劉海峰，王丹寧

（1．湖州電力局，浙江湖州313000；2．浙江省電力公司培訓(xùn)中心湖州分中心，浙江湖州313000）

用電信息采集系統(tǒng)的深化應(yīng)用

劉海峰1，王丹寧2

（1．湖州電力局，浙江湖州313000；2．浙江省電力公司培訓(xùn)中心湖州分中心，浙江湖州313000）

用電信息采集系統(tǒng)是國家電網(wǎng)公司加快“SG186”信息化應(yīng)用，實現(xiàn)用電數(shù)據(jù)“全覆蓋、全采集、全費控”，推行雙向互動式供電服務(wù)的重要工程。介紹了湖州電網(wǎng)已建成全覆蓋采集系統(tǒng)的基本構(gòu)成及主要功能，重點闡述系統(tǒng)在電力營銷管理各方面的深化應(yīng)用，以便更好地為電力企業(yè)信息化、集約化、精益化發(fā)展服務(wù)。

用電；信息；數(shù)據(jù)；采集；應(yīng)用

用電信息采集系統(tǒng)（以下簡稱采集系統(tǒng)）可實現(xiàn)計量裝置在線監(jiān)測和用戶負(fù)荷、電量、電壓等重要信息的實時采集，及時、完整、準(zhǔn)確地為“SG186”信息系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為遠(yuǎn)程自動抄表、線損實時計算等營銷核心業(yè)務(wù)的實施提供技術(shù)基礎(chǔ)，從而為電力企業(yè)經(jīng)營管理各環(huán)節(jié)的分析決策提供技術(shù)支撐，提升電力企業(yè)對市場變化、客戶需求和用戶用電狀態(tài)的反應(yīng)能力。

國家電網(wǎng)公司總體規(guī)劃提出利用3～5年，建成電力用戶采集系統(tǒng)，覆蓋全部用戶、實現(xiàn)用電信息實時采集、全面支持預(yù)付費控制，即“全覆蓋、全采集、全費控”。2011年湖州電網(wǎng)作為浙江電力系統(tǒng)唯一試點率先完成全市所有電力計量點（包括各電壓等級用戶200余萬戶及公用變計量點1．8萬戶）的用電信息采集全覆蓋，實現(xiàn)了所有用戶的用電信息全面、快捷、準(zhǔn)確的遠(yuǎn)程采集。

1 采集系統(tǒng)簡介

1.1 系統(tǒng)構(gòu)成

采集系統(tǒng)是一個大型的數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)，按不同應(yīng)用場所，分別在專變用戶（大型、中小型）、公變計量點和低壓用戶等計量裝置處安裝采集終端，通過多種公用通信信道將用電數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞〖墧?shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器進行存儲和處理，以便各級工作站能夠通過Web服務(wù)器的方式進行查詢和利用，為實現(xiàn)系統(tǒng)的深化應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)支撐。采集系統(tǒng)物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)成如圖1所示。

1.2 主要功能

用電信息的采集、儲存是采集系統(tǒng)的最基本功能；定期采集電能表或終端所記錄的電流、電壓等參數(shù)的采樣值，具備一定的用戶電能質(zhì)量監(jiān)測和公用配變運行工況監(jiān)測的功能。另外，用戶負(fù)荷開關(guān)接入終端后還可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程開斷，從而可以實現(xiàn)負(fù)荷的遠(yuǎn)程控制等功能，采集系統(tǒng)所采集的用電數(shù)據(jù)類型有多種，主要可分為以下幾種：

