低压载波集抄系统推广风险评估报告模板.doc

我市推广低压载波集抄系统的风险评估根据上级指示，我市近期将全面开展低压载波集抄系统建设。由于这是一个大规模的计量基础设施建设项目，不仅投资大，涉及范围广，而且，对我市未来的电能计量与营业管理影响深远，我们有必要对整个系统建设，进行综合评估与风险分析。一、 项目背景介绍：1. 资源节约性社会建设的要求：我国实施市场经济已经多年了。但我国的电力部门，由于行业特性，还兼备计划经济模式下的公用事业属性与市场经济下的公司化运作特性，还要承担部分国民经济的 宏观调控职能。在一定程度上，需要体现国家意志。在全球面临节能减排，国家建设资源节约型社会的压力下，加强营业管理，提高服务水平，实践科学发展观，实 现技术创新、体制创新，已经是我们的唯一选择。低压载波集抄系统建设，就是在这样的环境下，提上了议事日程。2. 国际金融危机和救市：在全球面临国际金融风暴的背景下，我国提出了四万亿的救市计划，其中就包括685亿元的电能营业管理系统建设的计划。这使我们的低压载波集抄系统建设，带上了几分悲壮的色彩与浓重的责任意识。金融危机对我们也成了一种机遇，我们必须借助这个机会，让我们的计量与营业管理水平再上一个台阶。3. 两会的启迪：3月5日，温家宝总理在十一届全国人大二次会议上作政府工作报告时指出：“2009年将推进资源性产品价格改革。继续深化电价改革，逐步完善上网电价、输配电价和销售电价形成机制，适时理顺煤电价格关系。”我国的输配电价和销售电价的改革问题更是电力改革进入深水区的难点，已徘徊多年难以推进。此次政府工作报告中明确将电价改革列入2009年的改革目标，表明在煤电矛盾愈演愈烈及电力行业亏损严重的情况下，电价改革已经到了“事在必行、不得不改”的关头。面对电价政策的调整，原有的人工走抄，已经不能适应新形势的要求。旧的计量管理设备，已经远远落后于营业管理的需要。严重制约了营业体制改革的步伐。电能计量集抄系统作为营业管理的基础设施与主要计量技术装备，就是一个我们必须直面的课题。二、 国网推荐的系统结构：1. 系统结构：根据国家电网公司【电力用户用电信息采集系统建设研究报告】，对建设模式与技术方案研究，电力用户用电信息采集系统全覆盖采集示意图如下：系统主站：将由国家电网公司统一外包设计；上段信道：包括光纤、GPRS/CDMA无线公网、230MHz无线专网；下段信道：包括两种方案，独立的载波电能表与采集器485电能表方案；用户包括：专变用户、公变用户、单、三相非居民用户、居民用户；1. 我市低压载波集抄系统建设的初步规划：（自己补充）应该包括以下内容：各类用户数量，配变情况，以及已经安装设备情况，需要更新设备情况；上段信道：光纤敷设情况，当地GPRS/CDMA的价格政策，以及230MHz无线专网的建设情况，省电力局无线电管理委员会分配当地的230MHz频点情况；2. 资金预算：（自己补充）（这里应该包括设备购置费用、工程预算费用）；（还应该粗估系统运行费用在工程验收后要复核这项预算）；3. 效益分析：（自己补充）（需要财务人员配合编写）【注：这部分内容是参照国网公司内部文件编写，各基层电力部门应该按照自己的情况，适当修改，按实际情况编写。】1) 收益来源： 降低运营成本之一：人力成本降低，包括抄表人员、运行维护人员、用电监察人员； 降低运营成本之二：减少物资车辆成本； 合理电力调配，降低线损； 提高计量精度，增加售电销售收入； 减少人为差错损失； 有力支持推行阶梯电价，增加销售收入；2) 投资利润分析与回收： 静态投资： 项目投资内部收益率： 项目投资回收期： 总投资收益率： 实行预付费，减少公司贷款利息：3) 管理效益分析：采集系统建设将实现抄表、核算、收费的圈过程封闭管理，加快营销管理改革步伐，丰富用电检查、稽查技术手段，实现10kv线 路、台区的线损实时分析，提高线损管理现代化水平；实现预付费功能增加企业现金流，防范欠费风险，以系统数据和分析的一致性，业务流转和触发的的连动性， 促进各职能、专业的横向联系，加强协同，有效提高规模效益，降低运营成本，促进公司管理向信息化方向发展，是生产经营管理可控、在控，加快管理现代化进 程。