专业技术报告-用电信息采集系统建设问题探讨

1、用电信息采集系统建设问题探讨摘要：本文对用电信息采集系统建设的紧迫性、采集数据定位、建设期望值、用电环境、标准统一、应急机制等问题结合义乌供电局实际建设经验进行了探讨，认为用电信息采集系统的建设已可规模推广。关键词：信息采集、载波、期望值、规模推广概述随着农电体制改革的不断深化和电力体制改革市场化进程的加快，依靠科技进步，不断提高农村电网的供电质量和电力企业的服务水平，是电力企业顺应市场经济要求，不断提高市场竞争力的必然趋势，为此国网公司适时提出了用电信息采集系统的建设。同时为积极应对“金融危机”，拉动内需也促使用电信息采集系统的建设已刻不容缓。此次用电信息采集系统的建设的重点是为量多面广的低

2、压工商业用户、非工业用户和城乡居民用户提供执行电力营销管理的技术装备，是电力营销管理的基础设施建设。（一）电力部门建设紧迫性与生产企业小规模（1）为建设可持续发展的和谐社会，国家电网公司积极执行政府政策，履行社会职责，实现安全可靠供电，出台各种电力营销政策和提高优质服务的质量的措施，这些政策和措施顺利执行需营销现代化和SG186的支持，用电信息采集提上了议事日程。随着席卷全球的“金融危机”，国家出台了一系列救市政策，要求“出手要快，出拳要重、措施要准，工作要实”，这为用电信息采集系统建设推波助澜，迫在眉睫。（2）由于受前几年用电信息采集建设不成功的影响，电力企业建设意愿不强，国内用电信息采集生

3、产企业生存环境差，造成企业规模小，产品研发投入少，使企业发展停滞不前，步履维艰，面对电力部门建设用电信息采集的紧迫性，各企业在产品研发、生产、售后服务都未做好准备。而国外企业受我们的用电环境影响又存在着水土不服的问题。（3）存在这样的矛盾作为电力企业应用方，必须实事求是，采取“积极稳妥”的原则，科学合理规划，投入精力与生产厂家联合开发，以促进用电信息采集的快速发展。同时作为生产企业也应投入大量资金进行产品的研发，实质提高用电信息采集技术水平。（二）用电信息采集系统建设定位用电信息采集系统要实现对各类型的电力用户用电信息采集全面覆盖，及时、完整、准确地为“SG186”信息系统提供基础数据，以满足

4、电力企业经营管理的要求。载波集中抄表系统是用电信息采集系统中的一部分，但也是占需采集总用户数98的一个子系统，是最难解决的一部分。（1） 根据目前电力用户的用电情况和用电信息采集的需求将电力用户分为二大类型：电力方：变电所、公用配变；用户方：专线、专变、低压用户。名 称用户类型电力方变电所在变电所内用于内部考核的计量点和各网之间的计量点。公用配变即公用配变上的用于内部考核的计量点。用户方专线用户在变电所内的专用线路计量点。专用变用户所有的专变用户（包括不是专线的小水火电）计量点。一般工商业用户包括低压商业、工业、非工业等用电性质的非居民计量点。居民用户用电性质为居民的用户计量点。（2） 已建设

5、覆盖情况截至11月10日，巴州电力公司建设应用了电能量采集系统、电力用户用电信息采集系统，为1200变电所线路、9128户专变用户、1241户公用配变和20.7450万户低压用户安装了终端，实现了线路、专变、公用变用电信息采集。名 称建设覆盖情况电力方变电所电能量采集系统，1200条变电所公用线路已全部覆盖公用配变低压用电信息采集系统，1241户公用配变已全部覆盖用户方专用变用户用电现场服务与管理系统，9128户专变用户已全部覆盖一般工商业用户低压用电信息采集系统（远程集中抄表系统）居民用户低压用电信息采集系统（远程集中抄表系统）（3） 传输信道选择1）远程通信是指集中器（采集终端）和系统主站