（1）負(fù)荷類：瞬時有（無）功功率、各相瞬時有（無）功功率、15 min平均有（無）功功率等。

（2）電量類：正反向有（無）功總電能示值、各費率正反向有（無）功總電能示值、各象限（各費率）無功電能示值、最大需量、各相正反向有（無）功電能示值等。

（3）交流采樣類：各相的電流、電壓、功率因數(shù)等。

（4）電能質(zhì)量類：電壓越限次數(shù)及發(fā)生時間、三相不平衡度、諧波電壓含有率等。

（5）運行工況類：開關(guān)狀態(tài)、終端保電狀態(tài)、門禁狀態(tài)、電容器投切狀態(tài)等。

（6）事件記錄類：斷相次數(shù)及時間、過負(fù)荷比率等。

（7）線損計算類：每個臺區(qū)線損計算數(shù)據(jù)及其合格情況數(shù)據(jù)。

（8）其他數(shù)據(jù)類型：表計及終端時鐘誤差、負(fù)荷率等。

2 系統(tǒng)深化應(yīng)用

2.1 集中抄表與數(shù)據(jù)分析

系統(tǒng)自動采集系統(tǒng)內(nèi)電力用戶電能表的數(shù)據(jù)，獲得電費結(jié)算所需的用電計量數(shù)據(jù)和其他信息，通過與營銷SG186系統(tǒng)的接口實現(xiàn)用戶電能表示度的遠(yuǎn)采集抄。

目前，湖州地區(qū)所有用戶均實現(xiàn)了自動集中抄表，極大地提高了抄表工作效率和抄表準(zhǔn)確率，也節(jié)省了企業(yè)各項運營成本。

另外，系統(tǒng)還可通過按線路、區(qū)域、行業(yè)、電壓等級、自定義群組、用戶等類別，以日、月、季、年等時間維度對系統(tǒng)所采集的負(fù)荷、用電量等數(shù)據(jù)進行分類分析，包括統(tǒng)計負(fù)荷、電能量查詢環(huán)比分析，峰谷、突變和趨勢分析等，為電力客戶特別是大客戶提供詳盡的用電情況分析，以便為客戶提供最優(yōu)化的用電指導(dǎo)意見，促使用戶合理安排生產(chǎn)、節(jié)能降耗、節(jié)約成本。

2.2 異常用電信息智能判斷

系統(tǒng)通過對電能表及終端運行工況的檢測，可以智能判斷計量異常情況的發(fā)生，如高壓供電高壓側(cè)計量用戶的高壓熔絲熔斷引起的電壓斷相、計量TA（電流互感器）故障引起的電流缺相等異常信息，系統(tǒng)會記錄其發(fā)生的時間，可作為計量損失糾正的依據(jù)。

對因人為原因引起的異常信息，系統(tǒng)根據(jù)各相電壓、電流的監(jiān)測記錄，能反應(yīng)疑似竊電用戶的用電特征，并在第一時間發(fā)出預(yù)警信號以供工程技術(shù)人員作為現(xiàn)場檢查的參考依據(jù)，很大程度上減少了電量的損失。

圖1 采集系統(tǒng)物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

另外，針對一般情況下的用電異常，系統(tǒng)通過對所采集的數(shù)據(jù)進行比對、統(tǒng)計分析，智能篩選并定期發(fā)出提醒預(yù)警。如同一計量點通過定期采集數(shù)據(jù)比對或?qū)崟r數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的比對，發(fā)現(xiàn)功率超差、電能量超差、負(fù)荷超容量、表計時鐘超差等用電異常，系統(tǒng)會自動記錄異常信息發(fā)生的時間及頻率，并生成用電信息異常用戶報表，主站可以將該報表下發(fā)相關(guān)單位處理，或者直接生成異常用戶處理工單在系統(tǒng)內(nèi)流轉(zhuǎn)，以完成對用戶異常用電核查的閉環(huán)管理。

2.3 基于采集系統(tǒng)的預(yù)付費

電費的預(yù)付費方式為電力用戶提供了一種“自助式”用電的新模式，能夠極大地避免電力企業(yè)電費回收風(fēng)險，基于采集系統(tǒng)的預(yù)付費可通過主站、終端、電能表多個環(huán)節(jié)實現(xiàn)。3種預(yù)付費方式的主要的特點見表1。