4) 社会效益分析：建设用电采集系统，可以为资源节约型、环境友好型社会建设和节能减排工作提供用电基础数据；可以为促进经济社会发展、保障社会稳定提供有力技术保障；可以为 政府出台的阶梯电价及后续的电价政策提供超前先进的技术支撑；可以为落实政府主导的电力需求侧管理和有序用电，提供必要的技术手段。三、 目前国内外低压载波集抄系统现状：1. 国外的现状：国外的需方管理系统建设，比我国起步早，但低压载波集抄系统建设，也是起步于上个世纪九十年代。目前国外最大规模的现场，就是意大利的Enel公司，已经有3500万个低压载波终端，几乎覆盖整个意大利全境。根据公开报导的资料，他们的平均抄收成功率也只有92。这样的指标，令人不敢恭维！我们可以想象，很多预定的功能都无法实现！美国2002年也曾搞过一阵子低压载波，但到2003年，就转向了。去年澳大利亚维多利亚搞过一次营业管理装备招标，低压载波系统也早早出局。目前美洲有一个Homeplug，出了Homeplug1.0标准；欧洲的Prime产业联盟，已经搞出了一个技术白皮书，主要谈物理层的技术指标与开放型协议，关于链路层的协议，还没有最后定案。2. 国内的零散试点与两次省级招标：国内的低压载波集抄零散试点，其实从上个世纪九十年代初期就开始了，陆陆续续十几年，几度沉沦，数次重起，虽然技术还没有完全成熟，但锻炼了一批不屈不饶的行业精英！到2008年年底，我国共安装了低压载波通信终端，高达775.44万台。其中包括两次省级招标。广东省的低压载波集抄系统招标，在首批产品验收测试后，叫停。黑龙江省级招标，实施了几年，根据公开报导的资料，它们共在现场安装集中器5000台，其中3500台的现场抄收数据统计，日数据采集成功率95；周数据采集成功率98。他们的工程实施，没有采用国网规定的DL/T698标准。这两次省级招标，都很不成功！距离国网的DL/T698标准的要求，还有相当的距离。3. 根源分析、技术瓶颈与技术研发方向：1) 技术瓶颈：抄收覆盖与“孤岛”现象；综合分析低压载波集抄系统的技术“瓶颈”就在载波信道的抄收覆盖问题，以及载波信道的通信“孤岛”问题。所谓载波信道的抄收覆盖问题，就是指集中器到载波电能表的物理层通信问题。由于低压电网是为50Hz电能输送设计的，电网的随机负载形成的相对衰减，十分严重；加上低压电网的形形色色的干扰，既无法控制，频谱范围还几乎覆盖全部低压载波通信整个频段，幅度也达到足以影响通信成功率。这些因素导致载波信道的物理层通信能力严重不足，现场表现为很难达到100抄收。而电费收入，是供电部门的最重要的收入来源，意大利国家电力公司不可能放弃8的售电量收入；黑龙江也不可能放弃那2的电费！如果采用部分人工走抄，也使低压载波集抄系统失去了它存在的意义！为了解决这个问题，国内外殊途同归，都采用了中继抄收的方法。2) 根源分析：我们客观冷静分析造成这种抄收覆盖与“孤岛”现象的根本原因，还是低压电网的载波通信环境过于恶劣。根据已经测试到的最大衰减值，已经高达130db，而已经测试到的带内最大干扰高达90db（88KHz附近），而我们的载波通信技术，国内外各种芯片，最大物理层通信能力，只有6090db。差距是明显的！造成这种现象的原因，就是低压电网本身是为50Hz电能输送设计的，在50Hz上，它的频率响应特性最好；我国低压电网对于家用电器的入网监测，很不严格，甚至达不到IEC的基本要求。而颜改变这种现状，绝非一日之功！我们的低压载波集抄系统就是要在这样的客观环境下，进行大规模推广！存在问题是必然的！不存在问题，反而不正常了！对此，我们只能通过进一步的技术创新，来克服现实存在、短期无法改变的现实！3) 技术研发方向的共识：目前国内外在低压载波通信领域，遇到的问题是相同的。思路也是相通的。大家不约而同地采用了中继通信的方法。但是低压电网的网络拓扑结构的多样性，严重制约了中继路径的选择。在解决这个问题的时候，大家采用了不同的方法。国外的lonworks技术与单频网（SFN“群呼”）技术，它们放弃了低压电网网络拓扑结构的探寻，而采用了一种全网动员的“盲抄”方法。而国内的拓扑中继技术，则紧扣低压电网的网络拓扑结构，通过数学手段，借助通信探查与计算机高速运算特性，孜孜不倦的去搜索这个拓扑结构。Lonworks技术，是通过集中器下发通信指令以后，所有收到指令的电能表，都可以中继转发这个指令，然后借助“随机中继、冲突避让”机制，继续保留“点对点”通信特点，波状外延拓展覆盖范围。国内也有借助这种技术的相似产品面世。