電力用戶用電信息采集系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

張少華

摘要：智能化技術(shù)逐漸成為當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展潮流，尤其是該技術(shù)在電力方面的應(yīng)用有著非常廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)今社會(huì)背景下，一些著名的專家學(xué)者開(kāi)始注重研究智能技術(shù)在國(guó)家電網(wǎng)中的應(yīng)用，并且還得出了一些科學(xué)合理的建議，進(jìn)一步加速了我國(guó)智能化電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展和建設(shè)。但在智能化技術(shù)在國(guó)家電網(wǎng)的應(yīng)用過(guò)程中也遇到一些問(wèn)題（例如在信息采集、電力運(yùn)行方面），基于這些問(wèn)題盡可能的解決。電力用戶信息的采集主要是指搜集電力用戶的相關(guān)信息，這些信息要全面具體，然后進(jìn)行整理綜合，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)這些信息的監(jiān)控。因此，本文基于電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的定位和分析，對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施展開(kāi)詳細(xì)研究。

關(guān)鍵詞：電力用戶；用電；信息采集系統(tǒng)；智能電網(wǎng)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP375 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

新時(shí)代背景下，我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)不斷的發(fā)展完善，新的能源結(jié)構(gòu)變革迫在眉睫。智能化技術(shù)的出現(xiàn)，在很大程度上推動(dòng)了能源變革的發(fā)展。智能用電就是將智能化技術(shù)運(yùn)用到國(guó)家電網(wǎng)管理的成果，通過(guò)采用高科技計(jì)量、快速通信、高效控制等技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)量、信息采集全面、服務(wù)優(yōu)質(zhì)、市場(chǎng)廣闊，從而建立起智能電網(wǎng)與用戶平等交流溝通的新型關(guān)系。智能電網(wǎng)作為一種新型的用電模式，可以直接面向用戶，減少以往繁瑣復(fù)雜的用電流程更加方便快捷，逐漸得到電力用戶的信賴和認(rèn)可。智能電網(wǎng)的目標(biāo)是更夠?yàn)橛脩籼峁└痈咝?yōu)質(zhì)的服務(wù)，致力于滿足用戶的“自動(dòng)化、信息化”的要求。用戶信息采集作為智能用電最重要的組成部分，信息采集對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行來(lái)說(shuō)都有著至關(guān)重要的作用，用戶的信息采集體系主要包括信息采集、傳送設(shè)備以及智能輸入等部分，信息采集主要是指對(duì)相關(guān)的配電終端以及各類用戶的信息進(jìn)行采集，然后進(jìn)行整合分析，同時(shí)不斷完善用電監(jiān)測(cè)、電量計(jì)算等功能，這些功能會(huì)為電網(wǎng)的整體穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。在采集系統(tǒng)構(gòu)建完成后，電網(wǎng)就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的電表信息采集、電量預(yù)測(cè)、遠(yuǎn)程的監(jiān)控，可以節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本，進(jìn)行不斷優(yōu)化管理，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，逐漸得到更多用戶的信賴和認(rèn)可。

1電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.1邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

首先從邏輯角度出發(fā)來(lái)對(duì)電力就采集體系進(jìn)行分析研究，該體系主要分為主站層、通信信道層、采集設(shè)備層等，邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖 1 所示。

（1）主站層為該邏輯結(jié)構(gòu)最為關(guān)鍵的組成部分，它是一個(gè)比較綜合復(fù)雜的系統(tǒng)體系，通過(guò)對(duì)配變和終端用戶的用電數(shù)據(jù)的采集和分析，實(shí)現(xiàn)用電監(jiān)控、負(fù)荷管理、線損分析，最終達(dá)到自動(dòng)抄表、用電檢查（防竊電）、負(fù)荷預(yù)測(cè)和節(jié)約用電成本等目的。（2）通信信道層主要是主系統(tǒng)與用電信息采集終端之間的傳輸通道，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)主系統(tǒng)和其他相互連接，實(shí)現(xiàn)信息的溝通共享?，F(xiàn)在用的通道有：光纖專網(wǎng)、GPRS/CDMA/3G/4G 無(wú)線公網(wǎng)等幾種；（3）信息采集設(shè)備屬于比較基礎(chǔ)的層面，主要負(fù)責(zé)采集用戶用電量的基礎(chǔ)信息，主要包括實(shí)際用電量和需求量等信息，來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入和輸出，終端層主要負(fù)責(zé)計(jì)算用戶的用電信息，并與主系統(tǒng)進(jìn)行信息的通信。