從表1可以看出，主站預(yù)付費是目前實施起來比較簡單易行的方式，適用范圍廣，但數(shù)據(jù)量大。終端預(yù)付費需要將用戶開關(guān)信號接入負(fù)荷控制型終端，且其計算能力較差，僅適用于各類專變用戶，不適合大面積推廣。電表預(yù)付費現(xiàn)場配置簡單，只需安裝預(yù)付費電能表，適用于居民用戶，所涉用戶數(shù)量龐大，大規(guī)模推廣后能減輕主站壓力。

2.4 線損實時計算和“四分”管理

采集系統(tǒng)利用實時采集的電能量數(shù)據(jù)，根據(jù)分析對象在系統(tǒng)中的拓?fù)潢P(guān)系自動計算線損，實現(xiàn)分區(qū)、分壓、分線和分臺區(qū)線損（簡稱“四分”）的自動計算、統(tǒng)計和評價。通過對計算結(jié)果與理論計算結(jié)果的對比，生成線損合格率情況報表及明細(xì)清單，亦可通過周期儲存線損計算結(jié)果，提供線損對象在月度、季度、年度的同比、環(huán)比等對比分析。

實現(xiàn)線損“四分”法管理的關(guān)鍵是用戶檔案資料與實際的一致性，系統(tǒng)通過共享營銷系統(tǒng)中的用戶資料所記錄的拓?fù)潢P(guān)系創(chuàng)建線損模型，并且可以通過監(jiān)控資料的變更來自動更新線損模型，實現(xiàn)線損“四分”法管理的要求。采集系統(tǒng)已實現(xiàn)了與營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)的互通，公變計量點臺區(qū)的線損“四分”法計算，計算周期與采集數(shù)據(jù)凍結(jié)周期一致。要實現(xiàn)全電網(wǎng)線損的“四分”法計算，需在主站一體化的基礎(chǔ)上，建立從變電站、輸電、配電、變壓器到用戶準(zhǔn)確、實時地計量電量數(shù)據(jù)共享平臺，才能形成全電網(wǎng)線損實時計算與“四分”管理。

2.5 有序用電管理

用戶負(fù)荷控制開關(guān)信號接入終端后，系統(tǒng)可以下發(fā)拉閘或合閘信號到終端控制用戶負(fù)荷的通斷，從而實現(xiàn)用戶負(fù)荷的遠(yuǎn)程控制。系統(tǒng)既可對電力用戶的用電負(fù)荷進行有序控制，也可對需要不間斷供電的重要負(fù)荷等采取保電措施。

采集系統(tǒng)能夠根據(jù)有序用電方案管理要求編制限電控制方案，方案的編制可根據(jù)用戶所在供電區(qū)域、供電線路、行業(yè)屬性等性質(zhì)編輯群組（亦可單個用戶），確定各群組的開關(guān)跳閘告警延時時間、開關(guān)跳閘輪次、拉閘開始時間、拉閘結(jié)束時間等控制參數(shù)。主站向相應(yīng)用戶終端下發(fā)拉閘和允許合閘信號，控制用戶負(fù)荷開關(guān)動作，終端執(zhí)行并記錄相應(yīng)控制參數(shù)和操作記錄，完成對有序用電方案中用戶的遠(yuǎn)程控制。

2.6 電能質(zhì)量監(jiān)測與分析

基于采集系統(tǒng)的電能質(zhì)量監(jiān)測是利用系統(tǒng)實時采集功能得到電能質(zhì)量監(jiān)測常用指標(biāo)，并加以分析和評價，較之傳統(tǒng)的電能質(zhì)量監(jiān)測方法具有高效的實時性、信息化、精細(xì)化等特征。采集系統(tǒng)可對電能質(zhì)量給予以下指標(biāo)的評價：

（1）電壓質(zhì)量：采集系統(tǒng)可實時采集各計量點電壓數(shù)據(jù)，通過查詢分析24 h電壓曲線，并根據(jù)電壓的上下限值統(tǒng)計分析客戶電壓合格率情況。

（2）功率因數(shù)：采集系統(tǒng)可實時采集各計量點功率因數(shù)，可以記錄功率因數(shù)最大值、最小值及發(fā)生時間，功率因數(shù)異常次數(shù)及時間統(tǒng)計等。

