松江供电公司用电信息采集系统建设.pdf

2 0 1 1 年第 3 期 上 海 电力 松江供电公司用电信息采集系统建设 唐建华 ( 上海市电力公司 松江供 电公 司， 上海 2 0 1 6 0 0 ) 摘要 ： 智 能电网是一种智能化 的未来 电力 系统 。作 为智能 电网重要组成 部分 的信 息采集系 统建设 、 智 能 电 能表 的安装是 开展智 能化建 设的关键基础工作之一 。按照 国家 电网规划 ， 用 电信息采集项 目是实现居 民智能 用电的基础 ， 也是 “ 坚强智能 电网” 建设的主体工程 。文章 以松江供 电公 司用 电信息采集 系统 的建 设为例 ， 介 绍了居 民用 电信息 系统 的构建 以及智 能电能表的功能 。 关键词 ： 智 能电网； 信息采集 ； 智 能电能表 中图分类号 ： T M7 6 9 文献标 志码 ： B O 引言 随着 国家智 能 电 网建 设 步 伐 的加 快 ， 为 更 好 地落实上海市电力公司用 电信息采集 系统建设 ， 早 日实现 松 江区居 民智 能 电能表 全覆 盖 。松 江供 电公司对公司管辖区域 内客户进行 了摸底统计， 统计相关供 电台区资料 ， 现已完成 了用户用 电信 息采集系统建设前期准备工作 。为五年内全面实 施 居 民信息 采集 系统 工程 打下 了扎 实 的基 础 。这 意味着 电力抄表将实现智能化 。 1 居 民用电信 息 系统的构建 上海市电力公司客户用 电信息采集系统中采 集终端及信道的建设工作 。采集终端包括集 中器 和采 集器 以及 智 能 电能表 。 1 1 集 中器 与主 站通 信方 式 考虑到系统实用化及集 中器数据上传的可靠 性 ， 主推采 用光 纤通 道 ， 目前 尚不 具备 光纤 通道 的 暂采用 G P R S等无线公网信道过渡。 1 2集 中器 与 采集器 的通 信方 式 集中器与采集器的通信方式分为以下三种方 式 ： 低 压 电力 线 载 波方 式 ， RS 4 8 5总线 方 式 ， 短距 离无 线方 式 。 由于 RS 4 8 5总 线 通 信 方 式 数 据 传 输 性 能 较 低压电力线载波和短距离无线通信方式 可靠 ， 但 是 RS 4 8 5总线 的敷设在实际施工 中难度较大 ， 所 以在通信线敷设有条件 的情况下， 集 中器与采集 器的通信优先采用 R S 4 8 5总线方式。 1 ) 低 压 电 力 线 载 波 方 式 ： 以 3 8 0 V 低 压 电 力线作 为通信 载体 的通信 方式 该 通信方 式适 用 于 ： ( 1 )多 层 ( 6层及 以下 ) 、 中高 层 ( 7 9层 ) 房 型 的小 区 ； ( 2 )高层 ( 1 0层及 以上) 房型中配 电站安装 在 地 面上 且非 居 民电能 表安装 在 高层楼 宇 之外 区 域 的小 区 ； ( 3 )别 墅及散 户住 宅 。 2 )R $ 4 8 5总线 方 式 ： 以 R$ 4 8 5串行 总 线作 为 S t u d y o n a p p l i c a t i o n o f g r i d _ 。 c o n n e c t e d o f Na n h u i wi n d f a r m b a s e d VS C _ 。 HVDC t e c h n o l o g y yU J u n x i a，XL 4 0 B ( P u d o n g P o we r S u p p l y Co mp a n y ，S MEPC，S h a n g h a i 2 0 0 1 2 2 。 