張 波，唐 亮，梁曉偉，李 明，唐軼軒，張 靖

(1.國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司，安徽 合肥 230022；2.國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司電力科學(xué)研究院，安徽 合肥 230601；3.國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司信息通信分公司，安徽 合肥 230061)

0 引 言

隨著ERP系統(tǒng)以及電子商務(wù)技術(shù)的完善和發(fā)展，很多企業(yè)樂(lè)意選用計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)作為管理工具，以先進(jìn)的管理技術(shù)為依托[1-3]，不斷優(yōu)化企業(yè)的供應(yīng)鏈，以達(dá)到提高效率，優(yōu)化管理，降低成本，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的目的。HPLC是一種高速電力線通信技術(shù)，電力線通信技術(shù)是指利用電力線作為通信介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N通信技術(shù)[4-6]。由于電力線是最普及、覆蓋范圍最廣的一種物理媒體，利用電力線傳輸數(shù)據(jù)信息，具有極大的便捷性，無(wú)需重新布線[7]，即可將所有與電力線相連接的電器組成一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行信息交互和通信。這種方式實(shí)施簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，可以有效降低運(yùn)營(yíng)成本、減少構(gòu)建新的通信網(wǎng)絡(luò)的支出，因而已成為智能電網(wǎng)、能源管理、智慧家庭、光伏發(fā)電、電動(dòng)汽車充電等應(yīng)用的主要通信手段。通過(guò)HPLC技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)高頻數(shù)據(jù)采集、停電主動(dòng)上報(bào)、時(shí)鐘精準(zhǔn)管理、相位拓?fù)渥R(shí)別、臺(tái)區(qū)自動(dòng)識(shí)別、ID統(tǒng)一表示管理、檔案自動(dòng)同步、通信性能檢測(cè)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等功能。在使用HPLC技術(shù)時(shí)，尤其是對(duì)于企業(yè)而言，可能會(huì)面臨著多種供應(yīng)商名稱，如何選擇供應(yīng)商也是企業(yè)面臨的一大難題[8-10]。在常規(guī)技術(shù)中，通常依靠人力進(jìn)行供應(yīng)商評(píng)價(jià)，這種方法不僅在評(píng)價(jià)中會(huì)出現(xiàn)誤差，而且人力工作難以做到公正，這就給供應(yīng)商評(píng)價(jià)帶來(lái)困難?；诖?，提出一種多維度的評(píng)價(jià)方法，能夠多角度、多方位地對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行評(píng)價(jià)，大大增加了評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確率。

1 整體方案架構(gòu)設(shè)計(jì)

為做好安裝HPLC的采集、計(jì)量裝置推廣應(yīng)用，提升HPLC的運(yùn)用水平，實(shí)現(xiàn)高頻采集、費(fèi)控操作、低壓停電事件監(jiān)控，滿足用電信息采集系統(tǒng)支撐營(yíng)銷、運(yùn)檢、發(fā)展和調(diào)控等專業(yè)應(yīng)用[11]，針對(duì)HPLC芯片及相關(guān)供應(yīng)商評(píng)價(jià)，以業(yè)務(wù)為主線，以功能為核心，按安裝HPLC芯片的集中器、載波方式、CCO終端、STA采集器四個(gè)維度進(jìn)行，評(píng)價(jià)周期以月為單位進(jìn)行，同時(shí)增加以周為單位的監(jiān)控和以日為單位進(jìn)行消缺。

通過(guò)構(gòu)建圖1所示的架構(gòu)示意圖實(shí)現(xiàn)HPLC供應(yīng)商多維度評(píng)價(jià)。在評(píng)價(jià)系統(tǒng)圖中，架構(gòu)圖主要包括設(shè)備層、數(shù)據(jù)處理層、數(shù)據(jù)分析層和數(shù)據(jù)應(yīng)用層，通過(guò)構(gòu)建“物聯(lián)網(wǎng)”形式的架構(gòu)圖，能夠?qū)崟r(shí)在線評(píng)價(jià)HPLC供應(yīng)商情況。在該設(shè)計(jì)中，通過(guò)評(píng)價(jià)集中器、載波方式、CCO終端以及STA采集器的方式[12]，分別結(jié)合各種不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)多角度、多方位地評(píng)價(jià)HPLC供應(yīng)商情況。其中HPLC模塊的應(yīng)用分為裝載在集中器上的CCO模塊和裝載在電能表上的STA模塊兩部分，在對(duì)HPLC模塊廠商進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)也按照模塊裝載位置的不同分兩部分計(jì)算。下面對(duì)其數(shù)據(jù)模型進(jìn)行介紹。

