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摘要：用电信息采集系统是提升配网运维管理的重要内容。本文介绍了当前用电信息采集系统的概况，分析了用电信息采集系统和台区管理目前存在的一些问题，研究了用电信息系统中台区采集模型改造、通讯规约扩展、面向对象协议、智能电表停电时间研判扩充、台区线损治理改造和统一接口平台改造，论述了用电信息采集系统的未来会朝丰富、共享、大数据、移动、融合和交互发展的趋势。
关键词：用电信息采集系统;配网运维管理;采集模型;智能电表;台区线
引言
近年来我国电力体制改革不断深入，市场竞争呈现出日益激烈的态势，以及客户需求也变得多样化、个性化。面对新形势和新挑战，国家电网基于智能电表的数据，通过用电信息采集系统实现公用配电变压器停电信息监控、配电线路停运信息研判及公用配变异常运行工况监测等需求，为供电服务指挥系统建设内容提供良好的基础。
1用电信息采集系统概况
用电信息采集系统主要功能为：实时监控、收集和处理电力用户的用电信息、实现电力信息的自动采集、测量异常检测、电能质量检测、用电分析和管理、相关信息发布、分布式能源监控、智能电力设备信息交换等。为实现阶梯电价电费自动结算、远程和本地费控等营销业务提供了技术支持。由于对用户的实时监控，不仅有利于分析电力线路的使用和损坏情况，使操作人员能够及时发现电路故障。此外，它还可以分析和研究功耗不稳定用户的用电情况，并确保用户用电的安全性和稳定性。因此，使用用电信息采集系统可以提高效率，并且还可以自动检测分析诸如不稳定电力使用的意外情况，以防止窃电、漏电的发生。在实践中，系统的应用效果也令人印象深刻。用电信息采集系统由主站系统、通信信道和采集设备三部分组成。主站系统的主要功能是业务应用，数据采集，控制执行，预通信调度和数据库管理。通信信道用于系统主站和采集终端之间的远程数据通信。采集装置负责收集和提供整个系统的原始用电信息，通常是现场安装的终端和计量设备。
2用电信息采集系统和台区管理中存在的问题
2.1用电信息采集系统主站存在的问題
1）系统档案问题主站系统基础档案不完善。电力用户用电信息采集系统在使用的初期，由于建档人员未经过统一的培训，从而导致专、公变表计参数错误或地址不匹配等问题，造成建档时档案信息和实际表计的信息不一致，最终导致后期进行数据整理与计算时出现错误。2）主站运行不稳定随着智能化的蓬勃发展，信息采集已经进入无人化，但是采集终端接入数量的迅速增加，所采集的信息量也随之几何倍增，同时主站下发信息查询指令并计算数据时，因为服务器的运行速度往往不足以处理庞大的数据，导致系统卡机、瘫痪的情况时有发生。这些问题也影响了对现场情况的及时判断，从而耽误了抢修救援的最佳时机。3）数据合理性分析不完善虽然用电信息采集系统可以正确地记录下用户出现计量表飞转和倒转问题，但是仍然无法对于出现这些问题的具体原因作出明确诊断。因此，目前无法消除无效数据，也无法通过计算补全缺失数据。
2.2采集终端及电能表存在的问题
1）协议不统一目前，大多数采集终端使用Q/GDW1376.1协议，电能表使用DL/T645-07协议和衍生版本。由于协议的标准不完全统一，协议之间需要提前完成相互转换才能正常运行，从而无法完全保证数据采集过程中的高效性和成功率。2）采集终端采集的数据不同期由于现场设备故障以及电能表时钟电池的原因，造成采集数据异常或者冻结数据不是每日零点的冻结值，影响了用户计算电费以及线损的计算。3）采集终端与电表模块不兼容由于采集终端与电能模块间存在兼容性问题，而且采集模块也会出现不稳定的情况，这些问题造成了载波日冻结抄表失败，用户用电数据无法采集和传输。
3用电信息采集系统改造与扩充
3.1台区多集中器采集模型改造
台区关系模型对营销同期线损的计算影响较大，通过集中器的升级改造利用载波通讯的特点实现台区档案抄收，采集系统增加相应的功能模块实现集中器抄收台区信息与营销档案基础信息分析比较的功能，以便运维人员进行查看和处理。改造用电信息采集系统现有台区-终端档案管理模型，实现对单台区下挂载多个集中器的数据采集模型。
3.2通讯规约扩展
通信协议的扩展分为两部分。一是修订用电信息采集系统Q/GDW1376.1-2013《电力用户信息采集系统通信协议：主站与终端通信协议》中电压曲线、电流曲线、功率曲线、功率因数曲线数据通讯规约，实现5分钟曲线数据采集。二是扩大用电信息采集系统数据Q/GDW1376.1-2013《电力用户用电信息采集系统通信协议第1部分：主站和采集终端通信协议》，扩展系统主站和终端事件数据采集协议，实现全表事件采集。
