作者/何鑫1，杜杰2,尹璐1(1.国网陕西省电力公司电力科学研讨院，陕西 西安
710100;2.国网陕西省电力公司,陕西 西安 710048)
摘要：用电信息搜集体系是进步配网运维办理的重要内容。本文介绍了当时用电信息搜集体系的概略，剖析了用电信息搜集体系和台区办理现在存在的一些问题，研讨了用电信息体系中台区搜集模型改造、通讯规约扩展、面向对象协议、智能电表停电时刻研判扩展、台区线损办理改造和一致接口渠道改造，论说了用电信息搜集体系的未来会朝丰厚、同享、大数据、移动、交融和交互展开的趋势。
关键词：用电信息搜集体系;配网运维办理;搜集模型;智能电表;台区线
0 导言
近年来我国电力体制改革不断深化，市场竞争呈现出日益剧烈的态势，以及客户需求也变得多样化、个性化。面临新形势和新应战，国家电网依据智能电表的数据，经过用电信息搜集体系完结共用配电变压器停电信息监控、配电线路停运信息研判及共用配变反常运转工况监测等需求，为供电服务指挥体系建造内容供给杰出的根底[1-3]。
现在，衔接国家电网陕西电力公司电力信息搜集体系的智能电能表数量，总计548.85万只，累计接入搜集终端96214台(其中专变终端49077台，
集中器47137台)，搜集覆盖率基本上是100%，搜集成功的电表数量为539.83万，搜集成功率到达98.92%。然而在日常的运转办理中，用户用电搜集体系依旧存在部分问题，如主站体系档案完善、
运转不安稳、搜集端与电能表协议不一致和通讯不同期等问题。怎么运用集电体系进步配电网运转保护功率、配电网运转保护办理水平、客户满意度。促进用户用电信息搜集体系的人性化、精益化、信息化展开仍是一个重要的研讨方向。
本文首要介绍了现在用电信息搜集体系的展开概略，针对用电搜集体系和台区办理运维中产生的问题和仍未处理的应战，提出了对用电搜集体系改造和扩展的计划，以及对台区办理的立异，进步了配网运维的功率和办理水平。终究论说了用电搜集体系未来的展开方向，为用电搜集体系在配网运转保护方面奠定了根底。
1 用电信息搜集体系概略
用电信息搜集体系首要功用为：实时监控、搜集和处理电力用户的用电信息、完结电力信息的自动搜集、丈量反常检测、电能质量检测、用电剖析和办理、相关信息发布、分布式动力监控、智能电力设备信息沟通等[4]。为完结阶梯电价电费自动结算、长途和本地费控等营销事务供给了技能支持[5]。因为对用户的实时监控，不只有利于剖析电力线路的运用和损坏状况，使操作人员能够及时发现电路毛病。此外，它还能够剖析和研讨功耗不安稳用户的用电状况，并保证用户用电的安全性和安稳性[6]。因而，运用用电信息搜集体系能够进步功率，而且还能够自动检测剖析比如不安稳电力运用的意外状况，以避免窃电、漏电的产生[7]。在实践中，体系的运用作用也令人形象深化。
用电信息搜集体系由主站体系、通讯信道和搜集设备三部分组成。主站体系的首要功用是事务运用，数据搜集，操控履行，预通讯调度和数据库办理。通讯信道用于体系主站和搜集终端之间的长途数据通讯[8]。搜集设备担任搜集和供给整个体系的原始用电信息，一般是现场设备的终端和计量设备[9]。
电力信息搜集体系的对口用户首要包含大型专用用户，中小型专用用户，低压三相工商用户，低压单相工商业用户、低压居民用户、配变台区计量点等6种类型的用户。
一般电力公司都会依据用户用电需求的不同来设定不同的搜集使命，然后完结合理的供电、搜集和保护，详见表1。
2 用电信息搜集体系和台区办理中存在的问题
2.1 用电信息搜集体系主站存在的问题
(1)体系档案问题
