用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)問題探討

1、用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)問題探討摘要：本文對(duì)用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)的緊迫性、采集數(shù)據(jù)定位、建設(shè)期望值、用電環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、應(yīng)急機(jī)制等問題結(jié)合義烏供電局實(shí)際建設(shè)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了探討，認(rèn)為用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)已可規(guī)模推廣。Abstract: In this paper, electricity information collection system the urgency of the construction Collecting data positioning, building expectations, electricity environment, the standard unifica

2、tion, combined with such issues as emergency response mechanisms Yiwu Power Supply Bureau carried out the actual construction experience to explore, think of electricity in the building of information acquisition system can scale promotion.關(guān)鍵詞：信息采集、載波、期望值、規(guī)模推廣Keyword: Information collection、Carrier、

3、expectations、 scale promotion概述隨著農(nóng)電體制改革的不斷深化和電力體制改革市場(chǎng)化進(jìn)程的加快，依靠科技進(jìn)步，不斷提高農(nóng)村電網(wǎng)的供電質(zhì)量和電力企業(yè)的服務(wù)水平，是電力企業(yè)順應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)要求，不斷提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的必然趨勢(shì)，為此國(guó)網(wǎng)公司適時(shí)提出了用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)。同時(shí)為積極應(yīng)對(duì)“金融危機(jī)”，拉動(dòng)內(nèi)需也促使用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)已刻不容緩。此次用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)的重點(diǎn)是為量多面廣的低壓工商業(yè)用戶、非工業(yè)用戶和城鄉(xiāng)居民用戶提供執(zhí)行電力營(yíng)銷管理的技術(shù)裝備，是電力營(yíng)銷管理的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。（一）電力部門建設(shè)緊迫性與生產(chǎn)企業(yè)小規(guī)模（1）為建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的和諧社會(huì)，國(guó)家電網(wǎng)公司積極

4、執(zhí)行政府政策，履行社會(huì)職責(zé)，實(shí)現(xiàn)安全可靠供電，出臺(tái)各種電力營(yíng)銷政策和提高優(yōu)質(zhì)服務(wù)的質(zhì)量的措施，這些政策和措施順利執(zhí)行需營(yíng)銷現(xiàn)代化和SG186的支持，用電信息采集提上了議事日程。隨著席卷全球的“金融危機(jī)”，國(guó)家出臺(tái)了一系列救市政策，要求“出手要快，出拳要重、措施要準(zhǔn)，工作要實(shí)”，這為用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)推波助瀾，迫在眉睫。（2）由于受前幾年用電信息采集建設(shè)不成功的影響，電力企業(yè)建設(shè)意愿不強(qiáng)，國(guó)內(nèi)用電信息采集生產(chǎn)企業(yè)生存環(huán)境差，造成企業(yè)規(guī)模小，產(chǎn)品研發(fā)投入少，使企業(yè)發(fā)展停滯不前，步履維艱，面對(duì)電力部門建設(shè)用電信息采集的緊迫性，各企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、售后服務(wù)都未做好準(zhǔn)備。而國(guó)外企業(yè)受我們的用電環(huán)境

5、影響又存在著水土不服的問題。（3）存在這樣的矛盾作為電力企業(yè)應(yīng)用方，必須實(shí)事求是，采取“積極穩(wěn)妥”的原則，科學(xué)合理規(guī)劃，投入精力與生產(chǎn)廠家聯(lián)合開發(fā)，以促進(jìn)用電信息采集的快速發(fā)展。同時(shí)作為生產(chǎn)企業(yè)也應(yīng)投入大量資金進(jìn)行產(chǎn)品的研發(fā)，實(shí)質(zhì)提高用電信息采集技術(shù)水平。（二）用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)定位用電信息采集系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)對(duì)各類型的電力用戶用電信息采集全面覆蓋，及時(shí)、完整、準(zhǔn)確地為“SG186”信息系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以滿足電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的要求。載波集中抄表系統(tǒng)是用電信息采集系統(tǒng)中的一部分，但也是占需采集總用戶數(shù)98的一個(gè)子系統(tǒng)，是最難解決的一部分。（1） 根據(jù)目前電力用戶的用電情況和用電信息采集的需求將電力

