(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司珠海供電局南水供電所，廣東 珠海 519000)

0 引言

隨著城市發(fā)展速度的不斷加快，城市綜合體建設(shè)的步伐也隨之加快。同時(shí)，城市綜合體的電能服務(wù)也要跟上時(shí)代的步伐。由此，展開(kāi)城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)的建設(shè)分析，在全面維護(hù)城市綜合體用電的前提下，保持正常的、穩(wěn)定的用電抄表工作，提高抄表的準(zhǔn)確性，保持電能的通暢和穩(wěn)定輸送。從運(yùn)行要點(diǎn)、建設(shè)方案以及設(shè)計(jì)核心等方面，對(duì)城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)行分析。

1 低壓集抄系統(tǒng)概述

低壓集抄系統(tǒng)是指一種取代傳統(tǒng)的人工式抄表核算方式的新型自動(dòng)化抄表核算系統(tǒng)，可以自動(dòng)地對(duì)區(qū)域內(nèi)部的用電信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并解決其中存在的用電管理問(wèn)題以及用電故障等，維持平穩(wěn)的電能輸送。這種低壓集抄系統(tǒng)主要包括了綜合式、網(wǎng)絡(luò)式及總線式3種類(lèi)型。其中，綜合式又稱(chēng)為綜合應(yīng)用式，主要是在集合了電力載波器、RS485等多種形式的基礎(chǔ)上，并需要在維持既有通信線路的前提下，保持較高的使用領(lǐng)域。而網(wǎng)絡(luò)式又稱(chēng)為抄表網(wǎng)絡(luò)式，大部分是集中GPRS主站、集中器之間的一種遠(yuǎn)程通信手段，具有較高的操作性和較為簡(jiǎn)易的便捷性，也可以在既有通信線路的前提下，保持應(yīng)用和效果發(fā)揮。總線式又稱(chēng)為RS485總線式，連接了電表、集中器、主站以及采集終端等設(shè)備，并通過(guò)GPRS的連接手段，實(shí)現(xiàn)電表與采集終端相連接的方式，具有較高的效率性和準(zhǔn)確性，可以在較短的時(shí)間內(nèi)較高質(zhì)量地完成抄表工作。

2 低壓集抄系統(tǒng)的運(yùn)行要點(diǎn)

2.1 臺(tái)區(qū)改造

在針對(duì)低壓集抄系統(tǒng)的運(yùn)行要點(diǎn)分析中，臺(tái)區(qū)改造主要是指利用低壓載波而開(kāi)展的數(shù)據(jù)通信和傳輸范圍進(jìn)一步改進(jìn)。調(diào)查顯示，一般大城市綜合體結(jié)構(gòu)中會(huì)存在大量的老舊城區(qū)，很容易產(chǎn)生較大的供電范圍。當(dāng)處于這種較大供電半徑的情況下，仍舊采用傳統(tǒng)的銅鋁線會(huì)影響到供電的范圍，從而無(wú)法滿(mǎn)足城市綜合體的用電需求。由此，進(jìn)行臺(tái)區(qū)改造就是針對(duì)這種銅鋁線的應(yīng)用方式而改進(jìn)其內(nèi)部的銅芯線電阻和截面，從而保持穩(wěn)定的供電范圍。通過(guò)合理布線的方式，來(lái)進(jìn)一步提高供電的成功性和穩(wěn)定性。

2.2 集中器和電能表

集中器和電能表的存在是針對(duì)城市綜合體內(nèi)部的低壓集抄系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試過(guò)程中，而展開(kāi)的停復(fù)電操作管理。當(dāng)進(jìn)行停復(fù)電實(shí)驗(yàn)時(shí)，會(huì)同步影響到居民的生活，進(jìn)而使居民產(chǎn)生不滿(mǎn)情緒。然而，電能表作為用戶(hù)一方的終端計(jì)費(fèi)設(shè)備，停復(fù)電操作的進(jìn)行就意味著需要同步進(jìn)行集中器和電能表的調(diào)試。在此過(guò)程中，做到合理通知與用戶(hù)理解是調(diào)試工作開(kāi)展的重要前提；并且在調(diào)試過(guò)程中還要盡可能地加快速度，避免影響到居民的正常用電。

