康麗雁，張 冶，蔡穎凱

(遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110006)

自2010年以來，國家電網(wǎng)公司開始大力推廣智能電能表應(yīng)用與采集系統(tǒng)建設(shè)。采集系統(tǒng)建設(shè)是堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，是智能用電的重要支撐，是推廣居民階梯電價的基礎(chǔ)。采集系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)為利用5年時間，實現(xiàn)覆蓋全部用戶、采集全部用電信息、支持全面電費控制的系統(tǒng)。

1 采集系統(tǒng)的構(gòu)成

電力用戶用電信息采集系統(tǒng)是對電力用戶的用電信息進(jìn)行采集、處理和實時監(jiān)控的系統(tǒng)。采集系統(tǒng)主要由主站、通信信道、采集終端和智能電能表組成。采集系統(tǒng)主站應(yīng)用部署模式有集中和分布2種形式。目前，國網(wǎng)公司范圍內(nèi)大部分網(wǎng)省采用集中式部署模式。集中式部署是全省 (直轄市)僅部署一套主站系統(tǒng)，主站由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、前置機、負(fù)載均衡設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及備份設(shè)備等組成。地市公司通過信息內(nèi)網(wǎng)登錄到省公司采集系統(tǒng)主站。通信信道由遠(yuǎn)程通信和本地通信2部分通信網(wǎng)絡(luò)有機構(gòu)成。通過遠(yuǎn)程信道，系統(tǒng)主站與用戶側(cè)的采集終端設(shè)備間建立聯(lián)系，下達(dá)指令和參數(shù)信息，收集用戶用電信息。本地通信信道實現(xiàn)采集終端與智能電能表的信息傳輸。采集設(shè)備是指安裝在現(xiàn)場的終端［1］，主要包括專變終端、集中器、采集器等。用戶端安裝智能電能表或具有遠(yuǎn)程傳輸功能的GPRS電表。主站、通信信道、采集終端和智能電能表4部分有機組合，構(gòu)成了采集系統(tǒng)。

2 采集系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用情況現(xiàn)狀

截止2013年1月末，國網(wǎng)公司范圍內(nèi)累計安裝智能電能表1.26億只，智能電能表覆蓋率為41.2%，累計實現(xiàn)采集1.12億只，27個省公司采集系統(tǒng)主站全面上線，系統(tǒng)處于全面推廣應(yīng)用階段。系統(tǒng)主站具備基本應(yīng)用、高級應(yīng)用、運行管理、統(tǒng)計查詢、系統(tǒng)管理五大菜單，各省結(jié)合本單位實際情況開展了采集系統(tǒng)應(yīng)用，目前主要實現(xiàn)功能應(yīng)用如下。

2.1 自動抄表

自動抄表發(fā)行的應(yīng)用是對采集數(shù)據(jù)的基本應(yīng)用，采集系統(tǒng)和營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)之間以接口形式完成數(shù)據(jù)交換，采集系統(tǒng)同步復(fù)制營銷客戶檔案以及抄表任務(wù)計劃，在采集系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行采集任務(wù)，完成的數(shù)據(jù)上裝到營銷信息系統(tǒng)，供抄表發(fā)行應(yīng)用，從而實現(xiàn)“無人抄表”;采集系統(tǒng)還可以通過與一體化繳費平臺接口，將催費信息通過短信、E－mail、有線電視網(wǎng)絡(luò)等平臺開展催費工作，從而實現(xiàn)無人抄表、無人催費的“雙無”抄表模式。

2.2 控制功能

負(fù)荷控制功能［2］是原有負(fù)控系統(tǒng)功能的完善和延續(xù)。當(dāng)電力供需緊張時，采集系統(tǒng)可以通過給采集終端下發(fā)電量定值或功率定值，通過實時召測用戶的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)用戶用電超過定值時，對用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程跳合閘操作［3］。目前，隨著電力供需矛盾的緩解，負(fù)荷控制功能在采集系統(tǒng)中應(yīng)用較少。目前應(yīng)用較多的控制功能是費控功能。即現(xiàn)場安裝具備費控功能的智能電表，采集系統(tǒng)主站通過接口接收實時算費系統(tǒng)、營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)的催費命令，通過采集系統(tǒng)自動下發(fā)告警及跳、合閘命令，實現(xiàn)采集終端或電能表的遠(yuǎn)程跳閘，達(dá)到催繳電費的作用。

