宋 榮

（太原供電分公司，山西 太原 030012）

1 背景

根據《國家電網公司“十一五”電力營銷發(fā)展規(guī)劃》的總體目標，為提升市場響應快速化的水平，提高客戶的服務質量，落實精益化管理的要求,逐步建立市場變化、快速反應客戶需求的營銷機制，必須實現(xiàn)電力用戶用電信息的實時監(jiān)控，切實服務于營銷管理和各項業(yè)務需求。用電信息采集系統(tǒng)能夠實現(xiàn)計量裝置在線監(jiān)測和用戶負荷、電量、電壓等重要信息的實時采集，及時、完整、準確地為“SG186”信息系統(tǒng)提供基礎數據，從而為企業(yè)經營管理各環(huán)節(jié)的分析決策提供支撐，提升企業(yè)集約化、精益化和標準化管理水平。

2 目的和意義

用電信息采集系統(tǒng)能夠有效提高電能質量、自動抄表、預付費等營銷業(yè)務處理的自動化程度，提高營銷管理的整體水平，能夠為“SG186”業(yè)務應用提供及時、完整、準確的數據支撐，滿足國網公司系統(tǒng)各層面、各專業(yè)對用戶用電信息的迫切需求，推動公司現(xiàn)代化水平的提高。建設電力用戶電能信息采集系統(tǒng)能夠適應階梯電價的全面實行，為可靠供電、安全用電提供技術手段，對于進一步提升服務能力、樹立優(yōu)質服務品牌具有重要作用。

3 系統(tǒng)建設現(xiàn)狀

3.1 基本情況

山西省電力公司用戶用電信息采集系統(tǒng)經過幾年的持續(xù)投資建設，已經初具規(guī)模，覆蓋了關口、變電站、小電廠、專線（50kVA以上）的大用戶，覆蓋面還在逐步擴大。省公司目前主要有三大采集系統(tǒng)——省網關口電能量采集系統(tǒng)、電能量采集和負荷管理系統(tǒng)、試點建設的低壓用戶用電信息采集系統(tǒng)。

山西省省網關口電量采集系統(tǒng)由2005年5月開始立項，2007年建設投運。目前，系統(tǒng)采集范圍覆蓋全省11個地區(qū)的136個廠站，共接入采集終端170臺、采集電廠上網關口計量點224個、省對地供電關口計量點365個、地對地供電關口計量點32個。省網關口電量采集系統(tǒng)的主要功能是實現(xiàn)省網關口電量數據采集發(fā)布和計量裝置監(jiān)測。

3.2 主站

山西省于2006年開始建設電能量采集和負荷管理系統(tǒng)，系統(tǒng)主站分11個分公司主站和一個省公司主站。該系統(tǒng)目前已覆蓋所有小電廠發(fā)電關口、上網關口，覆蓋所有50 KVA以上客戶（除季節(jié)性排灌用戶），共安裝終端91 469臺，主要功能是實現(xiàn)地縣關口、小電廠關口及電力用戶的電能信息采集、用電監(jiān)測、計量裝置異常監(jiān)測、預付費購電控制、防竊電和執(zhí)行有序用電方案等。省公司主站系統(tǒng)和11個分公司主站系統(tǒng)的通信網絡利用省公司辦公內網，數據接口采用中間庫同步復制，省公司可采集11個地市公司相關數據，形成全省的匯總數據。

省公司于2004年始開展了小規(guī)模低壓用戶用電信息采集系統(tǒng)建設，目前全省投運約40多萬低壓用戶預付費載波表，主要集中在臨汾、長治兩個分公司。試點建設的低壓用戶用電信息采集系統(tǒng)主要采用全載波抄表方式，基本功能有數據抄收、線損率統(tǒng)計、電表故障在線監(jiān)測、遠程控制停送電催費等功能。

3.3 采集終端

3.3.1 規(guī)模

截止2009年，省公司各類用電信息采集終端設備總數70 555臺，其中負荷管理終端65 499臺，集中器5 056臺。

3.3.2 技術標準

在實際應用中，負荷管理終端主要有96版本技術標準和04版本技術標準，而低壓用戶采集設備主要是廠家自定義標準。

3.4 通信信道

通信信道分為遠程信道與本地信道。遠程信道有GPRS、光纖方式；本地信道主要為電力線載波、RS-485和短距離無線（僅有少量試點）、電力線寬帶載波（僅有少量試點）等多種方式。專變用戶及共變考核計量點的本地數據采集一般用RS-485。

3.5 電能表

電能表是用電信息采集系統(tǒng)的主要信息來源，電費結算數據必須來自電能表，因此電能表的應用情況與系統(tǒng)的建設密切相關。表1列出了省公司系統(tǒng)運行電能表的使用情況。

表1 省公司系統(tǒng)運行電能表使用情況

4 系統(tǒng)建設方案

為了從根本上解決以前各子系統(tǒng)建設中存在的問題，山西省用電信息采集系統(tǒng)充分考慮“數據集群、信息分流、管理分區(qū)、功能分層、集中維護”的原則以及營銷業(yè)務功能實現(xiàn)的需求，并在此原則下充分考慮已經存在系統(tǒng)的現(xiàn)狀，充分利用現(xiàn)有系統(tǒng)和設備資源進行系統(tǒng)建設，建立了統(tǒng)一的用電信息采集平臺，在一個平臺上實現(xiàn)了全省電力用戶的全面覆蓋。具體建設如下：