3.3智能电表停电事件研判扩充
当智能电能表检测到停电事件时，智能电能表和通信模块之间无正常供电维持，导致两端电压归零，此时，通信模块内部的超级电容被激活，用来暂时维持电能表的正常工作，同时在发生停电情况的一分钟内，通信模块会通过微功率通信协议发出警报，上报该次停电事件。根据台区的实际停电上报情况结合双模通信单元中载波过零相位识别技术对的智能电能表发生停电的相位进行判定，然后利用集中器的停电事件、断相事件给出合理的研判方法，准确的定位出台区中哪相电、哪栋楼、哪个单元甚至哪一户居民发生停电，从而实现快速高效的抢修。
4用电信息采集系统未来发展趋势
1）丰富的通信网接入技术用电信息采集系统的通信具有较高的实时性和可靠性，可以通过分析目前用采系统的体系架构，研究智能电网与用采系统结合接入技术，将数据、语音和图像等方面的业务融合，实现接入技术的一体化，为采集、监测和控制提供多种安全可靠的通信通道。2）信息共享与数据融合目前，用电信息采集系统正处于规模投建阶段，和其他业务系统还未实现融合，因此利用信息共享技术，将采集到的数据分享给不同业务系统，然后融合不同的数据信息，实现营销系统业务多方位、多层次、多渠道的综合应用。3）大数据处理国家电网公司经营区域遍布全国，有超过3亿户的用户。为了综合利用现有的庞大数据，需要深入研究数据处理相关的技术，如多线程并行处理、海量数据分批处理、存储以及数据备份。4）移动作业技术传统的计量作业的工作效率和准确度低下。基于移动作业平台技术，可以实现现场计量、抄表、检查、加载数据库和培训等功能，进而提高工作效率和数据准确度，减轻工作人员的压力与负担，进一步提升了计量现场作业的精细化管理水平。
结语
分析了用采系统和台区管理存在的问题。针对这些问题，提出了用电信息采集系统的改造和扩展方案，同时，需要加强台区之间的交流，合理规划台区用电采集系统的建设，培训专业技术人员，提高配电网运行维护的效率和管理水平。通过某省用电信息采集系统推广实施效果，总结出用电信息采集系统的未来会朝向丰富、共享、大数据、移动、融合和交互的趋势发展，它仍然是配电网运营和维护的重要组成部分。
参考文献
[1]钟清，孙闻，余南华，等.主动配电网规划中的负荷预测与发电预测[J].中国电机工程学报，2014，34（19）：3050-3055.
[2]赵宏伟，任震，黄雯莹.考虑周周期性的短期负荷预测[J].中国电机工程报，1997，17（3）：211-213.
[3]静恩波.智能电网AMI中的智能电表系统设计[J].电测与仪表，2010，47（7A）：36-39.
关键词：用电信息采集系统;配网运维管理;采集模型;智能电表;台区线
引言
近年来我国电力体制改革不断深入，市场竞争呈现出日益激烈的态势，以及客户需求也变得多样化、个性化。面对新形势和新挑战，国家电网基于智能电表的数据，通过用电信息采集系统实现公用配电变压器停电信息监控、配电线路停运信息研判及公用配变异常运行工况监测等需求，为供电服务指挥系统建设内容提供良好的基础。
1用电信息采集系统概况
用电信息采集系统主要功能为：实时监控、收集和处理电力用户的用电信息、实现电力信息的自动采集、测量异常检测、电能质量检测、用电分析和管理、相关信息发布、分布式能源监控、智能电力设备信息交换等。为实现阶梯电价电费自动结算、远程和本地费控等营销业务提供了技术支持。由于对用户的实时监控，不仅有利于分析电力线路的使用和损坏情况，使操作人员能够及时发现电路故障。此外，它还可以分析和研究功耗不稳定用户的用电情况，并确保用户用电的安全性和稳定性。因此，使用用电信息采集系统可以提高效率，并且还可以自动检测分析诸如不稳定电力使用的意外情况，以防止窃电、漏电的发生。在实践中，系统的应用效果也令人印象深刻。用电信息采集系统由主站系统、通信信道和采集设备三部分组成。主站系统的主要功能是业务应用，数据采集，控制执行，预通信调度和数据库管理。通信信道用于系统主站和采集终端之间的远程数据通信。采集装置负责收集和提供整个系统的原始用电信息，通常是现场安装的终端和计量设备。
2用电信息采集系统和台区管理中存在的问题
2.1用电信息采集系统主站存在的问題