2.3 線損分析功能

通過實時、同步采集臺區(qū)總表及臺區(qū)用戶智能電能表信息，可以準(zhǔn)確計算臺區(qū)線損，實現(xiàn)臺區(qū)線損分析。利用采集系統(tǒng)實現(xiàn)臺區(qū)線損分析可以保證數(shù)據(jù)的同時性，避免因抄表時間差引起的線損計算誤差。通過與關(guān)口調(diào)度平臺接口共享數(shù)據(jù)，實現(xiàn)10 kV線損分析，并為全網(wǎng)降損提供數(shù)據(jù)支撐。

3 采集系統(tǒng)功能的主要發(fā)展方向

采集系統(tǒng)的建設(shè)整合了原有各類分散的系統(tǒng)，實現(xiàn)了支持多種終端采集，支持多種通信方式，隨著采集系統(tǒng)建設(shè)的不斷推進(jìn)，采集系統(tǒng)將發(fā)展成為數(shù)據(jù)采集量大、采集實時的全面的采集分析系統(tǒng)，并將與高級量測體系不斷融合，為智能電網(wǎng)用電提供強大的技術(shù)支撐。

3.1 信息發(fā)布與雙向互動［4］

采集系統(tǒng)采集了大量的用戶側(cè)信息，對數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析、挖掘、應(yīng)用，這是采集系統(tǒng)建設(shè)的主要方向。一是根據(jù)采集用戶實時用電電量信息，系統(tǒng)自動計算用戶剩余電費情況，分析出電費 (電量)余額不足用戶。對于執(zhí)行階梯電價的居民用戶，可以根據(jù)階梯電價的梯度或用戶人為設(shè)定提醒限值，分析出居民用戶階梯電量跨檔預(yù)警信息，自動分析的結(jié)果應(yīng)用手機短信、電話語音、電子郵件或有線電視等方式對用戶進(jìn)行電費催繳，滿足用戶人性化服務(wù)需求。二是提供大用戶用電情況定制與增值服務(wù)。利用采集終端雙向互動的特點，用戶自行編制訂閱模板，根據(jù)用戶定制需求，向電力用戶提供電網(wǎng)供需狀況，電網(wǎng)的電量與負(fù)荷的準(zhǔn)實時數(shù)據(jù)、電網(wǎng)有、無功數(shù)據(jù)以及用戶自身用能分析等增值服務(wù)，提供統(tǒng)計到日的電量、電費、付費余額等用電信息，以及負(fù)荷、需量等準(zhǔn)實時用電信息查詢服務(wù)，滿足用戶差異化服務(wù)需求。三是提供高危及重要用戶安全用電服務(wù)，利用采集系統(tǒng)監(jiān)測用戶用電負(fù)荷，延伸監(jiān)測用戶電氣設(shè)備運行狀態(tài)，管理用戶周期巡檢、設(shè)備預(yù)防性試驗、隱患治理等信息，指導(dǎo)用戶安全用電。

3.2 市場分析與需求側(cè)管理應(yīng)用

電力市場分析與需求側(cè)管理應(yīng)用需要大量的用戶側(cè)數(shù)據(jù)支撐，采集系統(tǒng)的建設(shè)正是在智能電網(wǎng)的用電側(cè)提供了高效、海量的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。采集系統(tǒng)支撐市場分析與需求側(cè)管理應(yīng)用。一是支撐電力銷售市場分析預(yù)測，利用采集系統(tǒng)實現(xiàn)分地區(qū)、分供電單位、分線路、分行業(yè)大用戶及特性負(fù)荷定期用電量數(shù)據(jù)監(jiān)測和分析功能，充分利用采集系統(tǒng)歷史及實時數(shù)據(jù)，提高市場分析預(yù)測的及時性、準(zhǔn)確性及信息化水平。二是支撐有序用電管理，充分挖掘采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實時掌握執(zhí)行區(qū)域供需平衡狀態(tài)、用戶負(fù)荷信息，為編制有序用電方案提供科學(xué)依據(jù);利用采集系統(tǒng)與營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的緊密耦合，實現(xiàn)有序用電方案及執(zhí)行效果在采集系統(tǒng)與營銷系統(tǒng)及時流轉(zhuǎn)，提高有序用電方案執(zhí)行的規(guī)范性、高效性、公平性和及時性。三是支撐大用戶能效服務(wù)，根據(jù)大用戶需求，依托采集系統(tǒng)功能，擴充采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約，構(gòu)建向大用戶內(nèi)部用電設(shè)備延伸的采集平臺，提供大用戶內(nèi)部的分項負(fù)荷監(jiān)測、能效數(shù)據(jù)統(tǒng)計，并結(jié)合能效數(shù)據(jù)管理平臺，提供能效數(shù)據(jù)分析，開展能效服務(wù)。