Ch i n a ) Ab s t r a c t ：Wi n d f o r c e ，a k i n d o I g r e e n a n d r e n e wa b l e e n e r g y s o u r c e ，ma y p l a y a n i mp o r t a n t r o l e i n r e p l a c i n g t r a d i t i o n a l p r i ma r y e n e r g y，r e g u l a t i n g e n e r g y s t r u c t u r e a n d e n v i r o n me n t a l p r o t e c t i o n On t h e b a s i s o f i n t r o d u c i r g t h e t h e o r y a n d t h e t e c h n o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c o f VS C - H VDC，t h e d i f f e r e n c e b e t we e n i t a n d o t h e r g r i d c o n n e c t e d t e c h n o l o g y o f wi n d f a r m wa s c o mp a r e d Th e g r e a t i n n o v a t i o n a n d t h e o b v i o u s a d v a n t a g e o f VS C HVDC b r i n g s t o wi n d p o we r s y n c h r o n i z a t i o n we r e a l s o i l l u s t r a t e d i n d e t a i l I t i s p o i n t e d o u t t h a t VS C HVDC t e c h n o l o g y wi l l b e wi d e l y u s e d i n wi n d p o we r t r a n s m i s s i o n Ke y wo r d s ：VS C HVDC；g r i d c o n n e c t e d wi n d f a r m ；Na n h u i wi n d f a r m ；v o l t a g e s o u r c e c o n v e r t e r VS C) 一 2 37 上 海 电力 2 0 1 1 年第3 期 通信 栽 体 的通信 方 式 该 通信 方 式适用 于 ： ( 1 )高 层 房 型 中 配 电站 安 装 在 地 下 室 的 小 区 ； ( 2 )高 层房 型 中配 电站安 装 在地 面 之 上且 非 居 民电能 表均 集 中安装 在高 层楼 宇 配 电间 内的小 区 。 3 )短 距 离无线 方式 ： 采 用短 距 离公 共无 线 频 道 进 行 通 信 的 方 式 该通信方式作为低压 电力线载波盲点补充方 案 ， 适用于台区供 电范围过大或者低压 电力线载 波 信号 受 干扰严 重 ， 以 致低 压 电力 线 载 波 方 式 无 法 完全 采 集供 电线 路末 端 电能表 的情 况 。 4 )光 纤到 户采 集方 式 采 用 光纤 光 纤 复合 电 缆及 ONU 光 电 转 换 设备结合代替部分 RS 4 8 5总线的方式， 可实现长 距离快速通信 ， 具体方案根据公司光纤 到户技术 工作小组的相关成果制定 。 通 过智 能通 信 系 统 来 连接 所 有 的 电力 供 应 、 电力 网络和 电力 需 求 等 组 成 因 素 ， 能 提 升 客 户 服 务 质量 ， 满 足客 户多 元化需 求 2居 民智能 电表 的应用 2 1智 能 电能 表 1 )结 构 由测量单元 、 数据 处理单 元、 通 信单元 等组 成 ， 集 计量 、 网络通 讯 、 数 据储 存 及分 析 、 信 息互 动 等功能于一体 。 