用电信息采集系统的深化应用

刘海峰，王丹宁

（1．湖州电力局，浙江湖州313000；2．浙江省电力公司培训中心湖州分中心，浙江湖州313000）

用电信息采集系统的深化应用

刘海峰1，王丹宁2

（1．湖州电力局，浙江湖州313000；2．浙江省电力公司培训中心湖州分中心，浙江湖州313000）

用电信息采集系统是国家电网公司加快“SG186”信息化应用，实现用电数据“全覆盖、全采集、全费控”，推行双向互动式供电服务的重要工程。介绍了湖州电网已建成全覆盖采集系统的基本构成及主要功能，重点阐述系统在电力营销管理各方面的深化应用，以便更好地为电力企业信息化、集约化、精益化发展服务。

用电；信息；数据；采集；应用

用电信息采集系统（以下简称采集系统）可实现计量装置在线监测和用户负荷、电量、电压等重要信息的实时采集，及时、完整、准确地为“SG186”信息系统提供基础数据，为远程自动抄表、线损实时计算等营销核心业务的实施提供技术基础，从而为电力企业经营管理各环节的分析决策提供技术支撑，提升电力企业对市场变化、客户需求和用户用电状态的反应能力。

国家电网公司总体规划提出利用3～5年，建成电力用户采集系统，覆盖全部用户、实现用电信息实时采集、全面支持预付费控制，即“全覆盖、全采集、全费控”。2011年湖州电网作为浙江电力系统唯一试点率先完成全市所有电力计量点（包括各电压等级用户200余万户及公用变计量点1．8万户）的用电信息采集全覆盖，实现了所有用户的用电信息全面、快捷、准确的远程采集。

1 采集系统简介

1.1 系统构成

采集系统是一个大型的数据采集管理系统，按不同应用场所，分别在专变用户（大型、中小型）、公变计量点和低压用户等计量装置处安装采集终端，通过多种公用通信信道将用电数据传输到省级数据库服务器和应用服务器进行存储和处理，以便各级工作站能够通过Web服务器的方式进行查询和利用，为实现系统的深化应用提供了数据支撑。采集系统物理网络拓扑构成如图1所示。

1.2 主要功能

用电信息的采集、储存是采集系统的最基本功能；定期采集电能表或终端所记录的电流、电压等参数的采样值，具备一定的用户电能质量监测和公用配变运行工况监测的功能。另外，用户负荷开关接入终端后还可以实现远程开断，从而可以实现负荷的远程控制等功能，采集系统所采集的用电数据类型有多种，主要可分为以下几种：

（1）负荷类：瞬时有（无）功功率、各相瞬时有（无）功功率、15 min平均有（无）功功率等。

（2）电量类：正反向有（无）功总电能示值、各费率正反向有（无）功总电能示值、各象限（各费率）无功电能示值、最大需量、各相正反向有（无）功电能示值等。

（3）交流采样类：各相的电流、电压、功率因数等。

（4）电能质量类：电压越限次数及发生时间、三相不平衡度、谐波电压含有率等。

（5）运行工况类：开关状态、终端保电状态、门禁状态、电容器投切状态等。

（6）事件记录类：断相次数及时间、过负荷比率等。

（7）线损计算类：每个台区线损计算数据及其合格情况数据。

（8）其他数据类型：表计及终端时钟误差、负荷率等。

2 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。

目前，湖州地区所有用户均实现了自动集中抄表，极大地提高了抄表工作效率和抄表准确率，也节省了企业各项运营成本。

另外，系统还可通过按线路、区域、行业、电压等级、自定义群组、用户等类别，以日、月、季、年等时间维度对系统所采集的负荷、用电量等数据进行分类分析，包括统计负荷、电能量查询环比分析，峰谷、突变和趋势分析等，为电力客户特别是大客户提供详尽的用电情况分析，以便为客户提供最优化的用电指导意见，促使用户合理安排生产、节能降耗、节约成本。

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。

图1 采集系统物理网络拓扑图

另外，针对一般情况下的用电异常，系统通过对所采集的数据进行比对、统计分析，智能筛选并定期发出提醒预警。如同一计量点通过定期采集数据比对或实时数据和历史数据的比对，发现功率超差、电能量超差、负荷超容量、表计时钟超差等用电异常，系统会自动记录异常信息发生的时间及频率，并生成用电信息异常用户报表，主站可以将该报表下发相关单位处理，或者直接生成异常用户处理工单在系统内流转，以完成对用户异常用电核查的闭环管理。

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24 h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。

表1 3种预付费形式特点对比

（3）三相平衡：采集系统可采集各计量点24 h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。

2.7 需求侧监控与预测

通过采集系统的需求侧监控及预测是指实现地区负荷实时监控分析、负荷及用电量预测等应用。将所需监测用户按区域、行业、线路、电压、用电容量等分类，以群组的方式对一定时段内的负荷进行分析，形成多种类型的地区负荷曲线，并将政府产业规划、天气情况、节能减排以及意外灾害等因素加入到地区长期负荷监测中。

对地区小水电、小火电等发电用户及对社会有重大影响的重点用户，要对其历史及负荷、电量等数据进行全面监测，以便及时、准确地判断地区负荷的变化趋势，为负荷预测提供数据支撑。

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。虽然湖州电力局在上述系统的深化应用方面已经有了较为成熟的尝试，例如，率先在全省实现了所有用户的集中抄表、试点实行专变用户的预付费、台区线损实时计算与“四分”管理、公用配表运行工况实时监测、利用采集系统实现用户远程负荷控制等，但是，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。

[1]国家电网公司．电力用户采集系统系列标准[S].北京:中国电力出版社，2009.

[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.

[3]袁建英.用电信息采集系统高级应用构想[J].电力需求侧管理，2011，13（6）:58-59.

（本文编辑：杨勇）

Discussion on Further Application of Electricity Utilization Information Acquisition System

LIU Hai-feng1，WANG Dan-ning2
（1．Huzhou Electric Power Bureau，Huzhou Zhejiang 313000，China；2．Huzhou Branch of Z（P）EPC Training Center，Huzhou Zhejiang 313000，China）

Electricity utilization information acquisition system is a key project of China State Grid Corporation to accelerate"SG186"application of information technology，"full coverage，full collection and full cost control"of electricity utilization data．This paper introduces essential components and major functions of fullcoverage collection system built by Huzhou power grid，and it lays emphasis on elaborating further application of the system in various aspects of electric power marketing management so as to better serve the informatized，intensified and lean development of power enterprises．

electricity utilization；information；data；acquisition；application

TP274+．2

：B

：1007－1881（2013）01－0069－04

2012-10-29

刘海峰（1981-），男，甘肃泷西人，工程师，从事配电网及电力营销管理工作。