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用電信息采集系統(tǒng)的工作原理及應(yīng)用

蔡健輝

國網(wǎng)廈門供電公司集海分中心

[摘要]為了加快電力企業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，電力企業(yè)應(yīng)做好城市、鄉(xiāng)村的電網(wǎng)改造，因此，建立健全用電信息采集系統(tǒng)具有很重要的現(xiàn)實意義。用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用，使電力企業(yè)能夠為用戶提供優(yōu)質(zhì)、滿意的服務(wù)，以實現(xiàn)用電管理的信息化。本文結(jié)合用戶用電信息采集系統(tǒng)的概念分析，從用戶用電信息采集方式的分類及用電信息采集系統(tǒng)的構(gòu)建分析入手，針對用電信息采集系統(tǒng)現(xiàn)狀與應(yīng)用進(jìn)行了闡述，以供借鑒。

[關(guān)鍵詞]用電信息采集系統(tǒng)；工作原理；應(yīng)用

1、導(dǎo)言

用戶信息采集系統(tǒng)的實行，不但為電力企業(yè)減少經(jīng)濟(jì)支出，調(diào)整和優(yōu)化配置電力資源，還使員工在工作的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)抄表的信息化管理，減輕員工工作壓力，進(jìn)而確保抄表信息的精準(zhǔn)性，以實現(xiàn)供電企業(yè)用電的精細(xì)化管理模式。此外，用戶信息采集系統(tǒng)的實時監(jiān)測，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程抄表功能，全面監(jiān)測用電計量裝置，以及，控制用戶繳費情況，并且實現(xiàn)線損的現(xiàn)代化管理，減少因人工操作產(chǎn)生的誤差，以不斷提高用電管理效率，進(jìn)而為電力企業(yè)獲取更多的經(jīng)濟(jì)收益。

2、用戶用電信息采集系統(tǒng)的概念

2.1用戶用電信息采集系統(tǒng)是國家為實行自動化、規(guī)范化國家電網(wǎng)而推行的，它是對電力用戶的用電信息進(jìn)行監(jiān)控、采集和處理的系統(tǒng)，實現(xiàn)用電信息的自動化采集、異常監(jiān)測、電能質(zhì)量監(jiān)測、用電量分析和管理信息發(fā)布、能源監(jiān)控、用電設(shè)備的信息交互等諸多功能。

2.2用電信息采集系統(tǒng)是對變壓器的用電量和電表用電量進(jìn)行計算處理的，用電信息的采集可以實施監(jiān)控用戶的用電量，檢測和處理輸送電路中存在的電路破損等問題，統(tǒng)計用戶用電量并自動抄表。對于用戶用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)，國家有嚴(yán)格的要求和規(guī)范，對電力信息采集系統(tǒng)地功能性、安全性和適用性進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范化管理。國家對用戶用電信息采集系統(tǒng)所具有的功能和標(biāo)準(zhǔn)制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，對所有功能都有相應(yīng)的要求和規(guī)范。

2.3用戶用電信息采集系統(tǒng)的建立要嚴(yán)格按照國家對智能化、自動化電網(wǎng)建設(shè)的要求進(jìn)行建設(shè)。電力信息采集系統(tǒng)的建設(shè)要保證該系統(tǒng)的規(guī)范性和安全性，能夠全面地推行該系統(tǒng)，對系統(tǒng)的主要外接設(shè)備、數(shù)據(jù)采集終端、和通訊設(shè)備的性能、安全等方面進(jìn)行規(guī)范化管理。

3、用戶用電信息采集方式的分類

3.1變壓器的用電信息采集

對于變壓器用電信息的采集主要通過專用變壓器采集終端這一設(shè)備實現(xiàn)用電信心的收集，通過專用變壓器采集終端能夠?qū)崿F(xiàn)對供電質(zhì)量的檢測、用電量數(shù)據(jù)的采集、用戶用電負(fù)荷的監(jiān)控等多種功能，而且對收集到的數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行處理，專用變壓器采集終端主要在50kV.A的公用變壓器中對用電信息進(jìn)行收集。