6、用戶分為二大類型：電力方：變電所、公用配變；用戶方：專線、專變、低壓用戶。名 稱用戶類型電力方變電所在變電所內(nèi)用于內(nèi)部考核的計(jì)量點(diǎn)和各網(wǎng)之間的計(jì)量點(diǎn)。公用配變即公用配變上的用于內(nèi)部考核的計(jì)量點(diǎn)。用戶方專線用戶在變電所內(nèi)的專用線路計(jì)量點(diǎn)。專用變用戶所有的專變用戶（包括不是專線的小水火電）計(jì)量點(diǎn)。一般工商業(yè)用戶包括低壓商業(yè)、工業(yè)、非工業(yè)等用電性質(zhì)的非居民計(jì)量點(diǎn)。居民用戶用電性質(zhì)為居民的用戶計(jì)量點(diǎn)。（2） 已建設(shè)覆蓋情況我局建設(shè)應(yīng)用了電能量采集系統(tǒng)、用電現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)與管理系統(tǒng)和低壓用電信息采集系統(tǒng)，為330條變電所線路、4258戶專變用戶、2783戶公用配變和32000戶低壓用戶安裝了終端，實(shí)現(xiàn)了我局線

7、路、專變、公用變用電信息采集100覆蓋，對(duì)占用戶數(shù)98的低壓用戶覆蓋率達(dá)到12。名 稱建設(shè)覆蓋情況電力方變電所電能量采集系統(tǒng)， 330條變電所公用線路已全部覆蓋公用配變低壓用電信息采集系統(tǒng)，2783公用配變已全部覆蓋用戶方專線用戶電能量采集系統(tǒng)，35條變電所專用線路已全部覆蓋專用變用戶用電現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)與管理系統(tǒng)，4285專變用戶已全部覆蓋一般工商業(yè)用戶低壓用電信息采集系統(tǒng)（遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)）居民用戶低壓用電信息采集系統(tǒng)（遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)）（3） 傳輸信道選擇1）遠(yuǎn)程通信是指集中器（采集終端）和系統(tǒng)主站之間的數(shù)據(jù)通信，目前比較成熟的有以下四種：a、電力營(yíng)銷自有的230MHz無線專用數(shù)傳網(wǎng)；b、公共運(yùn)

8、營(yíng)商提供的GPRS/CDMA虛擬專用無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)；c、電力部門自有的光纖專用通信網(wǎng)絡(luò)；d、掌上電腦。根據(jù)我局的實(shí)際情況，選擇了b、c兩種模式綜合利用，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。在以上兩種模式都不適用的場(chǎng)所，我們先采用掌上電腦進(jìn)行人工抄錄，再根據(jù)實(shí)際情況建設(shè)以上兩種模式中的一種。傳輸方式建設(shè)成本通訊實(shí)時(shí)性運(yùn)行維護(hù)費(fèi)容量可靠性信息安全以太光纖網(wǎng)絡(luò)高滿足要求低滿足滿足滿足GPRS/CDMA低受第三方因素限制一般基本滿足差基本滿足230M無線專網(wǎng)高低高不滿足差基本滿足掌上電腦低無高滿足基本滿足基本滿足2）本地通信是指集中器（采集終端）和用戶電表之間的數(shù)據(jù)通信。主要有RS485總線、全載波、半載波（RS485轉(zhuǎn)載波

9、）、小無線四種。根據(jù)四種技術(shù)的成熟情況和我局的實(shí)際及試用情況，我們選擇了半載波（RS485轉(zhuǎn)載波）模式。傳輸方式建設(shè)成本通訊實(shí)時(shí)性運(yùn)行維護(hù)費(fèi)容量可靠性信息安全RS485總線高滿足要求高滿足滿足滿足全載波中基本滿足高基本滿足基本滿足基本滿足RS485轉(zhuǎn)載波低基本滿足低不滿足基本滿足基本滿足小無線高基本滿足高滿足不滿足基本滿足（4） 在面廣點(diǎn)多的低壓用戶中，采用載波集中抄表系統(tǒng)模式通過以上和下表分析，結(jié)合我局部分已安裝485口表的實(shí)際，我們選用了RS485轉(zhuǎn)載波數(shù)據(jù)通訊方式來實(shí)現(xiàn)占總用戶數(shù)98的低壓用戶的用電信息采集。此種模式性價(jià)比最高。目前的低壓電力線載波在芯片和組網(wǎng)技術(shù)上采用各種方案來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)

