姚坎

摘要：用電信息采集系統(tǒng)是建設智能電網(wǎng)的重要內(nèi)容，它是建設智能電網(wǎng)的物理基礎，其應用高級傳感、通信、自動控制等技術，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計、線損統(tǒng)計分析，及時采集、掌握用戶用電信息，發(fā)現(xiàn)用電異常情況，對電力用戶的用電負荷進行監(jiān)測和控制，為實現(xiàn)階梯電價、智能費控等營銷業(yè)務策略提供了技術支持。用電信息采集系統(tǒng)建設是智能電網(wǎng)戰(zhàn)略在用電環(huán)節(jié)電測量領域引入通信技術、信息技術的一次重大變革，國家電網(wǎng)規(guī)劃，在“十二五”期間建成覆蓋公司系統(tǒng)全部用戶、采集全部用電信息、支持全面電費控制，實現(xiàn)“全覆蓋、全采集、全費控”。隨著智能電能表、采集終端、采集系統(tǒng)主站等一系列推廣及建設任務逐步完成，采集系統(tǒng)建設的巨大價值逐步體現(xiàn)，應用范圍不斷深入。

關鍵詞：采集系統(tǒng)；智能電網(wǎng)；自動控制技術

引言

隨著科學技術的進步和能源發(fā)展格局的變化，經(jīng)濟社會發(fā)展對電能的依賴程度日益增強，依靠現(xiàn)代信息、通信和控制技術積極發(fā)展智能電網(wǎng)，實現(xiàn)電網(wǎng)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，己成為國際電力行業(yè)積極應對未來挑戰(zhàn)的共同選擇。未來的智能電網(wǎng)將實現(xiàn)電網(wǎng)運行和控制的信息化、智能化，以改善能源結構和利用效率，滿足電力應用的各種需求，提高電力傳輸?shù)慕?jīng)濟性、安全性和可靠性。為實現(xiàn)市場響應迅速、計量公正準確、數(shù)據(jù)采集及時、收費方式多樣、服務便捷高效，構建智能電網(wǎng)與電力用戶電力流、信息流、業(yè)務流實時互動的新型供用電關系，滿足電力企業(yè)各層面、各專業(yè)對用電信息的迫切需求，中國開始按照統(tǒng)一的技術標準和方案，全力推進用電信息采集系統(tǒng)建設。

一、用電信息采集系統(tǒng)的組成結構

用電信息采集系統(tǒng)息采集系統(tǒng)由主站、通信信道、采集設備三部分組成。主站層面：主站的作用是用來管理全系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)應用以及系統(tǒng)運行和系統(tǒng)安全，并管理與其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。通信信道層面：通信信道是主站、終端與電能表三者信息交互的網(wǎng)絡通道，分為主站與終端之間的遠程通信、終端與電表之間的本地通信二類。采集終端層面：采集終端是對電能信息進行采集、處理并傳輸、執(zhí)行或轉(zhuǎn)發(fā)命令的設備，分為專變采集終端、集中抄表終端（集中器、采集器）等類型。采集對象層面：采集對象是信息采集來源及監(jiān)控對象，包括電能表和相關計量設備、客戶配電開關、無功補償裝置以及其他現(xiàn)場智能設備等類型，目前最主要的采集對象就是智能電能表。

二、采集系統(tǒng)業(yè)務應用現(xiàn)狀

采集系統(tǒng)通過對電力用戶用電信息的實時采集、分析、監(jiān)控及交互，實現(xiàn)了自動化抄表、用電監(jiān)測、電費催繳、線損分析、有序用電及配用電分析等多種應用。

1）自動化抄表

自動化抄表是利用采集系統(tǒng)遠程數(shù)據(jù)采集功能，將電能表實時、凍結示值自動采集并傳遞給營銷系統(tǒng)進行電量計算及電費發(fā)行，減少了人工現(xiàn)場抄表和數(shù)據(jù)處理工作量，避免了漏抄、錯抄、估抄、代抄等各類人為因素引起的抄表差錯，滿足了階梯電價執(zhí)行的技術需要，提升了工作效率和經(jīng)濟效益。

2）用電監(jiān)測

用電監(jiān)測是利用采集系統(tǒng)海量歷史數(shù)據(jù)、事件告警記錄及實時監(jiān)控分析功能，將電力用戶電壓、電流、功率因素等用電信息及異常告警信息進行自動篩選比對，形成用戶用電行為全過程記錄，實現(xiàn)用戶計量故障、違約用電、竊電行為的精確查處，大大縮小了用電檢查工作強度，有效保護了可疑行為證據(jù)，提高了工作效率及震懾力。

3）電費催繳

電費催繳是利用采集系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)采集、遠程控制執(zhí)行功能，結合營銷系統(tǒng)、費控系統(tǒng)測算及策略數(shù)據(jù)，由采集系統(tǒng)對用戶負荷控制開關、智能電能表下發(fā)催費告警或跳閘、合閘指令，提高了電費催繳效率，降低了電費回收壓力，防范電費回收風險。費控功能的應用成功實現(xiàn)湖北公司營銷基層員工職責“抄、收”分離，促進了“抄、采”一體。