圖1 總體架構(gòu)示意圖

2 數(shù)據(jù)模型的建立

2.1 CCO模塊和STA模塊評(píng)價(jià)模型

(1)CCO模塊得分。

(2)STA模塊得分。

其中，

特別地，在計(jì)算HPLC模塊廠商的綜合評(píng)價(jià)得分時(shí)，考慮到某HPLC集中器所裝載的CCO模塊廠商與該集中器下應(yīng)采的各批次電能表所裝載的STA模塊可能來(lái)自不同的HPLC模塊廠商，故追加評(píng)價(jià)不同HPLC模塊廠商之間的兼容性。對(duì)此考慮對(duì)現(xiàn)有的CCO模塊與所連接STA模塊的不同組合方式下的得分情況，對(duì)所有CCO模塊和STA模塊組合相同的批次得分進(jìn)行加權(quán)綜合，得到每一種組合方式的評(píng)價(jià)得分用來(lái)比較各HPLC模塊廠商之間的兼容性優(yōu)劣[13]，得分越高說(shuō)明該組合兼容性越好。

2.2 兼容性指標(biāo)得分

同理可得該廠商CCO模塊兼容性指標(biāo)得分。通過(guò)以下公式進(jìn)行評(píng)價(jià)：

(1)正向有功及四費(fèi)率采集成功率。

正向有功及四費(fèi)率采集成功率=

(2)反向有功及四費(fèi)率采集成功率。

反向有功及四費(fèi)率采集成功率=

(3)電壓準(zhǔn)實(shí)時(shí)曲線采集成功率、完整率。

電壓準(zhǔn)實(shí)時(shí)曲線采集成功率=

電壓準(zhǔn)實(shí)時(shí)曲線采集完整率=

(4)電流準(zhǔn)實(shí)時(shí)曲線采集成功率、完整率。

電流準(zhǔn)實(shí)時(shí)曲線采集成功率=

電流準(zhǔn)實(shí)時(shí)曲線采集完整率=

(5)功率準(zhǔn)實(shí)時(shí)曲線采集成功率、完整率。

功率準(zhǔn)實(shí)時(shí)曲線采集成功率=

功率準(zhǔn)實(shí)時(shí)曲線采集完整率=

(6)零線電流準(zhǔn)實(shí)時(shí)曲線采集成功率、完整率。

零線電流準(zhǔn)實(shí)時(shí)曲線采集成功率=

零線電流準(zhǔn)實(shí)時(shí)曲線采集完整率=

(7)相位識(shí)別采集成功率(僅計(jì)算單相)。

相位識(shí)別采集成功率=

2.3 集中器評(píng)價(jià)

在評(píng)價(jià)集中器時(shí)，通過(guò)評(píng)價(jià)日凍結(jié)示值采集成功率、準(zhǔn)實(shí)時(shí)曲線采集成功率、停電事件應(yīng)用評(píng)價(jià)、相位識(shí)別應(yīng)用、臺(tái)區(qū)識(shí)別應(yīng)用、費(fèi)控應(yīng)用、互聯(lián)互通應(yīng)用等，根據(jù)這些參數(shù)實(shí)現(xiàn)集中器的綜合評(píng)價(jià)。在工作時(shí)，集中器每天定時(shí)啟動(dòng)從節(jié)點(diǎn)主動(dòng)注冊(cè)，集中器載波模塊主動(dòng)注冊(cè)新增電能表信息并上報(bào)給集中器，集中器根據(jù)路由上報(bào)的內(nèi)容跟集中器自身檔案比對(duì)，將檔案外的新增電表信息進(jìn)行存儲(chǔ)，并產(chǎn)生新增電表事件通知主站[15-16]，主站拓展對(duì)比分析基于采集系統(tǒng)、營(yíng)銷系統(tǒng)的臺(tái)區(qū)檔案、已同步檔案、黑名單檔案等分析功能，生成待核查臺(tái)區(qū)檔案信息。其工作流程如圖2所示。

圖2 集中器工作原理

根據(jù)上述工作過(guò)程，在主站能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控集中器的工作狀態(tài)，通過(guò)集中器的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)集中器的工作特性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和分析。

2.4 載波方式數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)模型

載波方式包含全載波和半載波以及全載波、半載波共存的方式，如何通過(guò)這種方式綜合評(píng)價(jià)載波情況，需要采用的數(shù)據(jù)均不同。

2.4.1 全載波評(píng)價(jià)方式

計(jì)算HPLC廠商A1的綜合得分為：

其中：

2.4.2 半載波評(píng)價(jià)方式

計(jì)算HPLCA2廠商的綜合得分為：

其中：

2.4.3 全載波、半載波共存評(píng)價(jià)方式

計(jì)算HPLCA3廠商的綜合得分為：

其中：

計(jì)算HPLCA4廠商的綜合得分為：

100HB42×0.7)

其中：

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

通過(guò)上述討論，將該技術(shù)方案在國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司進(jìn)行試驗(yàn)，按照上文所述的計(jì)算模型，根據(jù)集中器、載波方式、CCO模塊、STA模塊四個(gè)維度對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行評(píng)價(jià)。試驗(yàn)的硬件條件為：操作系統(tǒng)為Microsoft Windows 2015，64 位。主要開(kāi)發(fā)工具為Visual Studio 2015，OpenCV 3.0。運(yùn)行環(huán)境硬件參數(shù)為CPU：inter(R)Core(TM)i7；主頻為2.59 GHz；內(nèi)存16G。然后再結(jié)合設(shè)備質(zhì)量和售后服務(wù)兩部分對(duì)HPLC供應(yīng)商進(jìn)行多維度評(píng)價(jià)與考核[17-19]。