10、的可靠、快速傳輸，盡管還不能做到100%的傳輸成功率和很高的傳輸速率，但在一定的應(yīng)用范圍（24小時(shí)99.5抄收）是可以滿足需求的。數(shù)據(jù)通訊方式實(shí)現(xiàn)方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)費(fèi)用RS485總線集中器與采集器用485通信采集器與電表用485通信數(shù)據(jù)采集效果好，實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確度高需要鋪設(shè)專用的485線路，意味著要重建一個(gè)與低壓電網(wǎng)同樣規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，且485線路易遭雷擊，線路也需要維護(hù)，增加了維護(hù)工作量。絕對(duì)是一個(gè)天文數(shù)字；還要考慮這樣一個(gè)系統(tǒng)的日常維護(hù)費(fèi)用。全載波集中器直接與載波表進(jìn)行載波通信借用現(xiàn)有的電力線，不需另外進(jìn)行線路鋪設(shè)，費(fèi)用低，無需增加維護(hù)。載波表還未普遍使用，需更換表計(jì)；通訊規(guī)約未統(tǒng)一，載波表不能互

11、聯(lián)互通。數(shù)據(jù)采集不穩(wěn)定，實(shí)時(shí)性不高。費(fèi)用尚可，每戶270元左右。半載波（RS485轉(zhuǎn)載波）集中器與采集器用電力載波通信，采集器與電表用485通信借用現(xiàn)有的電能表、電力線，485線的使用被大幅減少。結(jié)合485和載波兩種通信方式，數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)性上低于485布線，高于載波；有通訊不成功現(xiàn)象。費(fèi)用低，每戶150元左右。無線集中器與采集器用無線方式通信，采集器與電表用485通信485線的使用被大幅減少。數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確度上低于485布線，高于載波。無線方式通信成功率不高。無線頻率資源缺乏。費(fèi)用高，每戶500元左右。（三）期望值定位中國(guó)移動(dòng)是全球擁有用戶數(shù)最大的移動(dòng)運(yùn)行商，他的gprs通道的通信成功率

12、也沒達(dá)到100，經(jīng)常有g(shù)prs掉線情況發(fā)生，但他也在我們的用電現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)與管理系統(tǒng)（負(fù)控系統(tǒng)）中得到廣泛應(yīng)用，我們只是輔以短信通道以彌補(bǔ)gprs掉線情況。我們建設(shè)系統(tǒng)不能太理想化，過高的期望值只會(huì)阻礙技術(shù)的應(yīng)用，低壓載波通信成功率100是不現(xiàn)實(shí)的，它和gprs一樣總會(huì)出現(xiàn)某幾個(gè)點(diǎn)不能通信，對(duì)這幾個(gè)點(diǎn)我們就以它是“孤島”，將其剔除通信成功率的統(tǒng)計(jì)，這樣最終會(huì)出現(xiàn)越來越多的“孤島”，那我們的運(yùn)行成本就會(huì)越來越高，集抄技術(shù)也會(huì)停滯不前。（1）抄到率：很多資料上的抄到率是指采集成功率（指在集中器上抄到的戶數(shù)與應(yīng)抄戶數(shù)的比率），而我們認(rèn)為應(yīng)該是綜合抄到率（指在主站上統(tǒng)計(jì)抄到的戶數(shù)與應(yīng)抄戶數(shù)的比率），因?yàn)槲?/p>

