浅谈用电信息系统应用的现状及其发展趋势

摘 要：用电信息采集系统是智能电网的重要组成部分之一，是实现电力信息发电、输送以及配电用电双向流动的重要前提。传统的用电信息采集方式，效率较低，容易造成资源浪费。随着科学技术的发展，用电信息采集系统也在不断的进步。针对用电信息系统的组成和应用，分析了国内外关于用电信息系统的应用现状，研究了用电信息系统采用的通信技术、费用智能控制技术、用电信息安全防护等关键技术，在此基础上分析了用电信息系统未来的发展趋势。希望可以对该领域的研究和应用做出一定的贡献，促进我国电力行业的升级和发展。

关键词：用电信息系统；智能电网；应用现状；发展趋势

电力能源是我们日常生活中不可缺少的，如何实现电力能源的安全可靠的使用，保障经济发展的顺利进行具有重要意义。用电信息采集系统的使用，对于获取用电侧的用电信息，实现电力系统信息的交流和通讯是一个重要前提。

为了满足社会发展对电力能源的需求，我国在智能电网建设中的投入逐年增加，用电信息系统可以准确而真实地采集电力能源方面的相关信息，从而实现合理调配调度，缓解电力在供需方面存在的矛盾，以达到提升电力利用率，节约能源要求的目的。因此，分析和研究电力信息系统的应用现状及其发展趋势，对于智能电网建设，保证电力系统的安全、可靠、稳定运行具有重要意义。

1 电力信息系统简介

1.1 电力信息系统的研究意义

电力系统全过程的信息采集和监控室建立智能电网信息双向流动，实现信息交互的保证。发电系统、输电系统以及配电系统的在线实时监控，需要通过数据采集和安全监控系统、能量管理系统和配网管理系统几个系统的配合运行才能实现。

但是，分析研究发现，在用电环节，由于用电部门比较分散，且分布地域广阔等不利条件，对于用电侧的监控和调整工作长期落后于以上三个环节。因此建立完善的电力信息系统对于发展智能电网，为实现电力信息系统的相互联系和通讯奠定了坚实的基础，是智能电网建立和发展的前提。

1.2 电力信息系统的组成

电力信息系统主要包括：采集设备、通信通道、主站三部分。其中主站系统主要包括服务器、工作站、防火墙、GPS时钟以及相关的网络设备组成，主要实现用电系统数据的采集、甄别和管理等。中国电力信息系统的主站主要以省网为单位运行，一般采用集中运行的方式进行。各地市通过远程的通信通道与主站实现通信，从而实现电力信息的收集监控和调配质量的下达。

数据采集设备一般可以通过GPRS、CDMA以及以太网等常用的通讯方式与主站实现通信，同时由于采集点的监测设备种类繁多，因此通信手段也并不唯一，呈现一种多样化的趋势，例如电力线载波、RS-485总线等，由于使用的环境不用，以上通信方式各有利弊，使用情况依据使用工况来确定。

2 电力信息系统应用现状与关键技术

2.1 电力信息系统发展现状

随着经济的发展，我国的电力市场的改革也在不断的深化，用电侧的电力信息采集也发生了翻天覆地的变化。电力信息采集方式也由原先的人工抄录转入到智能化、自动化的电力信息采集方式。从上个世纪90年代开始，我国电力系统根据自身的业务需求开始有针对性的进行电力信息系统的建设。

如今电力信息采集系统在我国基本实现了百分百覆盖，“全采集、全覆盖、全费控”的电力信息系统基本实现。目前已经建成了包括电能采集系统、负荷管理系统、电表集中管理系统和自动化配电系统等一些列的智能化、自动化电力信息采集和监控系统。但是这些系统在使用的过程中也出现了一些问题。首先，这些电力信息系统由省、市公司自行建立，在规划和标准方面缺少统一性，只是初步的实现了对用户用电信息的初步采集和监控，作为营销人员很难对所有用户的信息进行全面、准确和及时的反馈和掌握。对于电力系统的电力调度和营销过程中，难以满足其业务需求。

