探析用电信息采集技术在智能小区中的应用

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摘 要 本文详细介绍了电力用户用电信息采集系统的功能，了解这些功能对于智能电网建设有重要意义，因此笔者在此加以详细探讨。

关键词 数据采集 数据管理 运行维护 系统接口

中图分类号：C37文献标识码： A

系统主要功能模块包括：系统数据采集、数据管理、综合应用、运行维护管理、系统接口等功能。笔者就这些功能进行详细的探讨。

一、数据采集

用抄表系统抄表前置机采集系统，通过移动GPRS专线对现场的集中器数据进行数据采集，将数据保存在数据中心的数据库中。抄表前置机采集系统能按照设定的采集方案定时从集中器或终端电能表召测数据。

可召测用户电能表的配变隶属关系数据、实时或日月冻结表码、重点用户的24点冻结表码等数据。

抄表前置机数据采集采用多任务并行执行方式，一台采集服务器可以支持对多个集中器进行数据采集，对于未采集到的数据可以自动进行补抄方式。

1．采集数据类型

系统采集的主要数据类型有：电能表与配变的隶属关系数据； 电能数据；工况数据；预付费信息。

2．采集方式

主要采集方式有：定时自动采集；随机召测数据；主动上报数据。

3．采集数据质量统计分析

主站能检查采集任务的执行情况，分析采集数据，根据后台“用电分析专家管理系统”自动分析和报告抄读不成功的采集任务或数据异常，以便系统管理人员及时发现问题并通知用电检查人员进行现场处理。同时，系统可按日、月统计数据采集成功率、采集数据完整率。

二、数据管理

1．数据合理性检查

系统提供采集数据完整性、正确性的检查和分析手段，主要如下：

（1）数据过滤：召测数据存库前根据通讯协议、数据的数值范围、时标以及其它数据合法性检查规则，进行数据检查、过滤。

（2）数据检查：系统依据数据正确性和完整行检查模型，及时对数据完整性分析和数据正确性进行分析。

（3）数据管理：系统提供数据修正手段对错误数据、不可补测的数据进行处理、统计、分析。

2．数据计算

后台计算程序是对采集回系统的表码数据进行统计和计算。通过表码的计算可得到用户的日用电量、月用电量，并可以统计每个集中器每天的数据完整率。

（1）日月电量计算功能；

（2）台区线损计算功能；

（3）可按预设定的时间隔进行不同间隔内的线损电量和线损率计算；

（4）数据完整率统计功能；

系统深化应用

2.1集中抄表与数据分析

系统自动采集系统内电力用户电能表的数据，获得电费结算所需的用电计量数据和其他信息，通过与营销SG186系统的接口实现用户电能表示度的远采集抄。

2.2异常用电信息智能判断

系统通过对电能表及终端运行工况的检测，可以智能判断计量异常情况的发生，如高压供电高压侧计量用户的高压熔丝熔断引起的电压断相、计量TA（电流互感器）故障引起的电流缺相等异常信息，系统会记录其发生的时间，可作为计量损失纠正的依据。

对因人为原因引起的异常信息，系统根据各相电压、电流的监测记录，能反应疑似窃电用户的用电特征，并在第一时间发出预警信号以供工程技术人员作为现场检查的参考依据，很大程度上减少了电量的损失。

2.3基于采集系统的预付费

电费的预付费方式为电力用户提供了一种“自助式”用电的新模式，能够极大地避免电力企业电费回收风险，基于采集系统的预付费可通过主站、终端、电能表多个环节实现。3种预付费方式的主要的特点见表1。

从表1可以看出，主站预付费是目前实施起来比较简单易行的方式，适用范围广，但数据量大。终端预付费需要将用户开关信号接入负荷控制型终端，且其计算能力较差，仅适用于各类专变用户，不适合大面积推广。电表预付费现场配置简单，只需安装预付费电能表，适用于居民用户，所涉用户数量庞大，大规模推广后能减轻主站压力。

2.4线损实时计算和“四分”管理

采集系统利用实时采集的电能量数据，根据分析对象在系统中的拓扑关系自动计算线损，实现分区、分压、分线和分台区线损（简称“四分”）的自动计算、统计和评价。通过对计算结果与理论计算结果的对比，生成线损合格率情况报表及明细清单，亦可通过周期储存线损计算结果，提供线损对象在月度、季度、年度的同比、环比等对比分析。

实现线损“四分”法管理的关键是用户档案资料与实际的一致性，系统通过共享营销系统中的用户资料所记录的拓扑关系创建线损模型，并且可以通过监控资料的变更来自动更新线损模型，实现线损“四分”法管理的要求。采集系统已实现了与营销业务系统的互通，公变计量点台区的线损“四分”法计算，计算周期与采集数据冻结周期一致。要实现全电网线损的“四分”法计算，需在主站一体化的基础上，建立从变电站、输电、配电、变压器到用户准确、实时地计量电量数据共享平台， 才能形成全电网线损实时计算与“四分”管理。

2.5有序用电管理

用户负荷控制开关信号接入终端后，系统可以下发拉闸或合闸信号到终端控制用户负荷的通断，从而实现用户负荷的远程控制。系统既可对电力用户的用电负荷进行有序控制，也可对需要不间断供电的重要负荷等采取保电措施。

采集系统能够根据有序用电方案管理要求编制限电控制方案，方案的编制可根据用户所在供电区域、供电线路、行业属性等性质编辑群组（亦可单个用户），确定各群组的开关跳闸告警延时时间、开关跳闸轮次、拉闸开始时间、拉闸结束时间等控制参数。主站向相应用户终端下发拉闸和允许合闸信号，控制用户负荷开关动作，终端执行并记录相应控制参数和操作记录，完成对有序用电方案中用户的远程控制。

2.6电能质量监测与分析

基于采集系统的电能质量监测是利用系统实时采集功能得到电能质量监测常用指标，并加以分析和评价，较之传统的电能质量监测方法具有高效的实时性、信息化、精细化等特征。采集系统可对电能质量给予以下指标的评价：

（1）电压质量：采集系统可实时采集各计量点电压数据，通过查询分析24h电压曲线，并根据电压的上下限值统计分析客户电压合格率情况。

（2）功率因数：采集系统可实时采集各计量点功率因数，可以记录功率因数最大值、最小值及发生时间，功率因数异常次数及时间统计等。

（3）三相平衡：采集系统可采集各计量点24h三相电流数据，通过分析配电变压器三相负荷或者台区下所属用户按相线电量，确定三相平衡度。

（4）频率质量：目前无法直接采集频率数据，但可装设硬件电路测量频率，完成频率监测。

3、结语

综上所述，采集系统的各种深化应用已渗透到电力企业经营管理的方方面面，且关联到每一个用电客户。如何利用好这个平台拓展全方位、多领域的深化应用，以便更好地为企业信息化、集约化、精益化发展服务，仍然是需要继续研究和探讨的一项重要课题。

参考文献

[1]刘海峰，路宗歧.用电信息采集系统深化应用研究[J].供用电，2012（12）

[2]周珺.用电信息采集系统在电能质量在线监测中的应用与评价[J].华东电力，2011，39（12）：2090-2093.