3.2抄表的用電信息采集

普通居民的用電信息采集工作一般是通過抄表來進(jìn)行收集的，集中的抄表工作采用集中器和采集器來進(jìn)行抄表。抄表通過集中器對電表的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和處理，并且還具備和終端的數(shù)據(jù)交換功能。采集器則是對各個電表的用電量信息采集，并能夠和其它的行使數(shù)據(jù)交換功能的設(shè)備同時對居民的用電信息等進(jìn)行采集、整理。

3.3電源終端的信息采集

依靠分布在整個電網(wǎng)中的監(jiān)控儀器完成對電網(wǎng)中電源的測控。此外還能完成對用戶用電儀器用電量的收集，并且監(jiān)測電網(wǎng)中電源的質(zhì)量是否能夠滿足標(biāo)注。并可接受主站命令對分布式電源接入公用電網(wǎng)進(jìn)行控制，用于接入公用電網(wǎng)的用戶側(cè)分布式電源。

4、用電信息采集系統(tǒng)的構(gòu)建

用戶用電信息采集系統(tǒng)是有系統(tǒng)主站、采集終端、通信通道和采集監(jiān)控設(shè)備組成的，主要是分為三個部分。第一部分為系統(tǒng)主站部分，這個部分是用電信息采集系統(tǒng)地關(guān)鍵部分，是一個復(fù)雜的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的，它主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)所覆蓋區(qū)域的信息采集、信息管理、信息傳輸和系統(tǒng)安全等方面，著重管理與其他部件的信息交換。第二部分是信息采集部分，它主要是由信息采集終端和監(jiān)控設(shè)備等構(gòu)成，負(fù)責(zé)系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)之間的交換、各部分信息的交換以及部分網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控。第三部分主要是地點監(jiān)控設(shè)備，它是負(fù)責(zé)用電信息的采集和用電設(shè)備的監(jiān)控，將電表、電線網(wǎng)絡(luò)、變壓器、配電開關(guān)等配件的監(jiān)控。這三個部分構(gòu)成了整個用電信息采集系統(tǒng)，三者相互配合，缺一不可。用電信息采集系統(tǒng)的構(gòu)建需要實現(xiàn)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，系統(tǒng)主站要全面化的分析和整理收集起來的信息，滿足國家電網(wǎng)對全覆蓋、全控制、全采集的要求，全面發(fā)揮用電信息采集系統(tǒng)集采集、整理、分析、控制、檢查等為一體的功能。

5、用電信息采集系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

第一部分主站層位于用電信息采集系統(tǒng)的最上層，是整個系統(tǒng)的管理中心，負(fù)責(zé)管理整個系統(tǒng)的正常運行以及安全，同時針對采集終端部分發(fā)送回來的用戶用電信息進(jìn)行處理分析，同時完成與其他業(yè)務(wù)模塊進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)信息交換。整個主站系統(tǒng)部分還可以具體分成數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的管理、一些業(yè)務(wù)的應(yīng)用以及與系統(tǒng)其他部分的通信等幾大部分。其中業(yè)務(wù)部分主要是滿足各大供電公司開展各種工作需求。數(shù)據(jù)的采集部分主要實現(xiàn)對用戶端信息采集。前置通信管理模塊負(fù)責(zé)各種終端遠(yuǎn)程通信方式的調(diào)度，并負(fù)責(zé)協(xié)議解析；后臺數(shù)據(jù)庫模塊負(fù)責(zé)存儲各種系統(tǒng)信息和采集的數(shù)據(jù)，并完成數(shù)據(jù)的分析與計算。

第二部分通信部分，它是整個系統(tǒng)主站和系統(tǒng)眾多采集儀器之間的橋梁。借助有線或者無線的通信渠道為系統(tǒng)中心和終端儀器之間建立鏈路連接，并可以以組網(wǎng)的形式存在，并且根據(jù)不同的適用對象分成遠(yuǎn)程的和本地的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)主站和采集儀器之間長距離的交互。因此遠(yuǎn)程通信的帶寬、可靠性和實時性都有一定要求，一般以光纖專網(wǎng)和230MHz無線專網(wǎng)為主。本地通信網(wǎng)絡(luò)是短距離的數(shù)據(jù)傳輸，如現(xiàn)場采集終端、智能表計和監(jiān)控設(shè)備之間的通信，可以采用低壓電力線載波、微功率無線、RS485總線以及各種有線網(wǎng)絡(luò)。

