浅谈汕头供电局电能计量自动化系统升级改造

陈晓瑜

（汕头供电局 广东 汕头 515041）

目前，汕头供电局计量自动化系统实现了设数据采集、数据处理、错峰管理、报警处理、四分线损、综合展现等核心业务模块。 该系统对汕头供电局相关部门计量业务的规范化、信息化管理起到很好的推进作用，具有较高的实用价值。

1 系统高级应用框架

系统自下而上分为三个层次：数据共享层、数据处理层、业务应用层。

图1

数据共享层完成数据抽取、档案的收集、数据分发标准服务。各个业务子系统按照标准的数据接口，提供数据服务向数据中心提供相关数据，如：营销系统提供客户档案资料、电量、线损（月）、终端资料、表计资料，通过数据总线技术从计量数据采集系统获取采集到的各类电能量数据； 生产调度系统提供旁路情况数据，GIS 提供配网拓扑档案关系。

数据处理层负责对数据的加工、识别、分析、处理和统计。 通过数据自动处理，可自动发现数据异常情况，并报告给相应的业务模块。数据处理功能为相关的应用主题提供专项的主题数据，如：行业用电分析；数据统计功能为报表、综合展现提供综合类数据。

业务应用层主要是负责人机交互功能， 满足日常使用业务需求，包括三大应用：计量自动化系统应用、电量数据中心应用、运行维护应用。

应用系统应采用B/S 方式， 以浏览器应用软件架构和组件化技术，保证系统的灵活性、可扩展性、安全性以及并发处理能力，适应集约化管理和业务发展的需要。 系统采用分布式的体系结构，采用模块化方式实现各项功能。系统应用框架采用成熟的J2EE 软件架构技术，采用分层开发， 充分考虑了满足大于500 万用户以上数据的应用要求。

2 系统标准数据服务接口

2.1 与营销系统接口

该接口要实现三方面的数据接口：档案同步、结算数据、工单数据。 采用的接口方式为WEBSERVICE 方式， 档案同步主要由营销发起，来实现计量数据平台的档案与营销系统的档案同步；结算数据的同步由营销发起，主动从电能量数据心平台来提取结算数据，为营销系统的结算提供数据来源。 工单数据由电能量数据平台发起，在电能量数据平台完成工单审核后，通过接口自动将审核过的工单自动发送到营销系统，工单在营销系统处理完毕后，由营销系统进行工单归档，并自动将相关的归档信息返回到电能量数据平台。

2.2 与调度系统接口

该接口主要实现与调度中心的数据接口，实现省网关口电量的数据接口，另外如果有条件，再实现旁路信息的接口，实现计量数据中心平台的自动旁路，减少人工操作工作量，提高工作效率。

2.3 与营配系统接口

该接口提供清洗之后的电能量数据给营配系统，用于相关的业务应用。

2.4 与省公司计量自动化系统接口

该接口主要实现省公司对计量自动化接口的要求。提供两种访问方式：实时命令和历史数据同步；实时命令方式是通过消息总线，由省公司主站通过消息总线发起实时命令，计量数据采集系统获得该命令后，组织和下发命令到终端或表计，并将终端或表计返回的数据解析后，通过消息总线返回到省公司主站。

3 海量数据处理

目前，计量自动化技术领域中，随着系统规模日趋扩大，智能电网相关需求的日趋增多，数据类型、数据存储量日益扩大，数据增量以T/年为单位增加，加上业务使用量大，数据交互量更甚于此。如果高效处理这些海量数据，也是计量自动化领域和以后智能电网领域中必须需要研究和解决的问题。

大数据处理技术是很多种技术的某种集合，它们主要包括：

1）分析技术。分析技术意味着对海量数据进行分析以实时得出答案。 这个技术需要更多借助于应用系统的良好架构设计、高效编码技巧等手段来达到目的；

2）存储数据库。 包括内存数据库技术（In-Memory Databases）让信息快速流通，包括存储技术有关的数据压缩、数据索引等技术来实现其要求。

3）分布式计算技术。 分布式技术结合了一系列技术，可以对海量数据进行实时分析。 它所使用的硬件非常便宜，目前像google，采取的都是这种技术。

4 计量自动化系统应用

4.1 档案管理

基础档案包括电表档案、终端档案、变电站档案、专变用户档案、公变台区档案、居民用户档案等。基础档案由营销系统提供，通过系统间接口的方式实现自动更新。系统本身提供资料录入、资料变更、资料注销、资料查询、资料打印等功能。

4.2 远程抄表

实现对各种计量点的月冻结电量远程抄读， 并传送至营销等系统，用于费用结算。远程抄表需要在供电局营销计费日之前完成；支持人工补抄，主站支持业务人员可对抄表失败清单中的计量点执行批量补抄或逐一补抄；系统需要对抄表结果的合法性做初步判断；在供电局营销计费日之前，要求本系统统计本次（上月电量）远程抄表完成率、远程抄表准确率，并生成报表。

4.3 负荷曲线

分析展现计量点及叠加对象的负荷曲线。分析指标主要包括负荷曲线（有功、无功）、负荷的极值（最大值、最小值）及其发生时间、同比趋势变化、环比趋势变化等。 须支持按时间点、时间段、多时间段对比进行分析,时间段可以是日、月、季、年或任意时间段。 在分析的过程中，系统可对分析的数据进行初步挖掘，发掘异常，并报警。

4.4 供售电量统计

要求主站具备多维度分析展现供电局供售电量及变化情况的功能。 统计对象以计量点为基本分析对象（或称单点对象），系统需要提供自动/手动定义分析对象的功能。 可按时间点、时间段、多时间段对比进行分析,时间段可以是日、月、季、年。 在分析的过程中，主站可对分析的数据进行初步挖掘，发掘异常，并报警。 主要包括用电量突变、电量趋零等。

4.5 供电质量统计

对大用户、台区总表的供电质量进行查询统计，主要包括电压合格率、功率因数、三相平衡、负载率、谐波。 系统提供电压合格率、功率因数（合格率）、负载率（合格率）、三相平衡（合格率）、谐波（合格率）的阀值(或区段)等参数定义功能。 支持按照定义的阀值(或区段)，计算单个计量点某一时间段内电压合格与否、功率因数、三相平衡率、负载率。可灵活定义查询条件，统计时间段可以是日、月、年，可以按阀值或区段查询。

4.6 电厂上网电量统计

提供对指定电厂上网关口点的电量查询。按照电厂类型等分类统计、同比/环比分析，统计格式按照供电局要求的报表格式。 实现与营销系统的接口，将关口点的电量表码及时准确地传送给营销系统用于费用结算。

随着省地两级供电局集约化管理的提出，新构建的计量自动化系统必须能够符合各地计量自动化系统大集中的趋势，实现前置采集子系统和计量数据管理子系统拆分； 随着业务量和数据量的日益增加，系统从整体性能上也应有所提高，并满足目前日益增加的营销管理业务新需求的需要。

［1］沈谊江,刘芳.电力负荷管理系统的科学防窃电[J].新疆电力,2002.

［2］张亚东.广东省网关口、地区关口电能计量遥测系统互连技术的研究及实现[J].广东电力,2004.

［3］吴凤书,许祥.电力企业计算机管理信息系统:第三册[OL].电力生产管理信息系统.