6、之间的数据通信，目前比较成熟的有以下四种：a、电力营销自有的230MHz无线专用数传网；b、公共运营商提供的GPRS/CDMA虚拟专用无线数据传输网络；c、电力部门自有的光纤专用通信网络；d、掌上电脑。根据我公司的实际情况，选择了b、c两种模式综合利用，优势互补。在以上两种模式都不适用的场所，我们先采用掌上电脑进行人工抄录，再根据实际情况建设以上两种模式中的一种。传输方式建设成本通讯实时性运行维护费容量可靠性信息安全以太光纤网络高满足要求低满足满足满足GPRS/CDMA低受第三方因素限制一般基本满足差基本满足230M无线专网高低高不满足差基本满足掌上电脑低无高满足基本满足基本满足2）本地通信是

7、指集中器（采集终端）和用户电表之间的数据通信。主要有RS485总线、全载波、半载波（RS485转载波）、小无线四种。根据四种技术的成熟情况和我公司的实际及试用情况，我们选择了全载波模式。传输方式建设成本通讯实时性运行维护费容量可靠性信息安全RS485总线高满足要求高满足满足满足全载波中基本满足高基本满足基本满足基本满足RS485转载波低基本满足低不满足基本满足基本满足小无线高基本满足高满足不满足基本满足（4） 在面广点多的低压用户中，采用载波集中抄表系统模式通过以上和下表分析，结合我公司的实际，我们选用了全载波数据通讯方式来实现低压用户的用电信息采集。目前的低压电力线载波在芯片和组网技术上采用

8、各种方案来实现数据的可靠、快速传输，尽管还不能做到100%的传输成功率和很高的传输速率，但在一定的应用范围（24小时99.5抄收）是可以满足需求的。数据通讯方式实现方式优点缺点费用RS485总线集中器与采集器用485通信采集器与电表用485通信数据采集效果好，实时性和准确度高需要铺设专用的485线路，意味着要重建一个与低压电网同样规模的网络系统，且485线路易遭雷击，线路也需要维护，增加了维护工作量。绝对是一个天文数字；还要考虑这样一个系统的日常维护费用。全载波集中器直接与载波表进行载波通信借用现有的电力线，不需另外进行线路铺设，费用低，无需增加维护。载波表还未普遍使用，需更换表计；通讯规约未

9、统一，载波表不能互联互通。数据采集不稳定，实时性不高。费用尚可，每户270元左右。半载波（RS485转载波）集中器与采集器用电力载波通信，采集器与电表用485通信借用现有的电能表、电力线，485线的使用被大幅减少。结合485和载波两种通信方式，数据采集实时性上低于485布线，高于载波；有通讯不成功现象。费用低，每户150元左右。无线集中器与采集器用无线方式通信，采集器与电表用485通信485线的使用被大幅减少。数据采集实时性和准确度上低于485布线，高于载波。无线方式通信成功率不高。无线频率资源缺乏。费用高，每户500元左右。（三）期望值定位中国移动是全球拥有用户数最大的移动运行商，他的gpr

10、s通道的通信成功率也没达到100，经常有gprs掉线情况发生，但他也在我们的用电现场服务与管理系统（负控系统）中得到广泛应用，我们只是辅以短信通道以弥补gprs掉线情况。我们建设系统不能太理想化，过高的期望值只会阻碍技术的应用，低压载波通信成功率100是不现实的，它和gprs一样总会出现某几个点不能通信，对这几个点我们就以它是“孤岛”，将其剔除通信成功率的统计，这样最终会出现越来越多的“孤岛”，那我们的运行成本就会越来越高，集抄技术也会停滞不前。（1）抄到率：很多资料上的抄到率是指采集成功率（指在集中器上抄到的户数与应抄户数的比率），而我们认为应该是综合抄到率（指在主站上统计抄到的户数与应抄户

11、数的比率），因为我们的目的是远程采集，是要将数据传到主站才完成采集任务。由于载波通信的特殊性，我们可将抄到率分为一次抄到率和24小时抄到率，那一次抄到率95和24小时抄到率99.5合理吗？根据我公司建设应用情况将一次抄到率95和24小时抄到率99.5还是比较适合的。（2）准确率：准确率是没有疑问的，应该达到100。这主要是受到前期载波集抄的影响，前期载波集抄是采表计脉冲的，由此受环境的干扰容易引起脉冲计数错误，造成表计度数错误，而现载波抄表抄的是表计内存储的数据，只要能采出来就不会错误。主要出现数据错误的是主站将数据放错位置，或是主站的用户基础资料不正确，这些都可以通过加强管理来解决。（3）实