4.1 主站

主站系統(tǒng)由省公司一級主站系統(tǒng)和分公司二級主站組成，采用分步式1+11模式，即分步采集、匯總應用。

4.2 系統(tǒng)架構

4.2.1 邏輯架構

系統(tǒng)邏輯架構主要從邏輯的角度對用電信息采集系統(tǒng)從主站、信道、終端、采集點等幾個層面進行分類。用電信息采集系統(tǒng)邏輯架構見圖1。

一級主站

二級主站

圖1 用電信息采集系統(tǒng)邏輯架構圖

4.2.2 物理架構

（1）用電信息采集系統(tǒng)從物理上可根據部署位置分為主站、通信信道、采集設備3部分。用電信息采集系統(tǒng)物理結構見圖2。

（2）第一層主站是整個系統(tǒng)的管理中心，負責整個系統(tǒng)的信息采集、用電管理、數據管理以及數據應用等；第二層通信層負責對各采集點信息的采集和監(jiān)控，包括各種應用場所的電能信息采集終端。通信網絡完成網絡各層之間的數據傳輸，它可以是光纖專網、專用或公用無線、有線通信網絡以及電力線載波通信網絡；第三層終端層是電能信息采集源和監(jiān)控對象，主要包括專變終端、可遠傳的多功能電表、集中器、采集器以及電能表計等。

圖2 用電信息采集系統(tǒng)物理結構圖

4.3 用電信息采集模式

4.3.1 大型專變用戶采集模式

大型專變用戶安裝基于負荷管理功能的專變采集終端。該終端通過與電表間的實時抄表通信，實時采集電表輸出脈沖，獲取并存儲電表的計量數據和信息；通過對用戶用電開關的直接監(jiān)控，實現(xiàn)電量控制和負荷控制功能；通過遠程通信與系統(tǒng)主站建立直接數據通信，向系統(tǒng)主站傳送現(xiàn)場采集的用戶用電信息。

4.3.2 中小型專變用戶采集模式

中小型專變用戶安裝專變采集終端，工作方式同4.3.1所述。

4.3.3 低壓單相和三相工商業(yè)用戶采集模式

實現(xiàn)對計量電表的遠程抄表，系統(tǒng)強化對其用電信息、計量信息的實時采集和異常分析；在系統(tǒng)主站的監(jiān)控下，通過對電表的直接控制實現(xiàn)預付費管理功能。

4.3.4 居民用戶和公配變計量點采集模式

居民集中抄表以公用配變臺區(qū)為采集單位，先由集中器將該配變臺區(qū)的全部居民電表（還包括該配變臺區(qū)的單相和三相工商業(yè)用戶電表）通過本地抄表通信，集中采集各電表的計量數據。同時，同一個集中抄表終端亦完成對該配變臺區(qū)總表的電能信息采集，實現(xiàn)自動抄表。集中抄表終端通過遠程數據通信，上傳抄表數據等配變臺區(qū)所管轄的用戶用電信息給系統(tǒng)主站，接受主站的管理指令，并在系統(tǒng)主站的監(jiān)管下通過電表實現(xiàn)預付費管理功能。

4.4 數據通信模式

4.4.1 遠程通信方式

目前可供用戶用電信息采集系統(tǒng)開展數據源傳輸的通信資源主要有GPRS/CDMA虛擬專用無線數據傳輸網絡和公司自有的配電線路光纖專用通信網絡兩種。兩種不同通信信道的比較見表2。

表2 遠程信道分析比較

根據分析，結合山西省用戶用電信息采集系統(tǒng)建設的業(yè)務應用需求來看，建設系統(tǒng)數據傳輸通信信道應按以下方式進行：

首先，選擇電力營銷專用光纖網絡，在山西99個縣城的城網用戶用電信息采集中采用光纖專網；

其次，應用營運商提供的GPRS/CDMA通信技術，構建虛擬專用數傳通信網絡，在農網的用戶用電信息采集中采用GPRS/CDMA公網，并以電話撥號為補充。

4.4.2 本地通信方式

目前應用中主要采用的本地信道有載波、RS-485和無線信道。

4.4.3 系統(tǒng)建設模式

山西省電力用戶用電信息采集系統(tǒng)建設采用的模式見表3。

表3 山西省用電信息采集系統(tǒng)建設模式

5 效益分析

5.1 企業(yè)效益

5.1.1 經濟效益

表4以山西省城網10 kV建設投資效益為對象進行分析，分析結果為每年的收益。

表4 山西省城網10 kV建設投資效益分析

5.1.2 管理效益

（1）促進營銷管理機制創(chuàng)新。

（2）加速公司各類現(xiàn)代化建設。

5.2 社會效益

（1）實現(xiàn)安全可靠供電，保障社會穩(wěn)定。

（2）實行階梯電價，推動節(jié)能減排工作。

（3）履行企業(yè)社會責任，指導社會科學合理用電。

（4）支持國家拉動內需、“保增長”政策，促進技術創(chuàng)新。

6 結束語

按照用電信息采集系統(tǒng)建設五年規(guī)劃，2010年將實現(xiàn)全省用戶采集覆蓋率30%以上，完成光纖專網建設、主站建設、所有專變采集和部分公變低壓用戶采集試點建設，實現(xiàn)綜合用電分析、重點用戶監(jiān)測、用電異常監(jiān)測等高級應用功能。2015年將實現(xiàn)全省用戶采集覆蓋率70%，2020年將實現(xiàn)全省用戶采集覆蓋率100%，用電信息采集成果將在電網規(guī)劃、安全生產、經營管理、優(yōu)質服務工作中全面應用。