主站体系根底档案不完善。电力用户用电信息搜集体系在运用的初期，因为建档人员未经过一致的培训，然后导致专、公变表计参数过错或地址不匹配等问题，构成建档时档案信息和实践表计的信息不一致，终究导致后期进行数据收拾与核算时呈现过错[10]。
(2)主站运转不安稳
跟着智能化的蓬勃展开，信息搜集现已进入无人化，可是搜集终端接入数量的敏捷添加，所搜集的信息量也随之几许倍增，一起主站下发信息查询指令并核算数据时，因为服务器的运转速度往往缺少以处理巨大的数据，导致体系卡机、瘫痪的状况时有产生[11]。这些问题也影响了对现场状况的及时判别，然后耽误了抢修救援的最佳时机。
(3)数据合理性剖析不完善
尽管用电信息搜集体系能够正确地记录下用户呈现计量表飞转和倒转问题，可是依然无法关于呈现这些问题的详细原因作出清晰确诊[12]。
因而，现在无法消除无效数据，也无法经过核算补全缺失数据。
2.2 搜集终端及电能表存在的问题
(1)协议不一致
现在，大多数搜集终端运用Q/GDW1376.1协议，电能表运用DL/T645-07协议和衍生版别。因为协议的规范不彻底一致，协议之间需求提前完结彼此转化才干正常运转，然后无法彻底保证数据搜集过程中的高效性和成功率。
(2)搜集终端搜集的数据不同期
因为现场设备毛病以及电能表时钟电池的原因，构成搜集数据反常或许冻住数据不是每日零点的冻住值，影响了用户核算电费以及线损的核算。
(3)搜集终端与电表模块不兼容
因为搜集终端与电能模块间存在兼容性问题，而且搜集模块也会呈现不安稳的状况， 这些问题构成了载波日冻住抄表失利，用户用电数据无法搜集和传输。
2.3 台区办理体系建造及运用存在的问题
(1)各台区沟通匮乏
在台区建造搜集体系的过程中，经过专家组的深化调查研讨，发现台区的办理还存在许多建造性问题。因为彼此之间短少沟通，供电机关各自为战，并没有构成彼此协作和展开的机制，设备的搜集设备也是五花八门，不能一致，彼此之间也不具有兼容性。简单导致同一个问题在不同台区之间不断产生。
(2)对各区域建造搜集体系规划不合理
许多台区垂青出产效益，为了尽快让搜集体系产生效益，搜集设备往往都规划在新的或许易于建造的区域，忽视了偏僻及落后的山区的展开。一起，大部分台区在乡村设备搜集体系时，为了降低本钱，一般都会外包完结，这样设备水平良莠不齐，设备质量低，体系运转缺少等问题也随之呈现，大大降低了数据搜集和剖析搜集体系的精确性。
(3)体系在运用中缺少保护
体系运转中的环境要素也影响体系安稳的一大要素，如恶劣的气候、施工人员水平、突发状况以及用户的不正当操作都会引起电表信号虚弱、搜集设备被损坏乃至焚毁等问题。体系运维没有拟定一致、清晰的办理制度，搜集体系得不到有用保护，突发毛病得不到快速处理。
(4)多样的窃电手法
用户窃电以及怎么反窃电一直是我国家电力供给组织和供电公司重视的焦点。现在，依然有许多不法分子运用高科技的窃电手法，荫蔽地窃电，而相关部分的技能水平滞后，很难及时发现和阻挠。
3 用电信息搜集体系改造与扩展
3.1 台区多集中器搜集模型改造
台区联系模型对营销同期线损的核算影响较大，经过集中器的晋级改造运用载波通讯的特色完结台区档案抄收，搜集体系添加相应的功用模块完结集中器抄收台区信息与营销档案根底信息剖析比较的功用，以便运维人员进行查看和处理。改造用电信息搜集体系现有台区-终端档案办理模型，完结对单台区下挂载多个集中器的数据搜集模型。为了完结智能电表的曲线数据搜集，一般需求台区中的多个集中器合作完结，详细计划为：令1台集中器为主、其他多台集中器为辅，一起搜集台区内电压、电流、功率、功率因数等曲线数据。
3.2 通讯规约扩展
一般，搜集终端的通讯规约不一致，因而在应对不同事情时，往往需求拟定不同终端、智能电表事情搜集计划。详见表2。