12、时性：远程集中抄表系统系统主要的采集对象是量多面广的的工商业用户和居民用户主要目的是替代人工抄表和应对市场经济环境下电力营销体制改革、增值服务和电力营销精细化、标准化、规范化管理的需要；对这些用户我们需要象变电所和专变用户一样实时采集吗？我们认为在目前的技术条件下和采集用户的类别，这些功能应该是电能表来实现，而采集设备只是纯碎的采集传输数据，这样实时性要求就可以退一步了。其实电能表已具备了这些功能，我们要解决的是将电能表存储的数据采集回来，而不是实时采集传输数据，主站的功能是对数据分析、统计、告警。（四）统一标准问题我国存在多个厂家的不同的集抄系统，各厂家技术自成体系，实现方案千差万别，设备互

13、不兼容，数据无法共享，系统维护需要配备多套班组，维护面临的环境千差万别，维护复杂，费用高。一个区块的集抄系统由一个厂家垄断，从主站到设备完全来自一个厂家，整个系统环境封闭，没有竞争，无法引入新的技术，供电局对厂家的依赖程度很大，发展和规划都受厂家的制约。要推动集抄技术的发展应尽早统一技术规范、通讯规约，以打破厂家垄断。同时我觉得统一应该先在上段信道，统一了上段信道，有了统一的系统平台，各厂家的载波集抄就有了可比性；而下段信道的终极目标是统一，但在目前的技术条件下不宜统一，应该给各企业技术进步留下发展空间。据资料反映拥有全球最大的载波集抄用户的意大利Enel公司抄收成功率也只有92，这也说明了载

14、波通信技术的难度和可发展性。基于这样考虑我公司统一了设备技术规范、上行通讯规约，集成了统一主站，对载波层未作统一，从而使各厂家集抄设备有了一个统一的展示平台，形成了有序公平竞争，促进了集抄技术的发展。（五）用电环境我国低压电网的污染问题，已经到了十分危急的时刻，这绝不是危言耸听。我国出现过由于电气机车的谐波干扰导致大电网解列事故，我公司由于谐波造成开关跳闸的事例也很多。有关资料显示的测试电器的发射频谱，很是触目惊心。比如四管日光灯最大干扰可以达到120dbv，干扰频率在90khz左右游动，没有针对这种污染的治理，低压载波信道资源的利用将会越来越困难。这就好比一辆高级跑车在坑坑洼洼的道路上还不如

15、走路快一样。我们要加强低压电器的入网许可管理，减少各种劣质电器进入电网，以减少电网的污染，但这是很难的，需要立法机构和政府的大力支持。我们可以在现有条件下，针对影响到载波通信的电器进行梳理，形成黑名单，特别是工商业用户在用电业扩过程中禁入和要求用户予以整改。同时在低压电网改造中尽量将配变放在负荷中心，缩短馈电距离。也就是说我们要修好路、管好路，让高级跑车跑起来。（六）应用、维护体系常言说得好，“三分建设，七分管理”。一个系统的建设、应用能否成功，主要在管理上，而管理的重点在应用、维护体系的建立。由于前期集抄系统只是试点性质，又存在着许多问题，经常出故障，维护工作基本由厂家进行，应用工作也是停停用用，我公司前几年的建设就是这样的。随着集抄建设规模日趋扩大，集抄系统走向实用化，系统运行维护的问题也越来越突出，厂家在经济、人员上已不堪重负，这也阻碍了厂家在技术研发上投入人力和物力，最终必将使集抄系统走向瘫痪。作为我们电力应用方除在实用化上下功夫外，还要在维护上有所突破。（七）应急机制用电信息采集系统建设规模化建设即将推开，电力企业对用电信息采集系统的依赖程度会随着实用化的的进一步深入而越来越深，用电信息采集系统运行的可靠性要求也越来越高，建立用电信息采集系统运行故障时应急机制也是不可回避的话题。我公司在建设初期就建立了应急机制，将用电信息采集