3.3 輔助電能質(zhì)量監(jiān)測與可靠性統(tǒng)計應(yīng)用

一是開展臺區(qū)電壓監(jiān)測，通過采集系統(tǒng)采集臺區(qū)總表的電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)，同時通過在采集任務(wù)配置中增加臺區(qū)總表電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)巡測任務(wù)的方式，定時監(jiān)測配變臺區(qū)變壓器出口及部分用戶電壓狀況，輔助電壓質(zhì)量監(jiān)測。二是開展臺區(qū)三相不平衡監(jiān)測，通過采集終端三相電壓電流幅值數(shù)據(jù)，定時監(jiān)測配變臺區(qū)三相負(fù)荷不平衡度，為低壓負(fù)荷平衡提供數(shù)據(jù)支撐。三是輔助開展供電可靠性統(tǒng)計，挖掘電能表掉電、全失壓等事件記錄及統(tǒng)計功能，支撐基于用戶電能表的供電可靠性指標(biāo)統(tǒng)計機制。

3.4 輔助業(yè)擴報裝、故障搶修業(yè)務(wù)應(yīng)用

業(yè)擴報裝是營銷業(yè)務(wù)的重要內(nèi)容，故障搶修是體現(xiàn)電力營銷優(yōu)質(zhì)服務(wù)的重要窗口。此兩項業(yè)務(wù)均可以利用采集系統(tǒng)的功能實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)服務(wù)的提升。一是輔助業(yè)擴報裝方案制定［4］，依托營銷、配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享與業(yè)務(wù)融合，增加采集系統(tǒng)與營銷系統(tǒng)WebService接口，由采集系統(tǒng)提供指定臺區(qū)變壓器、線路的日最大負(fù)荷，根據(jù)變壓器線路或變壓器額定容量計算可用容量。結(jié)合營銷GIS應(yīng)用，為供電方案制訂提供依據(jù)。二是輔助故障搶修業(yè)務(wù)應(yīng)用，梳理分析故障搶修業(yè)務(wù)采集數(shù)據(jù)需求，充分運用采集系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)，并通過采集設(shè)備及計量裝置斷電信息推送服務(wù)，構(gòu)建配網(wǎng)故障智能定位數(shù)據(jù)模型，提高故障判斷和定位能力，提升故障搶修協(xié)同服務(wù)水平。

4 結(jié)束語

采集系統(tǒng)在降損增收、節(jié)約管理與人工成本方面發(fā)揮了顯著的經(jīng)濟效益;在支撐“大營銷”體系建設(shè)、居民階梯電價執(zhí)行、防范電費風(fēng)險、提高用工效率等方面取得明顯管理成效;在智能電網(wǎng)、優(yōu)質(zhì)服務(wù)、有序用電、節(jié)能減排、分布式電源接入等方面提供了堅強技術(shù)支撐，取得突出社會效益。采集系統(tǒng)是用電營銷管理中不可缺少的技術(shù)支持，為供電企業(yè)做好電力需求側(cè)管理以及加強與客戶之間的信息交流，提供了一個有效的技術(shù)平臺［5］。作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，承擔(dān)著用戶用電信息采集、實現(xiàn)資源共享、實施監(jiān)控電網(wǎng)運行，保證電網(wǎng)安全有序運行以及全面電費控制的重要職能。成為溝通供電企業(yè)與電力客戶之間最便捷的橋梁和一種立足于雙重服務(wù)的信息中心。通過深入挖掘采集數(shù)據(jù)價值與應(yīng)用，促進(jìn)采集系統(tǒng)應(yīng)用范圍和效益最大化，全面提升營銷管理與服務(wù)的信息化、自動化、智能化、互動化水平。

［1］楊 燁.用電信息采集系統(tǒng)及低壓集中抄表終端建設(shè)淺析［J］.青海科技，2010，20(3):50－51.

［2］孫 莉，董化新.客戶用電信息采集系統(tǒng)發(fā)展方向初探［J］.山東電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2010，13(4):4－7.

［3］刁培忠.用電信息采集系統(tǒng)在電力企業(yè)的應(yīng)用分析 ［J］.中國電力教育，2010，29(9):254－256.

［4］國家電網(wǎng)營銷〔2013〕101號.國家電網(wǎng)公司關(guān)于加快用電信息采集系統(tǒng)深入應(yīng)用的意見［S］.

［5］王曉峰，李庚清.用電信息采集系統(tǒng)發(fā)展新趨勢［J］.電力需求側(cè)管理，2010，12(5):59－61.