基于智能電網(wǎng)建設的用電信息采集系統(tǒng)能力提升探討

李云崗

【摘 要】伴隨著我國科技的發(fā)展，智能電網(wǎng)取得了較大的進步。本文基于智能電網(wǎng)建設現(xiàn)狀出發(fā)，以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎，以通信信息平臺為支撐，按照建設堅強智能電網(wǎng)的發(fā)展思路，打造靈活互動的電網(wǎng)，同時實現(xiàn)電網(wǎng)、電源和用戶的信息透明共享，建設友好開放的電網(wǎng)，重點研究了用電信息采集系統(tǒng)能力提升問題，全面提升采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)支撐能力，充分發(fā)揮電能表資產(chǎn)價值，以確保電網(wǎng)與用戶間信息透明開放，同時構(gòu)建公正透明的調(diào)度計劃運作平臺、電力市場交易平臺，確保電網(wǎng)與電源間信息透明共享。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng);用電信息;采集系統(tǒng);能力提升

引言

近幾年來，智能電表采集系統(tǒng)在我國電網(wǎng)中的應用越來越普及。而用電信息采集系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的基礎，對所有電力用戶的數(shù)據(jù)信息進行采集和分析，直接影響著電力用戶的經(jīng)濟利益。所以，必須要加強電力用戶用電信息采集系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應用分析，進而維護供電企業(yè)和電力用戶雙方的經(jīng)濟利益，促進供電企業(yè)的發(fā)展。

1用電信息采集系統(tǒng)概述

用電信息采集系統(tǒng)是智能電網(wǎng)建設的物理基礎，它以公共的移動通信網(wǎng)絡、電力專用通信網(wǎng)絡、移動無線、光纖網(wǎng)等作為通信載體，具有數(shù)據(jù)采集、遠程抄表、用電異常信息報警、電能質(zhì)量監(jiān)測、線損分析和負荷監(jiān)控管理等功能。系統(tǒng)主站由數(shù)據(jù)庫服務器、磁盤列陣、應用服務器、前置服務器、接口服務器、工作站、全球定位系統(tǒng)（GPS）時鐘、防火墻以及相關(guān)的網(wǎng)絡設備組成，主要完成數(shù)據(jù)采集、控制執(zhí)行、業(yè)務應用等功能。通訊信道是采集終端和系統(tǒng)主站通信的橋梁，包括多種通訊方式，主要有GPRS/CDMA、有線電視網(wǎng)（CATV）、230MHZ無線專網(wǎng)、光纖專網(wǎng)、電力載波網(wǎng)絡、微功率無線、RS485等。對于同一套主站，其系統(tǒng)同時具有多種通信方式。

2用電信息采集系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀

近些年來，國家電網(wǎng)一直特別重視智能電力管理，以及用電信息采集系統(tǒng)建設，所以針對用電單位的綜合信息，制定了統(tǒng)一管理標準。但是隨著社會科技的不斷發(fā)展，用電信息采集方面也獲得了質(zhì)的跨越，系統(tǒng)建設逐漸趨于規(guī)范化，加強各單位的用電標準。并且在用電信息采集工作中，國家電網(wǎng)推一直遵循統(tǒng)籌管理安裝應用和調(diào)試的配電原則，大范圍實行用電信息采集建設，取得了良好的成效。

另一方面，電力市場隨著時代進展不斷革新，所以對用電信息采集系統(tǒng)要求也就越來越高，傳統(tǒng)人工抄表方式早已不能滿足現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展，遠程智能抄表逐漸得到更多青睞，成為研究熱點。對電力負荷管理、集中抄表、關(guān)口電量采集，以及配電自動化等系統(tǒng)，進行全面建設，以便對用電單位進行信息采取，逐漸提高企業(yè)整體發(fā)展水平，確保電力企業(yè)穩(wěn)定推進。

3用電信息采集系統(tǒng)功能提升的研究

3.1用電信息采集系統(tǒng)主站性能及可靠性提升

隨著公司營銷信息化工作的全面快速推動，客戶用電基礎信息不斷完善，用電信息采集范圍和采集成功率逐步擴大提高，采集系統(tǒng)已實現(xiàn)了對電力用戶用電量、用電負荷、電壓電流等的全面采集，并在運行過程中積累了大量的數(shù)據(jù)資源，數(shù)據(jù)總量及種類都已頗具規(guī)模，數(shù)據(jù)向巨大規(guī)模發(fā)展，采集系統(tǒng)對數(shù)據(jù)實時性、完整性、準確性提出了更高的要求，大數(shù)據(jù)特征日益明顯，同時外圍系統(tǒng)對采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)的需求更廣、計算時效性要求更高，對采集系統(tǒng)形成的計算、分析壓力較大，采集系統(tǒng)面臨著重點數(shù)據(jù)分析時效性差、系統(tǒng)整體性能下降、業(yè)務分析計算困難等難題。公司運檢部對采集系統(tǒng)提出了全量數(shù)據(jù)采集、全事件采集、高頻度高實時性的等要求，需要通過用電信息采集系統(tǒng)進行優(yōu)化升級，才能完成相關(guān)工作要求。

