淺談智能電網(wǎng)下的用電信息采集

呂崇振+徐燕

摘 要：在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的推動下，智能電網(wǎng)的構(gòu)建成為我國電力事業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)，用電信息采集系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分，加強對智能電網(wǎng)下用電信息采集的研究，有利于提高電網(wǎng)的用電信息管理，為廣大電力用戶提供更加高效、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，對于電力事業(yè)發(fā)展具有重要意義。本文對智能電網(wǎng)下用電信息采集系統(tǒng)以及關(guān)鍵技術(shù)進行了分析，并探討了智能電網(wǎng)中用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；用電信息采集；系統(tǒng)；技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號： TM93 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）36-183-2

0 引言

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國各行各業(yè)用電需求量不斷增加，對于電力系統(tǒng)的可靠運行提出了更高的要求。在這種情況下，我國電力改革不斷深入和發(fā)展，綜合利用現(xiàn)代信息技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)等積極構(gòu)建智能電網(wǎng)，轉(zhuǎn)變電網(wǎng)運營模式，致力于實現(xiàn)國家電網(wǎng)的創(chuàng)新性發(fā)展。用電信息采集是智能電網(wǎng)構(gòu)建的重點內(nèi)容，主要是對電力使用情況和營銷情況的分析和處理，直接服務(wù)于電力用戶，發(fā)揮著用電數(shù)據(jù)采集、資源共享、電網(wǎng)運行監(jiān)控等功能。加強對用電采集系統(tǒng)的研究和開發(fā)是推動智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展的有效途徑，有利于提高用電服務(wù)質(zhì)量，促進電力事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1 智能電網(wǎng)下用電信息采集系統(tǒng)簡析

1.1 用電信息采集系統(tǒng)的構(gòu)成

用電信息采集系統(tǒng)是構(gòu)建智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)，充分利用現(xiàn)代傳感技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)等，構(gòu)架完善的用電管理結(jié)構(gòu)體系。用電信息采集系統(tǒng)主要包括主站系統(tǒng)、通信信道、采集終端等幾部分，主站主要包括數(shù)據(jù)存儲、分析、處理相關(guān)的模塊；通信信道是主站和采集終端的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信渠道，例如，光纖網(wǎng)、無線網(wǎng)等；采集終端是安裝在各級電壓用戶的終端及計量設(shè)備，主要負(fù)責(zé)采集用電系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)，例如采集器、智能電表等。此外，用電信息采集系統(tǒng)與供電企業(yè)的營銷業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、輔助決策分析系統(tǒng)等有效聯(lián)結(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)智能用電信息平臺的資源共享，有利于用電信息管理，提高供電企業(yè)的工作效率。

1.2 用電信息采集系統(tǒng)的功能

在智能電網(wǎng)運行中，用電信息采集系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下幾點功能：第一，數(shù)據(jù)采集功能，傳統(tǒng)的人工數(shù)據(jù)采集模式需要耗費大量的人力、物力，工作效率較低，通過用電信息采集系統(tǒng)可以根據(jù)不同業(yè)務(wù)特點調(diào)整采集要求，進行快速、準(zhǔn)確、高效的信息采集工作；第二，數(shù)據(jù)管理功能，用電信息采集系統(tǒng)可以將采集到的數(shù)據(jù)進行存儲、分析、計算等操作，有效甄別異常數(shù)據(jù)，及時排除用電異常問題，保障用電信息的安全性和可靠性；第三，控制功能，通過用電信息采集系統(tǒng)可以對電網(wǎng)功率進行定值控制、用電時段控制、總用電量控制，從而實現(xiàn)用電的科學(xué)、合理調(diào)控；第四，綜合運用功能，用電信息采集系統(tǒng)還具有多種職能，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在線用電預(yù)付費用管理，通過短信發(fā)送繳費和停電等通知，讓電力用戶及時了解用電信息。

2 智能電網(wǎng)下用電信息采集技術(shù)

2.1 智能電能表：實現(xiàn)智能用電信息采集

傳統(tǒng)電網(wǎng)運行中使用的電能表較為落后，需要進行人工測量管理，在智能電網(wǎng)下，用電信息采集系統(tǒng)采用智能電能表，可以實現(xiàn)自動抄表、自動測量管理等功能。智能電能表包括測量模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊等，在傳統(tǒng)的電能計量功能基礎(chǔ)上，拓展出用電信息實時采集、自動存儲、動態(tài)監(jiān)測以及數(shù)據(jù)相互等功能，測量模塊主要完成對用電信息的采集工作；數(shù)據(jù)處理模塊將采集到的電流、電壓等轉(zhuǎn)化為與電能成正比的脈沖變量，并進過單片機形成統(tǒng)一形式的輸出；通信模塊具有獨立的通信物理結(jié)構(gòu)，支持RS485通信、紅外通信、載波通信、公網(wǎng)通信等[1]。此外，智能電網(wǎng)還配置安全芯片，通過加密設(shè)置，實現(xiàn)用電信息的安全存儲、身份認(rèn)證、權(quán)限控制。