第三部分采集儀器層。該層是整個系統(tǒng)的“眼睛”，它為提供一手的信息和數(shù)據(jù)。整個部分有包括由各種傳感器儀器組成設(shè)備層（如電表、數(shù)據(jù)采集器等）和終端部分。終端模塊的功能就是管理設(shè)備采集的數(shù)據(jù)以及對這些數(shù)據(jù)的初步處理。它負(fù)責(zé)管理電能信息數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)上傳至主站和執(zhí)行或轉(zhuǎn)發(fā)主站下發(fā)的控制命令和信息。計量設(shè)備層負(fù)責(zé)電能計量等功能。

6、用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用分析

6.1抄表結(jié)算環(huán)節(jié)的自動化

用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用，對于供電環(huán)節(jié)、用電環(huán)節(jié)以及售電環(huán)節(jié)，能夠全面、系統(tǒng)的采集各個環(huán)節(jié)的用電信息，不僅可以調(diào)整和優(yōu)化配置人力資源，也能及時、準(zhǔn)確的獲取抄表信息，進(jìn)而最大限度的節(jié)省電力資源，以不斷提高管理效率。此外，抄表結(jié)算環(huán)節(jié)的自動化，會實現(xiàn)計量、抄表的規(guī)范化管理，以不斷提高結(jié)算的精準(zhǔn)性。

6.2全面監(jiān)測用電計量裝置

用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠改進(jìn)和完善以往現(xiàn)場檢查的缺陷，在以往計量裝置運行過程中，不能及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題，然而，此系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠全天候監(jiān)測用電計量裝置。例如，如果電能表底被修改，以及表計參數(shù)發(fā)生變化，用電信息采集系統(tǒng)的實行，會全天候監(jiān)測計量裝置，隨時對用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，以免出現(xiàn)檢查人員違背相關(guān)規(guī)定，做出違法行為。

6.3電費收取應(yīng)用

采集系統(tǒng)可以實現(xiàn)電費的控制功能，并支持階梯電價的功能。在智能電能表中新增了費用控制功能，可以合理有效地降低在收費上的壓力，有利于執(zhí)行階梯電價，達(dá)到了節(jié)能減排的目的。采集系統(tǒng)在對智能電能表控制的過程中，實現(xiàn)了對用電用戶在電費中的管理。

6.4實現(xiàn)線損管理的現(xiàn)代化

在供電企業(yè)運行的過程中，在線損管理方面，仍舊存在較多缺陷，例如，周期較長、人為計算產(chǎn)生的誤差等等，進(jìn)而不能科學(xué)、合理的分析線損消耗狀況，不能及時反映線損的實際運行狀況。而用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用，為計算線損消耗數(shù)據(jù)提供了有利條件，利用抄表環(huán)節(jié)的自動化，能夠獲取用戶的所有信息，從而減少分析線損數(shù)據(jù)的時間，并且分析時間也發(fā)生了很大變化，由以往每月轉(zhuǎn)變?yōu)槊刻?，以確保線損數(shù)據(jù)的時效性。此外，將線損理論與數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，能夠快速查明導(dǎo)致線損形成的原因，以使供電企業(yè)制定相應(yīng)的解決對策，以免因跑電、冒電、漏電導(dǎo)致線損降低，進(jìn)而不斷提高線損的管理水平。

7、結(jié)論

總之，用電信息采集系統(tǒng)對于電力系統(tǒng)和用戶都具有突出貢獻(xiàn)。不斷完善、建設(shè)智能化的電力采集系統(tǒng)是電力企業(yè)營銷精細(xì)化和現(xiàn)代化要求的結(jié)果，是落實國家電網(wǎng)公司“二個轉(zhuǎn)變”和“三集五大”發(fā)展戰(zhàn)略的基礎(chǔ)保障，也是順應(yīng)時代潮流和市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大勢所趨。整套系統(tǒng)的完善和建設(shè)，不僅對電力營銷技術(shù)上意義非凡，同時也在管理上具有里程碑意義。在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，采集系統(tǒng)的智能化、自動化越來越高，但是成本去越來越低。在整個電力系統(tǒng)中只有互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)將營銷的技術(shù)和管理相融合，才能提高整個系統(tǒng)的效率，創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)價值。

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