智能用电高级计量及其全景交互策略的构架研究

摘要：近年来，随着高科技信息技术的不断推广，网络技术得到了广泛的应用，促进了我国社会生产力的不断创新。文章就智能用电高级计量体系的构建进行概述，对基于无线虚拟专网的有线通信和无线通信两种情况下的AMI全景通信策略进行探讨，对家庭用户智能用电管理与信息交互的需求情况下的互动策略进行研究，提出了基于ASOA的适用于集群微网的智能用电与信息交互策略的实施。

关键词：电网；智能用电；高级计量体系；全景交互策略

中图分类号：TM730 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）30-0026-02

市场经济体制下，国家对电网建设实行了大量改革政策，使我国电网建设技术水平得到不断提升，大大促进了电网技术的智能化发展。智能用电高级计量体系的形成和全景交互策略的实施，使我国电力系统得到重大改善，对于推动电网建设的信息化发展具有重大影响。

1 智能用电高级计量体系的构建

现代化建设中，我国电网建设的智能信息平台包括发电、输电、变电、配电、用电和调度六个主要环节，全景交互策略的实施推动了我国电网建设的信息化、智能化和集成化发展，对于构建高效、经济、清洁和互动的现代电网具有重要现实意义。其中，智能用电是为用户提供优质的供电服务，提高电能的有效利用率。

智能用电高级计量体系的研究主要包括智能电表、用户信息采集、用户能力管理和系统集成与安全等方面，其中，智能电表是AMI的基础单元和核心设备，因此，智能用电高级计量体系在本质上是运用智能手段进行用户信息的采集、处理和应用等，并依靠现代的通信技术将配电管理中心和用户信息互通连接，采用信息处理技术对用户进行能量管理，最后运用信息集成技术将高级计量体系采集和处理后的相关用户的数据信息与其他自动化系统共享，实现智能用电的现代化发展。其中，通信网络相关技术有窄带通信技术、扩频通信、正交频分复用技术、ZigBee、WiFi、3G等；信息化相关技术有可扩展标记语言、统一建模语言、多智能体系统、SOA体系结构、Web服务等。

因此，智能用电高级计量体系的构建，集MAS智能化功能主体和SOA灵活业务流程管理和IEC61979/IEC61968标准的统一数据模型于一体，具有模型标准化、模块定制动态化、信息共享与集成等技术特点，最大限度地保护了用户原有的硬软件投资，提高了整个应用程序的自治性和互协作性，实现了多应用用户系统并行的广域网络化信息集成，推动我国电网建设中智能用电高级计量体系的高科技发展。

2 基于无线虚拟专网的全景通信策略分析和探讨

电力公司、用户和可控负载等的信息交互动能是AMI通过通信网络实现的，因此，AMI必须具有开放式的双向通信标准，以为智能电网提供更多的信息，保证智能用电的安全可靠性。在基于无线虚拟专网的全景通信策略中，通信系统的媒介采用的是无线商用网络，并运用网络安全管理技术将电力公司和用户相连接，保持畅通联系。其中，集中器和调度中心是通过出口与计量数据网关MDG来连接的，集中器侧MDG将数据打成IP包，由IPSec协议来完成二次加密，再通过无线发射终端传入GPRS&CDMA网，最后经过配电中心侧MDG解密传送到计量数据管理系统中。

因此，通信网系统的关键技术有通信组网技术、网络安全防护技术、网络容错技术和智能数据传送技术四个方面。其中，基于IPSec的无线虚拟专网的安全性由APN专线接入、基于VPN隧道技术的网络架构、数据传输的加解密技术、智能分包数据传输机制等来进行安全保护运行，使无线虚拟专网的安全性、可靠性和时效性得到大大提高，推动无线虚拟专网的普遍应用。