2 )外形 单相 ： 显 示屏 、 脉 冲指示 灯 、 报警 指示 灯 、 跳 闸 指示 灯 、 红外 通讯 指示 灯等 三相 ： 显示屏 、 无 功指 示灯 、 有 功指 示灯 、 报警 指示 灯 、 跳 闸指示 灯 、 红外 通讯 指示 灯等 3 )显 示 方 式 显示屏显示 当前有功平电量读数 、 当前 有功 谷电量读数 、 上一月有功总电量读数、 上一月有功 平 电量读数 、 上一月有功谷电量读数。 2 2智能 电能 表 的应 用 1 )实现 自动 抄表 和信 息 管理 现 有 的抄 表方 式 都 是 以人 工 上 门抄 表 ， 碰 到 各种情况无法抄表， 会出现这样 、 那样的问题 ， 准 确 率 大 打折 扣 ， 误 差 经 常 出现 ， 费人 、 费 时 、 费力 。 用 电信 息采 集 系统 建 成 后 ， 可 以实 现 居 民用 电 远 2 3 8 程 自动 抄表 ， 大 大提 高抄 表精 确性 和工作 效率 ， 有 效 避免 人 工抄表 的误 差 。同时 ， 客 户 因欠费 停 电 ， 在 交清 电费后 系统 自动 恢 复 电源 ， 使 停 电时 间 也 将大大缩短。能随时掌握每家每户的用电信 息， 实现 及时 的信 息管 理 。 2 )建 立一 个全新 的 智能化 的 计量信 息 网络 信息采集 系统 的建 设 ， 智能 电度 表的普及 应用 可实现 自动抄 表 和管 理 ， 建 立 一个 全 新 的 、 智 能 化 计量管 理 网络 。随着城市 家居智能化 技术 的发 展 ， 智能电能表最终将会提供全方位的信息交换功能， 优化 生活方式 ， 让家居生 活更舒适 、 安全 、 有效 。 3 )提 高对 客 户 用 电 需求 和 负荷 模 式 的 认 识 和服 务 水平 基于 实 时客 户需 求 ， 创 造 新 的 服务 。智 能 电 能表 能使 居 民在 家 中就 可 以查 看 电费 ， 各 时段 用 电信息。如果能配合智能插座 ， 还 可以为客户提 供各类家电的用 电情 况统计 ， 了解 家中的电量主 要 是哪些 电器 消 耗 的 。对 电力公 司来 说 ， 可 以在 第一时间获取客户家里用电故 障和异常情况 ， 以 便及 时 抢修 ， 减少 居 民停 电时 问 。 4 )引领客 户节能 ， 提 高能 源利 用率 在智能 电网的客户侧 ， 智能电能表将扮演极 为 重要 的角色 它能 真正让 老 百姓感 受 到智 能 电网的存在 。在不久 的将来 ， 它或许将在每一个 智 能 型家庭 中发挥 两个 重要 的作 用 ： 一 ， 开 源 ； 二 ， 节 流 。开 源就 是 让 自家 屋顶 的太 阳能 ， 风 能 等 发 电接 人到 家庭 用 电的 负荷 中或并 入 电网 。节流 就 是让 自家的电器不要在 高电价时乱用 电， 低 电价 时 不用 电 。总而 言之 ， 智能 电能 表是 个用 电管 家 ， 这个管家好不好使 ， 关键在技术标准 上有没有障 碍 ， 电价 体制 上有 没有 限制 ， 从 而达 到节 能 和让 普 通 老百 姓得 到实 惠 。 5 )方 便 与居 民 家 中可控 智 能 电气设备 通信 智 能 电能表 是 一 种 全 新 的全 电子 式 电能 表 ， 具有电能计量、 信息储存及处理、 实时监测 、 自动 控制 、 信息交互等功能， 支持双向计量 、 分时电价 、 峰谷电价等需要 。信息采集系统的建 成、 成熟可 以通过 不 同的通 讯 网络 配 合 家 中的智 能 电能 表 、 智 能插 座 能设备 很方 便 的与 家 中的可控 电气 设备 进行通信 ， 居民出门在外也能 了解到家 中的电器 设备用电情况、 及运行状态。 6 )实 时显 示 给 客 户 查 看 能 源 的使 用 情 况 和 价 格信 息 2 0 1 1 年第3 期 上 海 电力 针对不少居民交电费时产生“ 家用电器不多 ， 电费高 ， 电耗到哪里去 了” 的疑问， 张简单 的电 费单 ， 往 往无 法解 释 。