国网陕西省电力公司用电信息搜集体系主站与搜集终端首要通讯办法包含GPRS无线通讯办法和230 MHz无线通讯办法。数量详见表3。
搜集终端和电能表之间的通讯形式一般可分为三种类型：RS-485总线通讯形式，微功率无线通讯形式和电力线载波通讯形式。 数量详见表4。
用电信息搜集体系主站与搜集终端之间的数据交互协议首要包含负操控版别4.1协议，Q/GDW376.1-2009版规约、Q/GDW1376.1-2013版规约。各种规约的终端数量详见表5。
通讯协议的扩展分为两部分。一是修订用电信息搜集体系Q/GDW1376.1-2013《电力用户信息搜集体系通讯协议：主站与终端通讯协议》中电压曲线、电流曲线、功率曲线、功率因数曲线数据通讯规约，完结5分钟曲线数据搜集。二是扩展用电信息搜集体系数据Q/GDW1376.1-2013《电力用户用电信息搜集体系通讯协议
第1部分：主站和搜集终端通讯协议》，扩展体系主站和终端事情数据搜集协议，完结全表事情搜集。
3.3 推行面向对象通讯协议
面向对象协议是依据搜集主站、搜集终端、现场智能电能表数据交互时所用到的数据转化协议，该协议差异于1376.1协议，是一种全新的数据交互办法。依据前期测验作业，已于2017年7月份完结了主站功用开发，完结了面向对象协议与645协议的电能表数据完好交互，保证现场数据搜集的安稳性。面向对象协议搜集运用模块能够完结灵敏装备搜集终端的数据搜集计划、事情搜集、上报计划，便于搜集终端的多样化办理。在安全性方面完结多级加密战略，用户用电数据、搜集终端及电能表事情上报、参数更改、操控指令下发运用不同的加密等级，进步数据传输的安全性。推行面向对象的通讯协议，进步用电信息搜集体系的功用，并依据电压信息，电流曲线，功率曲线，功率因数曲线等存储数据模型,完结5分钟曲线数据搜集入库。
3.4 智能电表停电事情研判扩展
当智能电能表检测到停电事情时，智能电能表和通讯模块之间无正常供电保持，导致两头电压归零，此刻，通讯模块内部的超级电容被激活，用来暂时保持电能表的正常作业，一起在产生停电状况的一分钟内，通讯模块会经过微功率通讯协议宣布警报，上报该次停电事情。依据台区的实践停电上报状况结合双模通讯单元中载波过零相位辨认技能对的智能电能表产生停电的相位进行断定，然后运用集中器的停电事情、断相事情给出合理的研判办法，精确的定位出台区中哪相电、哪栋楼、哪个单元乃至哪一户居民产生停电，然后完结快速高效的抢修。
3.5 台区线损办理改造
台区线损的办理的首要含义在于两方面，一是依据台区线损合格率的巨细来衡量供电企业的办理能力水平;其次，削减台区的丢失能够节约很多电力，进步供电公司的经济效益。
依据《国家电网公司关于进一步加强营销专业线损办理作业的告诉》【国家电网营销〔2016〕510号】，为满意营销部对公变台区线损办理的需求，在搜集体系树立线损统计剖析模型，包含线损模型保护、台区线损统计剖析、本地化线损监控等功用。
3.6 一致接口渠道改造
扩展用电信息搜集体体系一接口渠道传输数据模型，支撑5分钟电压曲线、电流曲线、功率曲线、功率因数曲线，事情数据推送;该接口渠道应该具有的功用有：
(1)根底数据自动更新。
(2)体系的扩展性。
(3)数据转化及同享。
(4)体系的安全性。
4 用电信息搜集体系的未来展开趋势
4.1 电信息搜集体系的推行作用
推行用电信息搜集体系，在长途费控运用功用方面，现在搜集体系长途实时费控功用已在全省范围内推行运用，均匀每天上传248万户长途费控用户日冻住数据，下发5万条使命工单，为长途实时费控作业供给有用作业支撑。