1.2物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)目前用電信息采集系統(tǒng)的組成部分，可以將系統(tǒng)分為系統(tǒng)主站、通信信道、現(xiàn)場(chǎng)終端3個(gè)層次。（1）系統(tǒng)主站：系統(tǒng)主站作為一個(gè)比較復(fù)雜的綜合系統(tǒng)，主要有服務(wù)器、GPS、前置采集服務(wù)器、工作站、安全防護(hù)設(shè)備等相關(guān)設(shè)備組成；（2）通信信道：系統(tǒng)主站與終端之間的遠(yuǎn)程通信信道，常用的幾個(gè)連接途徑有光纖專網(wǎng)、GPRS/CDMA/3G/4G等；（3）現(xiàn)場(chǎng)終端：現(xiàn)場(chǎng)終端指在用電現(xiàn)場(chǎng)信息采集所用的設(shè)備，主要包括低壓用電信息采集終端以及智能電表等。

2具體應(yīng)用

（一）應(yīng)用在遠(yuǎn)程抄表中 目前智能電網(wǎng)的應(yīng)用范圍得到了進(jìn)一步的擴(kuò)展，其智能電表也被越來(lái)越多的企業(yè)和家庭中所使用。使用智能電表之后能夠減少因?yàn)樵热斯こ硭霈F(xiàn)的各種失誤，保證了抄表的效率。在加上目前使用的用電信息采集系統(tǒng)能夠?qū)λ兄悄茈姳淼男畔⑦M(jìn)行集中統(tǒng)一的采集，使得不管是在人力資源的使用上還是各項(xiàng)成本的投入上都得到了有效降低；另外還將抄表的周期進(jìn)一步縮減，保證了數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，減少偷電現(xiàn)象的發(fā)生。在該系統(tǒng)之中其遠(yuǎn)程抄表是最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它能夠?qū)﹄姳斫K端的用電情況進(jìn)行采集，然后使用遠(yuǎn)程通信技術(shù)進(jìn)行傳輸，至后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)，其相關(guān)數(shù)據(jù)主要是要借助主站或者是其它一些系統(tǒng)作為基本的技術(shù)支持。（二）應(yīng)用在負(fù)荷控制中 當(dāng)電力供應(yīng)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，該系統(tǒng)就能夠給其采集的終端傳輸電量的定值以及功率的定值，這樣就能夠?qū)⒂脩舻挠秒姅?shù)據(jù)進(jìn)行分析并且實(shí)施相應(yīng)的控制措施。要是用戶的用電量超過(guò)了其限定的量時(shí)就會(huì)自動(dòng)發(fā)生斷電，以提醒用戶及時(shí)繳納電費(fèi)，這樣就能夠?qū)⑵湄?fù)荷的控制作用充分發(fā)揮出來(lái)。（三）應(yīng)用在電能損耗的分析中 在進(jìn)行采集的時(shí)候電能的損耗是需要格外關(guān)注的重要對(duì)象，也是進(jìn)行電力營(yíng)銷的關(guān)鍵點(diǎn)。因?yàn)椴槐匾膿p耗會(huì)給企業(yè)帶來(lái)一定經(jīng)濟(jì)上的損失，情況嚴(yán)重的話還會(huì)使變壓器、線路等都受到不同程度的損失。在實(shí)際的供電過(guò)程中對(duì)于電容量以及變壓器產(chǎn)生的損耗是很難發(fā)現(xiàn)的，并且這些損失在發(fā)現(xiàn)之后一般是很難進(jìn)行彌補(bǔ)的，所以給企業(yè)帶來(lái)的損失也是不可估量的。因此在使用該系統(tǒng)的時(shí)候需要借助相關(guān)的科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)將其電能的損耗進(jìn)行信息化和自動(dòng)化的分析與管理，以保證將企業(yè)的損失降到最低。具體的流程就是先將計(jì)算機(jī)的運(yùn)算系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)把相關(guān)的數(shù)據(jù)提取出來(lái)，再設(shè)置出來(lái)具體的運(yùn)算辦法對(duì)電能的消耗進(jìn)行分析，然后把各項(xiàng)數(shù)據(jù)收集起來(lái)；最后將這些收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，以此來(lái)制定出來(lái)削減損耗的方案。這整個(gè)過(guò)程不僅有利于供電的質(zhì)量，還能夠降低電能的損耗，給該系統(tǒng)提供一定的技術(shù)性支持。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，用戶的用電信息采集是電力運(yùn)行管理最基礎(chǔ)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，在維護(hù)電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。社會(huì)大眾對(duì)電力的需求也越來(lái)越強(qiáng)烈，對(duì)用電質(zhì)量以及信息采集系統(tǒng)的要求越來(lái)越高，這給相關(guān)的設(shè)計(jì)工作人員的工作帶來(lái)了一定的難度。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：光一科技股份有限公司）