经过近20年的努力，我国的电力信息采集系统网络及基本建立，目前国家电网在将近27家公司的电力信息系统主站基本已经建立完成。电力信息采集系统在用电测量与监控、电力损失、运行保障、配电管理以及电力服务等各个方面都取得了不错的应用。

2.2 电力信息系统关键技术分析

作为保障电网顺利运行的重要环节之一，电力信息系统包含了通信技术、主站应用技术、职能费用控制技术、用电信息安全防护技术等多方面的技术服务。

通信技术是电力信息系统得以顺利实现的基础。目前在电力信息系统中应用比较广范的通信技术主要包括电力线载波通信技术、无线通信技术以及光纤通信技术等。其中电力载波通信由于无需布设新的线路，施工方便而应用相对广泛一些，但是其稳定性、可靠性等方面都有待进一步的提高。无线通信技术虽然在及时性和准确性方面可以提供有效保证，但是由于通信信号容易受到地形的限制，传输距离有限，同时由于电磁信号的影响，严重限制了无线通信技术的应用。

分布式和集中式是用电信息才几级系统主站应用比较常见的两种方式。两种方式各有利弊。其中，集中式部署模式投资成本相对较少，运行维护统一，但是一旦出现故障，其影响的范围相对比较大，大部分应用于用户相对较少的工况。分布式对于信息网的可靠性的要求相对不高，资源占用比较小，但是由于其昂贵的安装费用，应用于用户相对比较多，地域面积较大的工况。

作为电力系统的主要功能，用电费用的智能控制是电力信息系统应用的主要功能之一。我国制定的用户用电管理模式是先交费，后用电的管理模式。电费计量、余额不足提醒等都主要有电力信息系统实现。智能费用控制系统通过主站的控制，有数据采集终端和智能电表终端协调完成。

由于电力信息系统的数据采集量、处理量就达，覆盖用户较多，这就决定了整个系统的安全隐患不可避免，因此需要针对数据采集、传输、分析过程中可能存在的安全隐患进行安全防护，建立安全防护网络，从而实现全面的安全防护体系建设。

3 电力信息系统的发展趋势分析

随着风能、太阳能等清洁能源的开发利用，分布式能源不断的接入到电网系统中来，因此以最好的方法保证电网系统的稳定运行，保证电力的安全、高效供应将成为下一步电力信息系统发展的一个重要趋势之一。

智能电网与传统电网的主要区别表现在发电、输电、配电等环节的双向流动。因此为了保证智能电网的实现，电力系统管理不能只是停留在供给方的管理上，同时也应该加强用电侧的数据的采集和应用。做到供给侧和用电侧的数据交流和互换，实现电力系统的全领域管理，这些都需要电力信息系统的进一步参与。

电力信息系统已经取得了一定的成果，用电信息采集系统还处于规模化的建设阶段，互换性、集成化水平还有待进一步的提高。在今后的发展中，针对系统的异构性和信息共享的实际需求，构建基于面向服务的用电信息系統将成为未来相当一段时间内的主要发展方向。

4 结语

目前我国已经建成了“全采集、全覆盖、全费控”的信息化、智能化、自动化电力信息系统。本文首先针对电力信息系统进行分析，介绍了电力信息系统的组成以及主要部分的功能和种类。针对我国电力系统的发展和现状展开分析，指出了电力系统建设的发展及其关键技术方面的发展。总结了电力系统未来的发展趋势和先进技术的应用。相信随着技术的发展和国家电力系统尤其是智能电网的建设的深入，电力信息系统必将不断进步和完善，从而满足我国社会和经济发展对电力系统的需求，保证电力系统的安全、稳定、高效运行。

参考文献：

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作者简介：

叶于青（1977-），男，汉族，福建福州人，电力生产班组技术员，2015年12月获得电力工程助理工程师职业资格，主要从事电能信息采集与监控工作。