2.3 檔案準(zhǔn)確性

檔案的準(zhǔn)確性是指對(duì)于一定區(qū)域的城市綜合體進(jìn)行檔案信息的規(guī)劃和整理，確保各種用電情況信息統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性。其中，在城市綜合體中由于存在較多的低壓用戶(hù)，在進(jìn)行低壓集抄系統(tǒng)的改造或者集中器、集抄主站以及客戶(hù)服務(wù)支持系統(tǒng)等出現(xiàn)大量的用戶(hù)檔案數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)極大可能地產(chǎn)生抄表錯(cuò)誤的結(jié)果，并影響到后續(xù)的正常工作。結(jié)合檔案準(zhǔn)確性的要點(diǎn)，需要在進(jìn)行集中器和電能表調(diào)試的過(guò)程中，及時(shí)更新并核對(duì)區(qū)域內(nèi)的用戶(hù)檔案，確保每個(gè)用戶(hù)的信息的實(shí)效性和準(zhǔn)確性是較高的，從而減少問(wèn)題的出現(xiàn)。

2.4 客戶(hù)信息采集和客戶(hù)協(xié)議

客戶(hù)信息采集和客戶(hù)協(xié)議是指當(dāng)對(duì)低壓集抄系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行管理的過(guò)程中，需要在用戶(hù)檔案信息的基礎(chǔ)上及時(shí)進(jìn)行客戶(hù)信息的收集以及更新，從而在用戶(hù)與給供電單位之間建立新型的客戶(hù)協(xié)議，并同時(shí)更新用戶(hù)檔案信息庫(kù)。這也是對(duì)客戶(hù)服務(wù)支持系統(tǒng)進(jìn)行用戶(hù)信息完善的基礎(chǔ)，可以更加便捷、迅速地實(shí)現(xiàn)電費(fèi)的核算、停復(fù)電的操作以及電費(fèi)的提醒。

3 城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)建設(shè)總體方案

在分析城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)建設(shè)總體方案的過(guò)程中，主要是結(jié)合圖1的內(nèi)容而展開(kāi)，并通過(guò)不同角度的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)來(lái)完善城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用。

3.1 接入?yún)^(qū)域

在城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)的建設(shè)總體設(shè)計(jì)方案當(dāng)中，如圖1所述，接入?yún)^(qū)域的核心內(nèi)容就是光纖的管理和升級(jí)。在城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)中，主要是針對(duì)抄表的集中器進(jìn)行百兆光纖向千兆光纖的升級(jí)改造；并通過(guò)優(yōu)化每一個(gè)集中器上單模光纖與交換機(jī)的接入方式，實(shí)現(xiàn)在多臺(tái)匯聚交換機(jī)之間的接入和輸出。同時(shí)，接入?yún)^(qū)域的光纖升級(jí)還需要保障網(wǎng)絡(luò)的的流暢性和簡(jiǎn)潔性，采取部分交換機(jī)端口利用的方式，維護(hù)交換的運(yùn)行效率。

圖1 城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)構(gòu)成

3.2 匯聚區(qū)域

在城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)的建設(shè)方案中，匯聚區(qū)域的設(shè)計(jì)是通過(guò)架構(gòu)整改的方式來(lái)規(guī)避城市綜合體出現(xiàn)的信息分散問(wèn)題。在建設(shè)方案中采取核心區(qū)、匯聚區(qū)和接入?yún)^(qū)相結(jié)合的三層架構(gòu)方式來(lái)減少資源的浪費(fèi)，提高光纖的運(yùn)行和利用效率。通過(guò)在每一區(qū)域都設(shè)置匯聚區(qū)域的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)較高性能的多臺(tái)交換機(jī)處理信息的虛擬化共同操作。這樣可以將多臺(tái)交換機(jī)融為一體，提高數(shù)據(jù)交換和處理能力；并當(dāng)其他機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)，可以滿(mǎn)足現(xiàn)實(shí)需求、保持網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定。同時(shí)，將匯聚交換機(jī)接入到核心交換機(jī)可以實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和接入。

3.3 核心區(qū)域

在城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)的建設(shè)總體方案中，核心區(qū)域的設(shè)計(jì)主要目的在于優(yōu)化核心交換機(jī)的性能，保障核心交換機(jī)的安全和穩(wěn)定。在建設(shè)總體設(shè)計(jì)方案中，對(duì)核心區(qū)域采取高性能交換機(jī)應(yīng)用的方式，并同時(shí)對(duì)其做虛擬化共同操作，來(lái)增強(qiáng)信息處理的能力。此外，為了保障核心交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)安全性，通過(guò)部署防火墻的方式來(lái)提高安全性。在連接方式上，主要是采用萬(wàn)兆光纖來(lái)保障全網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性、快速性。