单频网技术，采用了完全不同的思路。在集中器下发通信指令以后，所有收到指令的电能表，同时“齐声”“群呼”转发这个指令。它已经摆脱了“点对点”通信的制 约，也是通过波状外延拓展覆盖范围。这项技术的难点，在于系统同步与“动态能量控制”。全网实现次纳秒级同步，需要付出成本的代价，没有这个同步，杂乱无 章的“群呼”就无法进行指令转发了。而“动态能量控制”是严格控制“群呼”高频信号的幅度，避免对家用电器的伤害；这对硬件设计与响应时间是一个十分严峻 的考验。拓扑中继技术是国内自主研发的、一种有别于国外技术的、特殊的载波通信方法。借助通信探查与一种特殊的数学算法，在找到低压电网的网络拓扑结构之后，就可以 开始系统抄收了。在集中器完成全部电能表的一次轮抄以后，我们可以进行一种大视野、大广角的分析，我们很容易搜索系统的抄收边界，然后通过抄收边界回缩， 按照三维网络拓扑数学模型，合理、准确选择中继表位置，进行中继抄收。就这样进行逐级中继抄收，逐级抄收边界搜索，同样借助波状外延，拓展覆盖范围。这种 抄收方法，思路最直接。保留了“以上端为绝对主动方的、点对多点的半双工通信制式”。上述组网技术，可以很大程度的改善低压载波集抄系统的覆盖率问题；但是，单纯的组网技术还是无法保证每天24小时、时时刻刻都能实现100抄收！因为这里还有一个问题：“孤岛”问题！这个通信“孤岛”的定义是：在低压电网上，有一个或多个不能通过载波通信与系统“勾连”的“节点”，它们被称作“孤岛”。 “孤岛”是由“低压电网载波通信的“副业”属性与恶劣通信环境”两个因素造成的！由于低压载波通信“勾连”能力与电网的随机负荷、干扰有关，所以“孤岛” 也具有“时变”属性！从上述定义与分析，可以看出，“孤岛”是低压载波通信的“死区”！永远无法借助载波信道“勾连”！我们只能借助其它信道，进行“网桥”式连接。它将局部加大系统投入的成本，增加系统设计的难度。而且问题的解决，必须在系统设计、方案设计中解决。4. 国内外其它关注热点：现在业界有很多热点话题，但是，其中不少都是伪命题！这里就几个热点问题，作一个解释，目的是不希望这些问题，影响这次的规模推广工作。 物理层统一问题：这是一个值得整个业界关注的问题。中国的电力部门，是一个全国性的、统一的国家电力公司！但是，近二十年的分散试点，包括省级招标，把一个 统一的国家电网营业管理系统，搞得五花八门，甚至一个市级供电局，都装着好几套不同生产厂家的营业管理系统，不仅加大了系统投资，破坏了产品之间的互联互 通互换，破坏了市场平等竞争环境，而且，给设备管理、系统维护工作带来极大的不便。这次全国性的规模推广，是在国家电网公司统一领导下，进行的全面规划、 综合管理的一次工程实施，也是统一全国营业管理系统的最佳时机！而这种统一的前提，就是载波通信芯片的物理层统一！目前，因为国家救市需要，我们的时间不 够；但是，物理层统一工作绝对不能停滞！一旦时机成熟，就应该毅然绝然立即实施物理层统一！ 抄收实时性问题：对于低压载波集抄系统，数据采集的实时性问题，实际是一个伪命题！因为这个系统采用的是“以上端为绝对主动方的、点对多点的半双工通信”制 式，只能实现数据采集的“准”实时性；而且电能营业管理数据采集也只需要“准”实时采集！很多产品的实时数据采集，是骗人的！纯系商业炒作！ “窃电”问题：低压载波集抄系统的“反窃电”功能，也是一个伪命题！这套系统只能完成营业用电数据的采集；而窃电判断，是一个十分复杂，影响因素很多的问 题。这种数据采集，充其量只是取得“窃电”的必要条件，而不是充分条件！如果按照某些企业的商业炒作，轻易判断“窃电”，那就只能等着打官司了！ 系统的互联互通互换问题：这个问题主要涉及产品的市场平等竞争环境，以及生产企业走出国门问题。严格意义讲，这也是一个伪命题！我们首先从用户角度分析，目 前低压载波通信技术，还很不成熟。从前文介绍的国内外现场应用情况就可以看出来。在技术不成熟的情况下，就强调要按照国际标准进行产品设计，那是不现实的 事情。我们关心的是系统基本功能的实现！也就是24小时100抄收覆盖！这个基本功能不能实现，产品就没有用处，也不再有这个市场！再看看企业走出国门问题，国外，美洲起步早，他们搞了一个Homeplug1.0标准，也没有按照国际标准走；欧洲最近也在组织产业联盟，搞自己的prime标准；号称世界最大的载波集抄现场，意大利的Enel公司，先后用了echelon公司的lonworks芯片与ST公司的FSK芯片，它们能互联互通互换吗？