表1 3種預(yù)付費形式特點對比

（3）三相平衡：采集系統(tǒng)可采集各計量點24 h三相電流數(shù)據(jù)，通過分析配電變壓器三相負(fù)荷或者臺區(qū)下所屬用戶按相線電量，確定三相平衡度。

（4）頻率質(zhì)量：目前無法直接采集頻率數(shù)據(jù)，但可裝設(shè)硬件電路測量頻率，完成頻率監(jiān)測。

2.7 需求側(cè)監(jiān)控與預(yù)測

通過采集系統(tǒng)的需求側(cè)監(jiān)控及預(yù)測是指實現(xiàn)地區(qū)負(fù)荷實時監(jiān)控分析、負(fù)荷及用電量預(yù)測等應(yīng)用。將所需監(jiān)測用戶按區(qū)域、行業(yè)、線路、電壓、用電容量等分類，以群組的方式對一定時段內(nèi)的負(fù)荷進行分析，形成多種類型的地區(qū)負(fù)荷曲線，并將政府產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、天氣情況、節(jié)能減排以及意外災(zāi)害等因素加入到地區(qū)長期負(fù)荷監(jiān)測中。

對地區(qū)小水電、小火電等發(fā)電用戶及對社會有重大影響的重點用戶，要對其歷史及負(fù)荷、電量等數(shù)據(jù)進行全面監(jiān)測，以便及時、準(zhǔn)確地判斷地區(qū)負(fù)荷的變化趨勢，為負(fù)荷預(yù)測提供數(shù)據(jù)支撐。

3 結(jié)語

綜上所述，采集系統(tǒng)的各種深化應(yīng)用已滲透到電力企業(yè)經(jīng)營管理的方方面面，且關(guān)聯(lián)到每一個用電客戶。雖然湖州電力局在上述系統(tǒng)的深化應(yīng)用方面已經(jīng)有了較為成熟的嘗試，例如，率先在全省實現(xiàn)了所有用戶的集中抄表、試點實行專變用戶的預(yù)付費、臺區(qū)線損實時計算與“四分”管理、公用配表運行工況實時監(jiān)測、利用采集系統(tǒng)實現(xiàn)用戶遠(yuǎn)程負(fù)荷控制等，但是，如何利用好這個平臺拓展全方位、多領(lǐng)域的深化應(yīng)用，以便更好地為企業(yè)信息化、集約化、精益化發(fā)展服務(wù)，仍然是需要繼續(xù)研究和探討的一項重要課題。

[1]國家電網(wǎng)公司．電力用戶采集系統(tǒng)系列標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國電力出版社，2009.

[2]周珺.用電信息采集系統(tǒng)在電能質(zhì)量在線監(jiān)測中的應(yīng)用與評價[J].華東電力，2011，39（12）:2090-2093.

[3]袁建英.用電信息采集系統(tǒng)高級應(yīng)用構(gòu)想[J].電力需求側(cè)管理，2011，13（6）:58-59.

（本文編輯：楊勇）

Discussion on Further Application of Electricity Utilization Information Acquisition System

LIU Hai-feng1，WANG Dan-ning2
（1．Huzhou Electric Power Bureau，Huzhou Zhejiang 313000，China；2．Huzhou Branch of Z（P）EPC Training Center，Huzhou Zhejiang 313000，China）

Electricity utilization information acquisition system is a key project of China State Grid Corporation to accelerate"SG186"application of information technology，"full coverage，full collection and full cost control"of electricity utilization data．This paper introduces essential components and major functions of fullcoverage collection system built by Huzhou power grid，and it lays emphasis on elaborating further application of the system in various aspects of electric power marketing management so as to better serve the informatized，intensified and lean development of power enterprises．

electricity utilization；information；data；acquisition；application

TP274+．2

：B

：1007－1881（2013）01－0069－04

2012-10-29

劉海峰（1981-），男，甘肅瀧西人，工程師，從事配電網(wǎng)及電力營銷管理工作。