用戶對(duì)相同廠家不同載波方式賦予不同權(quán)重進(jìn)行計(jì)算考核得分。在進(jìn)行質(zhì)量考察時(shí)，其中設(shè)備質(zhì)量模塊考慮設(shè)備檢定、日凍結(jié)采集成功率、準(zhǔn)實(shí)時(shí)曲線采集成功率、相位識(shí)別、停電應(yīng)用、臺(tái)戶識(shí)別、費(fèi)控應(yīng)用率、互聯(lián)互通等項(xiàng)目。在每個(gè)項(xiàng)目下又分為不同的子項(xiàng)。售后服務(wù)模塊主要考慮連續(xù)3天采集失敗電能表和軟件版本管理兩個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目。在試驗(yàn)時(shí)，選取5家地市公司9個(gè)臺(tái)區(qū)共計(jì)3 404戶，涉及10個(gè)模塊廠家，3個(gè)集中器廠家。5個(gè)模塊廠家為一組，每個(gè)試點(diǎn)臺(tái)區(qū)，載波模塊數(shù)量盡量均等，以一周時(shí)間為一個(gè)測(cè)試周期，表計(jì)的載波模塊(采集器)保持不變，每個(gè)測(cè)試周期結(jié)束后，集中器更換不同廠家的載波模塊，保證每個(gè)廠家的模塊都能進(jìn)行集中器磨合測(cè)試，以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。試驗(yàn)架構(gòu)如圖3所示。

圖3 試驗(yàn)架構(gòu)圖

其中試驗(yàn)通訊圖如圖4所示。

圖4 試驗(yàn)通訊結(jié)構(gòu)

采用文中的方法對(duì)集中器、電能表、交換機(jī)分別進(jìn)行評(píng)價(jià)，如表1所示。

表1 試驗(yàn)對(duì)比

通過(guò)試驗(yàn)，在高頻數(shù)據(jù)采集方面：試點(diǎn)臺(tái)區(qū)日凍結(jié)示值采集成功率99.93%，其中全載臺(tái)區(qū)基本達(dá)到100%。96點(diǎn)負(fù)荷曲線采集成功率98.73%。停上電事件主動(dòng)上報(bào)方面：完成所有試點(diǎn)臺(tái)區(qū)測(cè)試工作，單戶、表箱、分支箱停電后均有停電報(bào)文上送至用采主站，在淮南西城嘉園臺(tái)區(qū)完成模塊復(fù)電事件上報(bào)測(cè)試；相位識(shí)別方面：收集試點(diǎn)臺(tái)區(qū)的相位信息，現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)調(diào)整部分采集器與表計(jì)接線相位，通過(guò)主站側(cè)進(jìn)行招測(cè)核實(shí)，完成相位識(shí)別測(cè)試。目前已安裝至現(xiàn)場(chǎng)在運(yùn)的HPLC模塊集中器204臺(tái)，涉及的電能表數(shù)為23 290只，整體日凍結(jié)示值采集成功率89.12%，負(fù)荷曲線成功率均為67.53%。按上述綜合評(píng)價(jià)方法與步驟得到的最終考核得分越高表示該HPLC廠商供應(yīng)的機(jī)器越好。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)集中器、載波方式、CCO模塊、STA模塊四個(gè)維度對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行多角度評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)對(duì)供應(yīng)商行為的多標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)和監(jiān)督管理。該研究還通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通訊，通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控端，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)接收，并構(gòu)建不同形式的供應(yīng)商評(píng)價(jià)模型，進(jìn)而多個(gè)角度地基于交易數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行自動(dòng)評(píng)分。利用HPLC高速率特點(diǎn)，可以有效提升電能表自動(dòng)抄表成功率，并可實(shí)現(xiàn)電能表電壓、電流數(shù)據(jù)的高頻采集，可以開(kāi)展供電線路老化趨勢(shì)分析，監(jiān)測(cè)電網(wǎng)電壓質(zhì)量和負(fù)荷波動(dòng)情況。由系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行歸集和計(jì)算，以數(shù)據(jù)的形式跟蹤供應(yīng)商交易過(guò)程，進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化企業(yè)供應(yīng)商資源，降低采購(gòu)成本，保證提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的目的。該研究為做好安裝HPLC的采集、計(jì)量裝置推廣應(yīng)用，提升HPLC的運(yùn)用水平，實(shí)現(xiàn)高頻采集、費(fèi)控操作、低壓停電事件監(jiān)控，滿足用電信息采集系統(tǒng)支撐營(yíng)銷、運(yùn)檢、發(fā)展和調(diào)控等專業(yè)應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)，也為下一步HPLC的應(yīng)用提供了應(yīng)用依據(jù)。