13、們的目的是遠(yuǎn)程采集，是要將數(shù)據(jù)傳到主站才完成采集任務(wù)。由于載波通信的特殊性，我們可將抄到率分為一次抄到率和24小時(shí)抄到率，那一次抄到率95和24小時(shí)抄到率99.5合理嗎？根據(jù)我局建設(shè)應(yīng)用情況將一次抄到率95和24小時(shí)抄到率99.5還是比較適合的。（2）準(zhǔn)確率：準(zhǔn)確率是沒有疑問的，應(yīng)該達(dá)到100。這主要是受到前期載波集抄的影響，前期載波集抄是采表計(jì)脈沖的，由此受環(huán)境的干擾容易引起脈沖計(jì)數(shù)錯(cuò)誤，造成表計(jì)度數(shù)錯(cuò)誤，而現(xiàn)載波抄表抄的是表計(jì)內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，只要能采出來就不會(huì)錯(cuò)誤。主要出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的是主站將數(shù)據(jù)放錯(cuò)位置，或是主站的用戶基礎(chǔ)資料不正確，這些都可以通過加強(qiáng)管理來解決。（3）實(shí)時(shí)性：遠(yuǎn)程集中抄表系

14、統(tǒng)系統(tǒng)主要的采集對(duì)象是量多面廣的的工商業(yè)用戶和居民用戶主要目的是替代人工抄表和應(yīng)對(duì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下電力營(yíng)銷體制改革、增值服務(wù)和電力營(yíng)銷精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化管理的需要；對(duì)這些用戶我們需要象變電所和專變用戶一樣實(shí)時(shí)采集嗎？我們認(rèn)為在目前的技術(shù)條件下和采集用戶的類別，這些功能應(yīng)該是電能表來實(shí)現(xiàn)，而采集設(shè)備只是純碎的采集傳輸數(shù)據(jù)，這樣實(shí)時(shí)性要求就可以退一步了。其實(shí)電能表已具備了這些功能，我們要解決的是將電能表存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)采集回來，而不是實(shí)時(shí)采集傳輸數(shù)據(jù)，主站的功能是對(duì)數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)、告警。（四）統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)問題我國(guó)存在多個(gè)廠家的不同的集抄系統(tǒng)，各廠家技術(shù)自成體系，實(shí)現(xiàn)方案千差萬別，設(shè)備互不兼容，數(shù)據(jù)無法共享

15、，系統(tǒng)維護(hù)需要配備多套班組，維護(hù)面臨的環(huán)境千差萬別，維護(hù)復(fù)雜，費(fèi)用高。一個(gè)區(qū)塊的集抄系統(tǒng)由一個(gè)廠家壟斷，從主站到設(shè)備完全來自一個(gè)廠家，整個(gè)系統(tǒng)環(huán)境封閉，沒有競(jìng)爭(zhēng)，無法引入新的技術(shù)，供電局對(duì)廠家的依賴程度很大，發(fā)展和規(guī)劃都受廠家的制約。要推動(dòng)集抄技術(shù)的發(fā)展應(yīng)盡早統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范、通訊規(guī)約，以打破廠家壟斷。同時(shí)我覺得統(tǒng)一應(yīng)該先在上段信道，統(tǒng)一了上段信道，有了統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺(tái)，各廠家的載波集抄就有了可比性；而下段信道的終極目標(biāo)是統(tǒng)一，但在目前的技術(shù)條件下不宜統(tǒng)一，應(yīng)該給各企業(yè)技術(shù)進(jìn)步留下發(fā)展空間。據(jù)資料反映擁有全球最大的載波集抄用戶的意大利Enel公司抄收成功率也只有92，這也說明了載波通信技術(shù)的難度和可

16、發(fā)展性?；谶@樣考慮我局統(tǒng)一了設(shè)備技術(shù)規(guī)范、上行通訊規(guī)約，集成了統(tǒng)一主站，對(duì)載波層未作統(tǒng)一，從而使各廠家集抄設(shè)備有了一個(gè)統(tǒng)一的展示平臺(tái)，形成了有序公平競(jìng)爭(zhēng)，促進(jìn)了集抄技術(shù)的發(fā)展。（五）用電環(huán)境我國(guó)低壓電網(wǎng)的污染問題，已經(jīng)到了十分危急的時(shí)刻，這絕不是危言聳聽。我國(guó)出現(xiàn)過由于電氣機(jī)車的諧波干擾導(dǎo)致大電網(wǎng)解列事故，我局由于諧波造成開關(guān)跳閘的事例也很多。有關(guān)資料顯示的測(cè)試電器的發(fā)射頻譜，很是觸目驚心。比如四管日光燈最大干擾可以達(dá)到120dbv，干擾頻率在90khz左右游動(dòng)，沒有針對(duì)這種污染的治理，低壓載波信道資源的利用將會(huì)越來越困難。這就好比一輛高級(jí)跑車在坑坑洼洼的道路上還不如走路快一樣。我們要加強(qiáng)低