2.2 無線網(wǎng)通信：實現(xiàn)高效實時數(shù)據(jù)傳輸

用電信息采集涉及的一項關(guān)鍵技術(shù)就是無線網(wǎng)通信技術(shù)，對通信速率和質(zhì)量具有較高要求。在現(xiàn)代智能電網(wǎng)構(gòu)建趨勢下，無線網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢為全光纖通信，但是光纖通信技術(shù)涉及點多、面廣，運行和維護費用較高，造成用電信息采集經(jīng)濟性降低，因此，全光纖通信的構(gòu)建具有一定難度[1]。目前，用電信息采集系統(tǒng)綜合考慮通信方式、覆蓋范圍、信道容量、終端數(shù)量等方面內(nèi)容，再用無線公網(wǎng)提高通信效率，并積極探索無線專網(wǎng)以及光纖通信技術(shù)，致力于實現(xiàn)快速、穩(wěn)定、可靠的通信。通過無線網(wǎng)通信，用電信息采集系統(tǒng)與營銷信息系統(tǒng)共同構(gòu)建統(tǒng)一的營銷管理系統(tǒng)，與預(yù)付費電能手電系統(tǒng)構(gòu)建完整的預(yù)付費體系，從而實現(xiàn)電能采集和利用的統(tǒng)一處理。

2.3 智能營銷：構(gòu)建雙向交互營銷策略

在傳統(tǒng)的電能計量和收費模式下，電力用戶只能嚴(yán)格按照規(guī)定電價用電繳費，而在智能電網(wǎng)背景下，用電信息采集系統(tǒng)可實現(xiàn)雙向互動營銷模式，通過用電信息反饋機制，積極收集電力用戶的意見，并結(jié)合用電信息采集系統(tǒng)分析出的用電負(fù)荷變化情況，實時調(diào)整用電方案[1]。通過用電信息采集系統(tǒng)雙向互動功能的設(shè)計，電力用戶可以積極參與到智能電網(wǎng)構(gòu)建中，表達(dá)自己的用電需求和對電網(wǎng)建設(shè)的要求，為供電企業(yè)的經(jīng)營和發(fā)展提供可靠參考；供電企業(yè)可以通過雙向互動技術(shù)在用電采集系統(tǒng)中自動分析出最佳的用電方案，擴充電費繳納渠道，當(dāng)某段線路故障時及時啟用備用線路，并根據(jù)電力用戶需求制定個性化服務(wù)，實現(xiàn)電力營銷的智能化、現(xiàn)代化。

3 智能電網(wǎng)下用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用價值

用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用標(biāo)志著我國電力行業(yè)的進步和發(fā)展，用電信息采集技術(shù)有效增強了國家電網(wǎng)的綜合控制能力，在智能電網(wǎng)運營中發(fā)揮著重要的應(yīng)用價值。

3.1 確保供電安全

智能電網(wǎng)下，用電信息采集系統(tǒng)可以全面監(jiān)控電網(wǎng)的運行情況，電力管理人員可以根據(jù)采集到的信息，及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運行中存在的安全隱患，從而制定快速、有效的解決方案，準(zhǔn)確排除故障，保障電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性、可靠性。用電信息采集系統(tǒng)可以通過公網(wǎng)設(shè)備和專網(wǎng)設(shè)備相結(jié)合的方式，對電力用戶的用電分配情況進行全程監(jiān)視，避免偷電、漏電等行為，確保用電的規(guī)范性，減少電能浪費。此外，用電信息采集系統(tǒng)可以通過遠(yuǎn)程抄表自動采集和整理用電信息，并可以借助網(wǎng)絡(luò)平臺收取電費，提高了電能的管理效率。

3.2 實現(xiàn)管理創(chuàng)新

用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用有效避免了傳統(tǒng)人工抄表工作的弊端，減少了人工操作失誤和數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的問題，大大提高了供電企業(yè)的管理效率。通過用電信息采集系統(tǒng)可以快速、準(zhǔn)確地完成抄表工作，同時還可以進行電費收繳業(yè)務(wù)，為電力用戶的用電提供了方便，電力用戶還可以通過網(wǎng)絡(luò)、電話等方式查詢自己的用電信息，并可以咨詢多種用電服務(wù)[1]。此外，用電信息采集系統(tǒng)是全自動化采集、分析和核算，可以對供電計量裝置實現(xiàn)全面監(jiān)管，避免了人為改動數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，保障了供電企業(yè)和用戶雙方的利益。

3.3 降低運營成本

在供電企業(yè)傳統(tǒng)的經(jīng)營管理模式中，工作任務(wù)繁重，需要大量工作人員的參與，而在智能電網(wǎng)下，用電信息采集系統(tǒng)極大地降低了電力企業(yè)對于人工的依賴，降低了管理過程中抄表，檢查過程中人力的消耗以及車輛的消耗；極大地減少了竊電帶來的損失，減少了人為誤差，使運營的綜合成本大大降低，提升了供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。

4 結(jié)束語

總而言之，我國電力行業(yè)發(fā)展迅速，電網(wǎng)的管理要求更加的現(xiàn)代化、規(guī)范化，用電信息采集系統(tǒng)作為智能電網(wǎng)的重要內(nèi)容，發(fā)揮著十分重要的作用，在智能電網(wǎng)背景下，相關(guān)電力單位必須加強對用電信息采集系統(tǒng)的研究和開發(fā)，積極探索現(xiàn)代化、智能化的用電信息采集技術(shù)，從而為電力用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，提高電力傳輸?shù)慕?jīng)濟性、安全性和可靠性。

參 考 文 獻

[1] 彭漢清.智能電網(wǎng)下用電信息采集系統(tǒng)新技術(shù)[J].信息安全與技術(shù)，2014，09：93-95.