由于計量在線監(jiān)測系統(tǒng)分析的數(shù)據(jù)爆炸式增長及應用的進一步拓展給數(shù)據(jù)存儲和分析帶來巨大的壓力，向上擴展的方式更是遇到可擴展性、性能等方面的問題，采用分布式文件系統(tǒng)作為分布式計算平臺，通過將數(shù)據(jù)分散存儲在多臺獨立的設備上進行運算，減少大量的數(shù)據(jù)庫I/O操作，利用分布式計算的特點實現(xiàn)異常監(jiān)測與故障診斷的實時與高效性。

用電信息采集系統(tǒng)經(jīng)過多年的功能完善與深化應用，已成為公司的工控類生產(chǎn)系統(tǒng)，為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行，在故障異常時迅速恢復，要求采集系統(tǒng)必須具備足夠的容災能力，加強采集系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)容災備份建設，通過冷熱備方式，實現(xiàn)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、功能、應用備份，保障采集系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

3.2用電信息采集系統(tǒng)在遠程抄表中的應用

隨著科學技術(shù)的進步，智能電網(wǎng)的普及面越來越大，智能電表已經(jīng)被應用到越來越多的家庭或者企業(yè)中。智能電表的應用不僅提升了抄表人員的工作效率，還避免了人工抄表的誤差與失誤。而在遠程抄表中，用電信息采集系統(tǒng)的應用優(yōu)勢主要有以下三點：第一可以對電表中的數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動化抄集，保證抄表數(shù)據(jù)的錄入準確率;第二縮短抄表周期，節(jié)約人力成本;第三加強電力用戶用電情況的管理，有效預防各種偷電、竊電行為。在用電信息采集系統(tǒng)的應用中，遠程自動抄表是必不可少的一個步驟，可以自動收集智能終端的用電情況，并在網(wǎng)絡信號的傳導作用下及時輸入并記錄電表數(shù)據(jù)，為主站系統(tǒng)以及其它重要系統(tǒng)的良好運行打好基礎。

在遠程抄表中，用電信息采集系統(tǒng)的應用流程包含以下幾步。第一步，建立健全抄表制度，科學制定抄表任務。即主站的工作人員要反復考察和分析智能電表的運行情況，明確電力系統(tǒng)的走向和集中器布局，然后針對性的制定遠程自動化抄表任務。第二步，通過網(wǎng)絡接口實現(xiàn)智能終端各種信號以及數(shù)據(jù)的實時采集、傳輸以及存儲，例如電力用戶的電流信息、電量信息等。第三步，按照自動指令，采集終端給智能電能表傳遞信號，并進行信息數(shù)據(jù)的接收以及處理。

3.3應用于信息發(fā)布與雙向互動

采集用戶的用電信息，能夠自動計算其電費余額，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的咨詢服務。在階梯電價模式實施過程中，用電信息采集系統(tǒng)的應用能夠設定提醒限制，深入分析階梯電量的跨檔預警信息，為用戶提供更加合理的階梯電價應用方案，滿足不同用戶的用電需求，同時達到節(jié)能減排的目的。用電量較大的用戶，能夠根據(jù)用電信息采集系統(tǒng)提供的信息制定合理的用電方案，且電力企業(yè)能夠為其提供增值服務，實現(xiàn)采集終端的雙向互動。

3.4用電信息采集系統(tǒng)運維閉環(huán)管理深化應用

運維閉環(huán)管理功能深化應用，有助于提升采集現(xiàn)場及時發(fā)現(xiàn)、遠程分析、精準定位、高效解決故障的能力，實現(xiàn)計量現(xiàn)場業(yè)務規(guī)范化和標準化，對計量現(xiàn)場業(yè)務實現(xiàn)全業(yè)務開展并實現(xiàn)有效管控。

3.5用電信息采集系統(tǒng)統(tǒng)一標準代碼

統(tǒng)一編碼有利于促進系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的規(guī)范化，既方便處理，加速處理速度，又節(jié)省大量存儲空間。有利于系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的規(guī)范化，保證了數(shù)據(jù)的一致性;有利于不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)的可用性，規(guī)范了不同部門、不同專業(yè)、不同崗位采集業(yè)務人員進行業(yè)務處理和語義表達的基準。

結(jié)語

用電信息采集系統(tǒng)建設是國家電網(wǎng)發(fā)展的重要組成部分，同時也是電力企業(yè)進一步提升的先決條件，需要相關(guān)單位結(jié)合其應用現(xiàn)狀，制定完善的戰(zhàn)略規(guī)劃，為用電信息采集系統(tǒng)建設提供更廣闊的發(fā)展前景。

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（作者單位：國網(wǎng)晉城供電公司）