随着 智 能 电表 技术 的成 熟 ， 通过查看表内储存 的数据 ， 居 民便可了解 到待机 家 电的耗 电量 多 少 ， 把 “ 吸 电 虫 ” 揪 出来 。能 使 客 户不仅能了解用电总量， 而且能全面了解家 中各 种电器、 各时段的用 电情况及产生 的费用。使客 户对 自己家里的用电情况真正做到心中有 底、 了 如 指掌 。 3 推 广居 民智 能 电能 表应 注意 的 事项 与 建 议 智能电能表是信息采集 系统建设 的基础 ， 必 须每个供 电点都要安装到位 、 调试到位 ， 实现“ 全 覆盖 、 全 采集 ” 。 信息 采集 系统 的建 设 、 智 能 电能 表 的 安 装 涉 及到每家每户。必须宣传好 、 通知到户。使个家 庭 都 能 了解 智 能 电 能表 的常 识 ， 信 息 采 集 系统 的 好 处 。 新 建住 宅 小 区等 低 压用 户须 同步 开展 用 电信 息采集设备安装 ， 同步委托设计并 出具施工 图， 按 项 目类别分别 出具概算 ， 确保 1 0 0 接入 用 电信 息采 集 系统 。 老区改造优先考虑线损严重地区及抄表困难 地区进行建设 ， 并结合配变负荷监测仪加装工作 同步实施 ， 以减少 停 电次数 。 应以单个 台区作为用电信息采集系统建设的 基本 组成 单元 。 方案 制定 前需 收集 和整 理 台区低 压线路 走 向 图 ， 至现场 以台区为单元进行充分勘察 ， 根据住宅 类型确定适用的典型方案 ， 勘察时在营销系统提 供的现场勘察清单上标注需换的电能表 、 采集终 端 安装 位置 以及 与 电能 表 的 匹 配关 系 、 集 中器 与 采 集器 的通 信方 式 。 4 结 语 智 能 电能表 它是集 成微 电子 、 计 算机 芯片 、 无 线通 讯 网络 等众 多 新 技 术 ， 通 过 信 息采 集 系 统 能 够用 手机 、 互联 网等 手 段 进行 远 程 控 制 居 民家 中 的 电器 。能告别 沿 用 了几 十 年 的成 旧落后 的终端 信息采集管理模式 ， 使居 民用 电真正步人“ 智能时 代” 。 收稿 日期 ： 2 0 1 1 0 5 1 0 作者 简介 ： 唐 建华 ( 1 9 6 6 一 ) ， 男， 技师 ， 助理 工程 师， 从 事计 量 专 职 工 作 。 ( 编 辑 ： 孟 晶 ) 高温导致 电力需求陡增 日本讨 论电力构成问题 据 人民 日报 6月 2 8日报道 ： 日本发生核事故后 ， 如何开 发稳定 、 安 全、 环保 的 自然 能源 ， 成为 日 本社会关注 的重 点。 日本政 府决定重新制定 国家能源战略 ， 日本 钢铁联盟会 长林 田英 治 2 7日表示 ， 核 电站 问题 可能使 能源政策发生根本性 改变。近 日召开的“ 能源环境 会议” ， 着重讨 论未来 电力 构成 比例 、 电力 公 司发 电 、 输 电分离 问题 以 及如何提升 可再 生能源比例等 ， 而焦点仍是 如何应对当下的 电力短缺 。 受高气压影 响， 日本东京等地近 日遭遇 高温天气 ， 多个地 区气 温超 过 3 5 ， 有 的甚 至接 近4 0 3 5 。 由于空调 用 电需 求 的释放 ， 各地 的电力 需求陡增 。为避免大规模停 电 ， 日本政府 决定 在用 电量超过 供 电能力 9 7 时 ， 发布 电力 “ 供 需紧 急警 报” 。在东京 多个 车站 的大屏幕上 ， 记者都看到实时更新的 电力供需 情况 。根据经验 气温每上 升 I C， 东 电所辖范 围内的电力需求将增加 1 7 0万 k W。如果酷暑延续 ， 空调的使用量将进一步增加 ， 电力供应不容有半点闪失 。 根据 2 0 1 0年 6 月制定 的 日本 国家能源