林泓生

隨著自動化技術(shù)和智能科學等學科知識的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的電力行業(yè)正在發(fā)生巨變，特別是在電力營銷行業(yè)中，傳統(tǒng)的電力營銷已經(jīng)逐漸被社會所淘汰，其中用電信息采集系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為電力行業(yè)自動化不可或缺的重要組成部分。本文基于用電信息采集系統(tǒng)的分布式小水電運營服務(wù)方法探究，為電力行業(yè)的服務(wù)方式提供選擇，并且通過智能化的技術(shù)提高小水電服務(wù)水平，降低經(jīng)濟成本，發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+”綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域，提高公司盈利能力。

一、引言

隨著我國的居民生活水平越來越高，每個家庭都必不可少的需要用到電能，因此對電力公司的要求越來越高。傳統(tǒng)的使用人力來管理電力資源的方法已經(jīng)越來越不適應(yīng)時代的發(fā)展要求，因此對于檢測居民用電情況的方法就需要更加準確和高效，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，用電信息采集系統(tǒng)能夠保障電能的準確記錄，并且不用耗費太多的時間和人力，極大的改變了以往人力檢測電量，人工收費的不便情況，讓用戶和電力企業(yè)兩者都受益匪淺。

由于現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施良好以及相關(guān)技術(shù)的成熟，本文研究并分析分布式小水電站的運營服務(wù)方法，并且使用電信息采集系統(tǒng)來實現(xiàn)小水電站的高質(zhì)量管理，降低水電站的運營成本，通過流域梯級調(diào)度控制策略提升發(fā)電效率，來提升經(jīng)濟效益，并且保障用戶的機組運行安全。

二、分布式小水電的智能化建造

基于用電信息采集系統(tǒng)的分布式小水電運營服務(wù)系統(tǒng)由實時在線監(jiān)控模塊和能量控制策略管理模塊組成，如圖1所示。在采集系統(tǒng)搭建時，智能化改造小水電站，包括設(shè)備感知規(guī)約適配改造、設(shè)備檔案接入、數(shù)據(jù)采集入庫，再結(jié)合對采集數(shù)據(jù)的分析與挖掘，完成分布式小水電的智能調(diào)度和控制。基本功能包括在線監(jiān)測功能、控制相關(guān)機組、主閥開關(guān)機等遠程操作功能，異常情況的記錄單生成、發(fā)電功率、水量、氣象等數(shù)據(jù)預(yù)測功能，生成能量控制策略。

為了更好的運營和服務(wù)用戶，還建立智慧能源綜合服務(wù)平臺的數(shù)據(jù)通道，為分布式小水電運營服務(wù)系統(tǒng)提供基本的數(shù)據(jù)支撐。邀請小水電專業(yè)運維團隊入駐平臺，實現(xiàn)小水電站運維的專業(yè)化、協(xié)同化與流程閉環(huán)，保障小水電機組的安全運行，促成電力新型業(yè)務(wù)形態(tài)的衍生?；谟秒娦畔⒉杉到y(tǒng)的分布式小水電運營服務(wù)系統(tǒng)從模塊上可從上到下劃分為四個部分，分別是感知層、傳輸層、平臺層和應(yīng)用層。感知層的是在用電信息采集系統(tǒng)上加上無線傳感網(wǎng)絡(luò)，利用高科技的通信技術(shù)，將水電設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)。傳輸層則是通過4G/5G等網(wǎng)絡(luò)通信方式將數(shù)據(jù)進行網(wǎng)絡(luò)傳輸。平臺層以用采前置機為支撐平臺，提供包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等存儲服務(wù)以及平臺需要的微服務(wù)。應(yīng)用層為管理人員提供設(shè)備感知規(guī)約適配改造、水電站在線監(jiān)測、能量管理控制策略管理應(yīng)用體驗。如圖1所示。

信息的采集方法有內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)采集兩種。

內(nèi)網(wǎng)采集方案中，采集前置機部署于電力內(nèi)網(wǎng)，通過用電信息采集系統(tǒng)的采集通道實現(xiàn)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、遠程控制，同時將數(shù)據(jù)與微信公眾號平臺、智慧能源綜合服務(wù)平臺、能量管理系統(tǒng)（E M S）進行交互。用戶可以通過APP、PC客戶端、EMS渠道進行信息查詢和控制命令下發(fā)。微信公眾號平臺與智慧能源綜合服務(wù)平臺通過強隔離裝置與外部系統(tǒng)進行信息交互。內(nèi)網(wǎng)采集方案已經(jīng)具備成熟的用電信息采集系統(tǒng)和電力微信公眾號內(nèi)外網(wǎng)交互通道和安全防護策略，可直接支撐用戶信息采集和用戶端的遠程運維。外網(wǎng)采集方案中，外網(wǎng)小水電能源管理平臺的前置機通過無線公網(wǎng)與水電站現(xiàn)場設(shè)備通信。小水電能源管理平臺直接將數(shù)據(jù)與微信公眾號平臺、智慧能源綜合服務(wù)平臺交互，實時呈現(xiàn)小水電站的現(xiàn)場運行情況，實現(xiàn)客戶側(cè)的遠程監(jiān)測。同時通過強隔離裝置將信息傳送至內(nèi)網(wǎng)相應(yīng)系統(tǒng)，支撐后續(xù)內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析。外網(wǎng)采集的數(shù)據(jù)直接推送至外網(wǎng)平臺，通信鏈路短，效率高。關(guān)于內(nèi)外網(wǎng)采集后的數(shù)據(jù)，可以通過相關(guān)的桌面平臺智能化管理，比如內(nèi)網(wǎng)采集的平臺可以借助用電信息采集系統(tǒng)實現(xiàn)規(guī)約解析、設(shè)備采集和外部數(shù)據(jù)接口交互，同時內(nèi)網(wǎng)主站基于采集數(shù)據(jù)開展后續(xù)的數(shù)據(jù)分析與挖掘工作。而外網(wǎng)桌面版應(yīng)用功能和內(nèi)網(wǎng)桌面版一致，為小水電站業(yè)主和運維人員提供了更直觀與更佳體驗感的操作平臺。還可以開發(fā)IOS和Android應(yīng)用，用戶可以實時查看到小水電站的工況信息，同時完成開關(guān)機、調(diào)功等控制操作。