4）線損分析

線損分析是利用采集系統(tǒng)全面覆蓋、采集的用電數(shù)據(jù)，實時監(jiān)測關口、用戶用電情況，按照電壓等級、分區(qū)域、分線、分臺區(qū)、分時間段開展統(tǒng)計分析，使得中、低壓線損實時計算成為可能，便于快速準確定位高損、負損線路和臺區(qū)，排查計量故障及竊電行為，科學理清技術線損與管理線損，實現(xiàn)了線損管理精細化。

5）有序用電

有序用電是利用采集系統(tǒng)負荷實施監(jiān)測及遠程控制功能，向采集終端下達有序用電策略，加強用戶用電管理，提供錯峰、避峰、讓電、限電等技術控制手段，避免無計劃拉閘限電，將季節(jié)性、時段性電力供需矛盾給企業(yè)和社會帶來的不良影響降到最低。實際執(zhí)行中，通過開展專線、高供高計等大用戶溝通協(xié)調(diào)及電力調(diào)度工作的優(yōu)化控制，采集系統(tǒng)有序用電功能在湖北乃至全國暫時未得到實用推廣。

6）配用電分析

配用電分析是利用采集系統(tǒng)關口電能量采集及實時監(jiān)測能力，實時監(jiān)測和記錄關口、線路、用戶等負載、負荷、電壓、功率因素、頻率等情況，準確了解配網(wǎng)運行現(xiàn)狀及故障節(jié)點，支撐科學開展負荷實測與預測、電能質(zhì)量監(jiān)測與改善、配網(wǎng)搶修及規(guī)劃等工作。

三、用電信息采集系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢

近年來隨著電網(wǎng)公司用電信息采集系統(tǒng)建設規(guī)模的不斷擴大和業(yè)務應用的不斷深化，采集系統(tǒng)建設歷經(jīng)了智能表、采集終端及主站基礎建設階段、標準化規(guī)范階段、質(zhì)量提升階段、體系完善階段，現(xiàn)已轉(zhuǎn)向營銷服務創(chuàng)新、電網(wǎng)運行監(jiān)測等深化應用階段，電網(wǎng)公司上下對采集系統(tǒng)的要求越來越高，系統(tǒng)的重要性也愈發(fā)凸顯。

1.“三級監(jiān)控、四級運維”。提高運行監(jiān)控效率，探索軟件統(tǒng)一開發(fā)部署，完善系統(tǒng)運行監(jiān)控、分析手段，延伸采集對象及監(jiān)控范圍，覆蓋采集系統(tǒng)建設、運行、維護、報廢等所有環(huán)節(jié)，持續(xù)提升數(shù)據(jù)采集能力和優(yōu)化主站性能，打造統(tǒng)一接口平臺，提升采集數(shù)據(jù)價值深度挖掘和輔助決策分析預測能力。

2.“走出國網(wǎng)，服務社會?！睆牟杉到y(tǒng)發(fā)展歷程來看，采集系統(tǒng)的業(yè)務應用主要著眼于電網(wǎng)公司自身服務，隨著“四表合一”項目的推廣、以客戶為導向的智能營銷體系的持續(xù)推進，采集新業(yè)務應用將逐步向外企業(yè)和客戶服務，最終將發(fā)展為向社會提供服務。

3.“高速傳輸，穩(wěn)定通信”。新一代通信技術應用將著力提升遠程通信、本地通信性能及可靠性，重點應用4G移動通信技術、中壓電力線載波通信技術、低壓寬帶載波互聯(lián)互通技術，實施面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)交換協(xié)議改造，實現(xiàn)用電信息采集網(wǎng)絡數(shù)據(jù)高速傳輸和通信穩(wěn)定。

5.“雙向互動、計量通信分離”。新一代智能電能表將著力適配IR46國際建議及后續(xù)即將出臺的相應國家標準，實現(xiàn)計量芯片與功能芯片“雙芯”獨立，改進動態(tài)測量、諧波等計量性能，完善參數(shù)保護等軟件性能實施測量數(shù)字化，提升電池、負荷開關等關鍵元器件質(zhì)量，應用模組化提升設備元器件互換性，優(yōu)化提升設備軟件、硬件長期運行可靠性等，確保電能計量準確可靠、設備質(zhì)量運行穩(wěn)定。

四、結語

建設好用電信息采集系統(tǒng)，是建設智能電網(wǎng)、轉(zhuǎn)變公司發(fā)展方式和電網(wǎng)發(fā)展方式的必然要求，目前用電信息系統(tǒng)已經(jīng)接近完成“全覆蓋、全采集、全費控”的建設目標。它有效提高電能計量、自動抄表、智能費控等營銷業(yè)務處理的自動化程度，滿足“SG186”系統(tǒng)深化業(yè)務應用的需求，有效支撐新能源開發(fā)、階梯電價執(zhí)行和雙向互動服務的開展，對于優(yōu)化資源配置、促進節(jié)能減排、引領技術革新、帶動產(chǎn)業(yè)升級、保障中國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。