17、壓電器的入網(wǎng)許可管理，減少各種劣質(zhì)電器進(jìn)入電網(wǎng)，以減少電網(wǎng)的污染，但這是很難的，需要立法機(jī)構(gòu)和政府的大力支持。我們可以在現(xiàn)有條件下，針對(duì)影響到載波通信的電器進(jìn)行梳理，形成黑名單，特別是工商業(yè)用戶在用電業(yè)擴(kuò)過程中禁入和要求用戶予以整改。同時(shí)在低壓電網(wǎng)改造中盡量將配變放在負(fù)荷中心，縮短饋電距離。也就是說我們要修好路、管好路，讓高級(jí)跑車跑起來。（六）應(yīng)用、維護(hù)體系常言說得好，“三分建設(shè)，七分管理”。一個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)、應(yīng)用能否成功，主要在管理上，而管理的重點(diǎn)在應(yīng)用、維護(hù)體系的建立。由于前期集抄系統(tǒng)只是試點(diǎn)性質(zhì)，又存在著許多問題，經(jīng)常出故障，維護(hù)工作基本由廠家進(jìn)行，應(yīng)用工作也是停停用用，我局前幾年的建設(shè)就

18、是這樣的。隨著集抄建設(shè)規(guī)模日趨擴(kuò)大，集抄系統(tǒng)走向?qū)嵱没到y(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的問題也越來越突出，廠家在經(jīng)濟(jì)、人員上已不堪重負(fù)，這也阻礙了廠家在技術(shù)研發(fā)上投入人力和物力，最終必將使集抄系統(tǒng)走向癱瘓。作為我們電力應(yīng)用方除在實(shí)用化上下功夫外，還要在維護(hù)上有所突破。我局為了真正用好“集抄系統(tǒng)”，采用專人管理形式，制定制度，落實(shí)到人，以便充分體現(xiàn)出集中抄表系統(tǒng)的意義和效率。與此同時(shí)，先后起草了遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)管理辦法（試行）、遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)主站管理工作標(biāo)準(zhǔn)（試行）、遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)安裝維護(hù)工作標(biāo)準(zhǔn)（試行）、遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)異常告警處理工作標(biāo)準(zhǔn)（試行）等規(guī)章制度，規(guī)范了建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)、應(yīng)用等環(huán)節(jié)工作，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行，系統(tǒng)的實(shí)用化更加深入，使?fàn)I銷管理和服務(wù)更加精細(xì)化、專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化。（七）應(yīng)急機(jī)制用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)規(guī)?；ㄔO(shè)即將推開，電力企業(yè)對(duì)用電信息采集系統(tǒng)的依賴程度會(huì)隨著實(shí)用化的的進(jìn)一步深入而越來越深，用電信息采集系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性要求也越來越高，建立用電信息采集系統(tǒng)運(yùn)行故障時(shí)應(yīng)急機(jī)制也是不可回避的話題。我局在建設(shè)初期就建立了應(yīng)急機(jī)制，將用電信息采集系統(tǒng)故障分類建立應(yīng)急機(jī)制。建立備用服務(wù)器以供服務(wù)器故障時(shí)啟用；上行通道出現(xiàn)故障，集抄維護(hù)人員到現(xiàn)場(chǎng)抄集中器，全局最多就是2800個(gè)點(diǎn)；下行通道出現(xiàn)故障，則需組織大量人員采用紅外抄表抄單表。每2年開展一次全員參與的人工紅外抄表事故演練，以應(yīng)對(duì)突發(fā)故障。