桌面平臺可以讓系統(tǒng)管理員、業(yè)主、運維人員使用，能夠?qū)崿F(xiàn)綜合展示、監(jiān)控管理、能源調(diào)度控制策略管理等功能。主界面分為六大區(qū)：機組總覽及天氣、電站運行信息、電站GIS信息模塊、異常統(tǒng)計、月發(fā)電量環(huán)比情況、上網(wǎng)電量統(tǒng)計。如圖2所示。

系統(tǒng)能夠通過各類監(jiān)控信息，分析采集數(shù)據(jù)和告警事件，對信息進行篩選匯總分析，對信息在系統(tǒng)上進行登記。系統(tǒng)在設(shè)備上報告警數(shù)據(jù)后，能夠?qū)崟r展示該設(shè)備的相關(guān)參數(shù)與雨量、發(fā)電量等監(jiān)控數(shù)據(jù)，協(xié)助電站運維人員輔助決策判斷，優(yōu)化電站管理。

三、運營服務(wù)方法探究

相關(guān)的運營服務(wù)可以通過外網(wǎng)平臺吸引小水電業(yè)主入駐，在平臺首頁通過滾動圖片、彈窗等方式進行平臺廣告宣傳，可以通過典型案例、產(chǎn)品資訊等模塊了解平臺提供的服務(wù)、成功案例、拳頭產(chǎn)品等。業(yè)主可以通過基礎(chǔ)信息登記功能登記水電站的運行年限、裝機容量、發(fā)電量等信息，收到系統(tǒng)生成的健康評價報告與建議解決方案，匹配最適合的托管運維團隊。通過此種方式吸引小水電業(yè)主選擇該平臺進行業(yè)務(wù)托管。

通過APP客戶端和PC客戶端，邀請小水電專業(yè)運維廠家和小水電專業(yè)運維團隊入駐平臺，實現(xiàn)小水電站運維的專業(yè)化、協(xié)同化與流程閉環(huán)，同時也可引導(dǎo)小水電行業(yè)整體的業(yè)態(tài)良性發(fā)展，促成電力新型業(yè)務(wù)形態(tài)的衍生。

將小水電監(jiān)測數(shù)據(jù)（如非電氣量數(shù)據(jù)水輪機開度、轉(zhuǎn)速等、水電機組的效益曲線等）反向提供給智能化設(shè)備廠商，助力其深化設(shè)備研究探索；同時利用如人工智能，數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)來分析研究小水電站的相關(guān)數(shù)據(jù)，找到其中有效的價值信息，打造完整的水電信息檢測的技術(shù)方案，通過相關(guān)的社會化商業(yè)運作，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的相互連通，建立準確實時的電力能源網(wǎng)絡(luò)。

水電站一般都建立在一些地處偏遠的地方，員工不足，年齡普遍偏大，而且專業(yè)水平、不高，運行和維修急需專業(yè)技術(shù)人員，水電站實現(xiàn)智能化運行后，可實現(xiàn)水電站的遠程實時監(jiān)控，能夠?qū)收?、事件實時記錄和告警，對故障進行遠程診斷與及時處理，確保電站的安全生產(chǎn)，同時減少人員值守，使得電站實現(xiàn)24小時的水位效能轉(zhuǎn)變，提高運維效率的同時降低人工成本。

四、結(jié)語

本文通過對用電信息采集系統(tǒng)與智慧能源綜合服務(wù)平臺的數(shù)據(jù)通道和分布式小水電的智能化改造進行研究，依托智慧能源綜合服務(wù)平臺實現(xiàn)分布式小水電經(jīng)營服務(wù)，提供統(tǒng)一的對外管理服務(wù)，包括設(shè)備檔案查詢、狀態(tài)監(jiān)測、異常告警等。同時邀請小水電運維廠商入駐智慧能源綜合服務(wù)平臺，支撐小水電設(shè)備的常態(tài)化運維工作，為共建共享綠色能源生態(tài)圈提供保障。

作者單位：國網(wǎng)福建省電力有限公司龍巖供電公司