3 基于对等互联OSGi的家庭智能用电与信息互通策略的研究

在家庭用户和电网公司之间AMI是运用双向通信技术来实现互动连接的，使数据可以快速读取、传递，大大提高了电网的综合效率，OSGi平台在家庭智能用电管理中心侧部署AMI的应用，实现了局域网到广域网小型智能设备间多种服务的开放式传送。运用OSGi服务平台，可以将标准Web Service组件接口引入到系统中，在家域网内发布或者订阅服务，从而构建分布式OSGi平台，通过统一的插件机制来实现各种不同组件与用户的多样性需求。在公共信息模型中，互操作语义模型构建的关键技术可扩展标记语言、资源描述框架、资源描述框架模式，因此，由CIM RDF Schema来构建互操作的实际AMI网络的CIM/XML，然后以CIM/XML为载体进行AMI数据和信息的交换，与此同时，实现不同厂家之间的互操作，进而完成自动互交和自动协同工作等。

在进行基于对等互联OSGi的家庭智能用电与信息互通策略的研究时，有两种互动策略可以用来选择：第一种是由配电公司对用户智能设备实行统一监控和管理，使各设备的运行处于地理和容错状态下，但是服务端数据容易出现拥塞情况，因此，对用户管理本地用电信息具有较大影响；另一种是以用户入口作为用户和配电公司信息交互的唯一连接点，用户局域网内的所有设备操作由用户入口统一调度和管理，可以缓解服务端的运行负载，提高用户侧对用电信息的管理能力，但是用户入口出现故障问题或其他情况有可能引起家域网内所有智能设备与外界失去通信。

不同OSGi平台之间可以通过独立的Web服务组件订阅和注册所需的服务，服务间的消息是通过SOAP协议来传输的，可以弥补P2P技术在安全性和可靠性上的不足，而P2P提供的计算机可理解的语义满足了平台组件对Web上异构和分布信息的检索与访问，从而实现了AMI语义层的全方位信息互联，大大提高了分布式对等互联OSGi平台的性价比，促进智能用电高级计量体系的不断完善。

4 基于ASOS的集群微信网智能用电与信息互动策略的实施

智能微网是一种由分布式电源和储能设备等组成的小型电力系统，采用了先进的电力技术、计算技术和通信技术，使用户的供电信息变得更加可靠，满足了用户对用电的多样性需求。其中，Agent封装作为一个智能服务主体，采用Web Service技术解决各智能服务主体间的相互通信，以更深入地用智能体的组织模型和交互模型来描述智能服务之间的相互关系。基于ASOS的集群微信网智能用电与信息互动策略，是将MAS和SOA设计理念相融合，从而满足智能电网环境下集群智能微网的广域分布协同控制需求。Agent封装是通过WSDL、SOAP、UDDI等以智能服务的形式提供功能给外界，智能用电高级计量系统是通过Web Service来进行全面服务的，Web Service是以XML作为表达数据的基本格式，具有操作方便、易于分析等特点。

基于ASOS的集群微信网智能用电的关键技术是，面向Agent的Web服务描述和ACL消息格式与SOAP消息格式之间的转换，在Agent的描述中使用WSDL可以作为一组服务访问点，通过对FIPA ACL信息参数和WS寻址所提供的MI包头信息之间映射关系的分析和对比，可以发现ACL信息参数中没有队形的参数。智能微网分部管理平台体系包括用户交互层、智能微网管理层、数据模型层和服务注册代理层四个部分，其中，本地Agent能够对DG电压和电力流等进行高效控制，对整个电网进行有效的调节。

在基于ASOS的集群微信网智能用电与信息互动策略的研究中，通过测试系统来验证策略的可行性，分析Web通信的实效性，结合Agent特有的智能化功能以及Web服务的标准网络化，运用WS规范中的Reliable Messaging采用序列Sequence建立相对应的数据次序，Web Service的扩展规范采用WS-Security从识别、认证和授权等方进行验证，并通过安全套接层SSL和HTTP基本认证等安全技术，大大提高了系统的安全性和

可靠性。

5 结语

21世纪是一个高科技信息网络技术泛滥的时代，使电力工业的发展面临着越来越复杂的环境，给电力系统的改革和创新提供了许多新的挑战和机遇。智能用电高级计量及其全景交互策略的构架研究，大大提高了电力系统的安全性和可靠性，促进了我国电网建设的长远

发展。

参考文献

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作者简介：唐毅（1978-），男，四川南充人，供职于国网四川省电力公司广安供电公司，工程硕士，研究方向：营销管理。