推行用电信息搜集体系，在电价下发功用方面，5月份因营销部营业处要求，需对151769户用电客户电价进行调整，触及专变用户数34户，公变用户数66户，低压用户数150847户，822户档案未接入搜集体系，故不能下发。终究下发成功用户数为129673户，失利22100户，下发成功率可达85.44%。
推行用电信息搜集体系，在“多表合一”数据搜集运用功用方面，2017“多表合一”搜集建造作业有序进行展开，已累计接入水表24362只，累计接入热表1128只，累计接入多表25490只。健康公司现在完结已接入的水表现场调试作业，而且搜集成功率在近三四个月期间继续安稳在99%以上。
推行用电信息搜集体系，在闭环办理运用功用方面，现在模块运用状况杰出，9月份全省搜集运维工单派发率91.06%，工单反应率94.72%，工单归档率43.75%，工单归纳处理率到达76.51%。
推行用电信息搜集体系，在全电量数据搜集运用功用方面，经过搜集体系变电站办理模块已接入搜集体系35
kV及以上用户1256户，已接入斗极通讯办法用户145户。5月份对35
kV及以上专线用户进行了专项办理，搜集成功率从5月份的55.42%，到9月份已到达88.35%。
4.2 用电信息搜集体系未来展开趋势
(1) 丰厚的通讯网接入技能
用电信息搜集体系的通讯具有较高的实时性和可靠性，能够经过剖析现在用采体系的体系架构，研讨智能电网与用采体系结合接入技能，将数据、语音和图画等方面的事务交融，完结接入技能的一体化，为搜集、监测和操控供给多种安全可靠的通讯通道。
(2) 信息同享与数据交融
现在，用电信息搜集体系正处于规划投建阶段，和其他事务体系还未完结交融，因而运用信息同享技能，将搜集到的数据同享给不同事务体系，然后交融不同的数据信息，完结营销体系事务多方位、多层次、多渠道的归纳运用。
(3)大数据处理
国家电网公司运营区域遍布全国，有超越3亿户的用户。为了归纳运用现有的巨大数据，需求深化研讨数据处理相关的技能，如多线程并行处理、海量数据分批处理、存储以及数据备份。
(4)移动作业技能
传统的计量作业的作业功率和精确度低下。依据移动作业渠道技能，能够完结现场计量、抄表、查看、加载数据库和培训等功用，从而进步作业功率和数据精确度，减轻作业人员的压力与担负，进一步进步了计量现场作业的精细化办理水平。
(5)三网交融
深化领会国家建造智能电网的内在与方针，在现有的通讯网络和根底设施体系架构根底上，将通讯网络、广播电视媒体网络和互联网技能结合，
完结数据、语音、视频等事务的集成，节约通讯信道建造和运营本钱。进步网络归纳运营的功率和用电信息搜集体系的安稳性、精确性和实时性。
(6)智能用电双向交互技能
智能用电双向交互经过现有的光纤通讯通道与电力线路载波信号通讯通道，搜集和剖析用户的用电信息和电能质量等数据，监控和办理家庭的用电设备，供给用户需求的实时信息，并经过用户用电的历史记录和数据曲线，调理配电网的峰谷负荷，并辅导用户合理的运用家电设备。
5 定论
本文介绍了用电信息搜集体系的现状，剖析了用采体系和台区办理存在的问题。针对这些问题，提出了用电信息搜集体系的改造和扩展计划，一起，需求加强台区之间的沟通，合理规划台区用电搜集体系的建造，培训专业技能人员，进步配电网运转保护的功率和办理水平。经过陕西省用电信息搜集体系推行施行作用，总结出用电信息搜集体系的未来会朝向丰厚、同享、大数据、移动、交融和交互的趋势展开，它依然是配电网运营和保护的重要组成部分。
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本文来源于科技期刊《电子产品国际》2019年第3期第49页，欢迎您写论文时引证，并注明出处