3.4 出口區(qū)域

在城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)的建設(shè)總體方案中，出口區(qū)域的設(shè)定更加側(cè)重于對(duì)于網(wǎng)絡(luò)路由器的管理和維護(hù)。在建設(shè)總體設(shè)計(jì)方案中，通過(guò)在城市綜合體的電能表的出口處布置較高性能的路由器來(lái)實(shí)現(xiàn)電能表低壓集抄系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)與電力網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)輸出。同時(shí)，利用千兆光纖來(lái)保障其與核心交換機(jī)的互聯(lián)互通和信息接入與輸出。

3.5 服務(wù)器區(qū)域

城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)的建設(shè)總體設(shè)計(jì)方案中的服務(wù)器區(qū)域設(shè)計(jì)則是以建立數(shù)據(jù)中心來(lái)完善信息管理。一般在建設(shè)方案中都會(huì)通過(guò)一定的數(shù)據(jù)中心交換機(jī)設(shè)備來(lái)作為初始的服務(wù)器接入設(shè)備，并保障其與核心交換機(jī)的互聯(lián)互通。同時(shí)，在每一個(gè)服務(wù)器區(qū)域中布置相應(yīng)的管理系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)絡(luò)中信息和運(yùn)行情況的分析和監(jiān)測(cè)，維持網(wǎng)絡(luò)管理的狀態(tài)和效果，可以有效地提升管理效率。

4 雙核心、雙匯聚設(shè)計(jì)

對(duì)于城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)建設(shè)中的雙核心、雙匯聚設(shè)計(jì)主要是針對(duì)性地分析其中的路由設(shè)備。在傳統(tǒng)的雙機(jī)組網(wǎng)中采取的雙機(jī)熱備存在較大的局限性，具體可以概括為性能的不足。究其原因，主要是由于傳統(tǒng)的雙機(jī)熱備在運(yùn)行過(guò)程中大部分的雙機(jī)模式都是利用1臺(tái)核心交換機(jī)在處理數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)傳輸。此時(shí)，受到雙機(jī)設(shè)備收斂時(shí)間的限制，會(huì)造成短時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)丟失，進(jìn)而造成損失。同時(shí)，在設(shè)置2臺(tái)核心交換機(jī)的情況下，也會(huì)由于雙份業(yè)務(wù)板卡配備問(wèn)題而導(dǎo)致其防火墻處功能應(yīng)用流暢性受到影響，最終的結(jié)果就是用戶(hù)的使用成本增加。在新系統(tǒng)中，將采用虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)2個(gè)核心交換機(jī)性能的綜合發(fā)揮，提高數(shù)據(jù)傳輸速率。

5 核心交換機(jī)自身的可靠性設(shè)計(jì)

在城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)建設(shè)中，核心交換機(jī)作為最重要的部分，主要是通過(guò)控制面板與轉(zhuǎn)發(fā)面物理分離、增強(qiáng)關(guān)鍵部分冗余能力的方式來(lái)提高核心交換機(jī)的可靠性。在城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)中，通過(guò)上文中的建設(shè)方案可以初步突破存在的可靠性與性能限制，提升引擎工作能力和交換容量，進(jìn)而最大程度避免設(shè)備倒換的數(shù)據(jù)丟失情況，提高交換網(wǎng)的冗余能力。而且，這種方式還可以在利用數(shù)據(jù)中心級(jí)核心交換機(jī)分離的同時(shí)，借助多層架構(gòu)來(lái)不斷優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行性能，進(jìn)而增強(qiáng)其可靠性。

同時(shí)，在關(guān)鍵部件的優(yōu)化上，除了保障電源設(shè)備和風(fēng)扇設(shè)備的的多數(shù)量配置外，還實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立設(shè)備的獨(dú)立冗余能力優(yōu)化。并且，采用虛擬化的核心交換機(jī)工作方式，可以在實(shí)現(xiàn)設(shè)備橫向管理與數(shù)據(jù)整合基礎(chǔ)上，確保每臺(tái)設(shè)備可以最大限度地發(fā)揮應(yīng)用價(jià)值，降低設(shè)備管理成本，減少設(shè)備故障帶來(lái)的損失。

6 結(jié)語(yǔ)

對(duì)城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)建設(shè)的分析，主要是從其系統(tǒng)運(yùn)行要點(diǎn)以及特殊的優(yōu)化方式等進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。通過(guò)應(yīng)用不同的通信方案以及多層級(jí)架構(gòu)的方式，可以在建立低壓集抄系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，做到自動(dòng)化維護(hù)。