完全不可能的！那我们企业的产品，采用国际标准，走出国门，也成了一个伪命题！现在国家电网公司提出自己的行业标准，以我为主，走自己的路，在技术的发展过程中，逐步完善，自我发展，这是一条比较现实的道路。新技术的发展过程问题：任何新技术的诞生、发展、成熟，都有一个过程。回顾一下我国的无线负荷控制的发展过程，它从国外引进、国内生产、消化改造、测试方法 与标准的多次修订直到今天，将近走过了二十个年头，才初步全面形成规模、发挥效益。虽然低压载波集抄系统发展是慢一些，我们还是坚信，总有一天，它会 成为我国电能营业管理的重要技术装备。只是我们需要给它的成长、发展创造一个良好的外部环境。四、 风险评估：1. 技术风险点分析：根据国内外的现场经验与教训，从技术角度看，最大的风险来自下段信道的低压载波信道。这个系统的工程实施，是在国家电网公司统一领导下，综合管理，全国同步 进行的。后台机部分，应该由国网根据国家未来数十年可能实施的营业管理政策，统一外包设计，针对性很强，相对来说，风险最小。上段信道，虽然有多种选项， 但其中所有选项，都是成熟的通信技术的借用，通信规约是透明的，还有行业指定的测试部门，进行入网测试，也不应该有太大的风险。而仅有的风险较大的是下段 信道的低压载波信道！从设备角度看，包括所有的集中器与所有的载波电能表（采集器）。而这部分设备众多，投资数额也最大，需要引起我们最大的重视。我们应该通过各种手段，来规避与压缩这部分风险。2. 管理是最大的风险区：回顾我国低压载波集抄系统推广的近二十年，我们总在“市场开拓现场失败用户成熟”的怪圈中循环，市场开题力度越来越大，用户成熟却总也看不到头。少 说也有数十亿元，陷进了这个“黑洞”。如果说以前的损失，是零散的，而这次国家救市行动，大规模的推广，如果处理不好，这个损失将大得惊人！但统一的规模 推广，也给我们的工程实施与风险控制，提供了很好的条件。目前根据现场的实际情况，国网已经对下段载波信道以外的风险，进行了一定程度的严密控制，而将低 压载波信道暂时放开了，允许产品配套供应。这样基层电力部门就必须自主面对这部分的投资风险。令人担心的是，这部分设备的投资，占系统投资的最大份额。基 层电力部门无法直接介入产品的技术创新与产品设计，就只能从管理角度，加强风险控制了。这里包括严格执行国网公司的统一招标条件；严把部颁规定的产品测试 检验关；积极配合厂家进行现场调试与验收；坚持招标条件中的商业约束条款；及时跟上级主管部门的协调，步调一致；等等。一定要牢牢记住：管理是最大的 风险区！3. 设备风险与损失：（自己补充）分别统计集中器、采集器、载波电能表、485电能表的数量；并根据设备折旧率，评估可能出现的风险。4. 社会影响与用户配合：这次的低压载波集抄系统推广，是一个不折不扣的、涉及全社会的系统工程，必须加强社会宣传，争取用户配合。同时也要动员电力部门的各个相关部门，集中领导，齐心协力，全力投入，统筹安排。五、 规避风险的几个措施：1. 步骤安排：我们的这次低压载波集抄系统大规模推广，是有国网统一领导、统一管理、分片实施、逐步推进的背景。这对基层电力部门来说，无疑是一个十分有利的条 件。教训可以借鉴；经验可以吸取；招标可以扩大规模；价格可以统一谈判。前提就是步骤安排要合理；工程实施要统一协调。这些都不难做到。2. 国内调研：我国的低压载波集抄系统已经推广了将近二十年，应该说是全球最古老的低压载波集抄市场。我们只要走出去，各种形形色色的集抄系统都可以看得到。加 上都是安装在电力部门自己的兄弟单位，了解真实情况，易如反掌。而且国内调研，需要支付的代价也不高。我们能了解的信息，包括设备、厂家、商业运作、运行 经验、验收方法、等等。3. 招标要求：一般我们可以按照国网统一的招标条件，进行商业操作。这里要注意的，非风险点的要求要坚决执行！从而限制风险范围，也为控制、规避更大的风险，提供可能！4. 设备选型：这是一个大家都在密切关注的环节。但是大家的困惑在于怎样进行设备选型？现在大多数人关心的是现场的抄收成功率。我们已经知道了造成抄收成功率不 高的原因，是电网的随机负荷变化与干扰，这时用户应该更多的关心技术瓶颈的解决方法。道理很简单：今天的抄收成功率不代表