1）系统档案问题主站系统基础档案不完善。电力用户用电信息采集系统在使用的初期，由于建档人员未经过统一的培训，从而导致专、公变表计参数错误或地址不匹配等问题，造成建档时档案信息和实际表计的信息不一致，最终导致后期进行数据整理与计算时出现错误。2）主站运行不稳定随着智能化的蓬勃发展，信息采集已经进入无人化，但是采集终端接入数量的迅速增加，所采集的信息量也随之几何倍增，同时主站下发信息查询指令并计算数据时，因为服务器的运行速度往往不足以处理庞大的数据，导致系统卡机、瘫痪的情况时有发生。这些问题也影响了对现场情况的及时判断，从而耽误了抢修救援的最佳时机。3）数据合理性分析不完善虽然用电信息采集系统可以正确地记录下用户出现计量表飞转和倒转问题，但是仍然无法对于出现这些问题的具体原因作出明确诊断。因此，目前无法消除无效数据，也无法通过计算补全缺失数据。
2.2采集终端及电能表存在的问题
1）协议不统一目前，大多数采集终端使用Q/GDW1376.1协议，电能表使用DL/T645-07协议和衍生版本。由于协议的标准不完全统一，协议之间需要提前完成相互转换才能正常运行，从而无法完全保证数据采集过程中的高效性和成功率。2）采集终端采集的数据不同期由于现场设备故障以及电能表时钟电池的原因，造成采集数据异常或者冻结数据不是每日零点的冻结值，影响了用户计算电费以及线损的计算。3）采集终端与电表模块不兼容由于采集终端与电能模块间存在兼容性问题，而且采集模块也会出现不稳定的情况，这些问题造成了载波日冻结抄表失败，用户用电数据无法采集和传输。
3用电信息采集系统改造与扩充
3.1台区多集中器采集模型改造
台区关系模型对营销同期线损的计算影响较大，通过集中器的升级改造利用载波通讯的特点实现台区档案抄收，采集系统增加相应的功能模块实现集中器抄收台区信息与营销档案基础信息分析比较的功能，以便运维人员进行查看和处理。改造用电信息采集系统现有台区-终端档案管理模型，实现对单台区下挂载多个集中器的数据采集模型。
3.2通讯规约扩展
通信协议的扩展分为两部分。一是修订用电信息采集系统Q/GDW1376.1-2013《电力用户信息采集系统通信协议：主站与终端通信协议》中电压曲线、电流曲线、功率曲线、功率因数曲线数据通讯规约，实现5分钟曲线数据采集。二是扩大用电信息采集系统数据Q/GDW1376.1-2013《电力用户用电信息采集系统通信协议第1部分：主站和采集终端通信协议》，扩展系统主站和终端事件数据采集协议，实现全表事件采集。
3.3智能电表停电事件研判扩充
当智能电能表检测到停电事件时，智能电能表和通信模块之间无正常供电维持，导致两端电压归零，此时，通信模块内部的超级电容被激活，用来暂时维持电能表的正常工作，同时在发生停电情况的一分钟内，通信模块会通过微功率通信协议发出警报，上报该次停电事件。根据台区的实际停电上报情况结合双模通信单元中载波过零相位识别技术对的智能电能表发生停电的相位进行判定，然后利用集中器的停电事件、断相事件给出合理的研判方法，准确的定位出台区中哪相电、哪栋楼、哪个单元甚至哪一户居民发生停电，从而实现快速高效的抢修。
4用电信息采集系统未来发展趋势
1）丰富的通信网接入技术用电信息采集系统的通信具有较高的实时性和可靠性，可以通过分析目前用采系统的体系架构，研究智能电网与用采系统结合接入技术，将数据、语音和图像等方面的业务融合，实现接入技术的一体化，为采集、监测和控制提供多种安全可靠的通信通道。2）信息共享与数据融合目前，用电信息采集系统正处于规模投建阶段，和其他业务系统还未实现融合，因此利用信息共享技术，将采集到的数据分享给不同业务系统，然后融合不同的数据信息，实现营销系统业务多方位、多层次、多渠道的综合应用。3）大数据处理国家电网公司经营区域遍布全国，有超过3亿户的用户。为了综合利用现有的庞大数据，需要深入研究数据处理相关的技术，如多线程并行处理、海量数据分批处理、存储以及数据备份。4）移动作业技术传统的计量作业的工作效率和准确度低下。基于移动作业平台技术，可以实现现场计量、抄表、检查、加载数据库和培训等功能，进而提高工作效率和数据准确度，减轻工作人员的压力与负担，进一步提升了计量现场作业的精细化管理水平。
结语
分析了用采系统和台区管理存在的问题。针对这些问题，提出了用电信息采集系统的改造和扩展方案，同时，需要加强台区之间的交流，合理规划台区用电采集系统的建设，培训专业技术人员，提高配电网运行维护的效率和管理水平。通过某省用电信息采集系统推广实施效果，总结出用电信息采集系统的未来会朝向丰富、共享、大数据、移动、融合和交互的趋势发展，它仍然是配电网运营和维护的重要组成部分。
参考文献
[1]钟清，孙闻，余南华，等.主动配电网规划中的负荷预测与发电预测[J].中国电机工程学报，2014，34（19）：3050-3055.
[2]赵宏伟，任震，黄雯莹.考虑周周期性的短期负荷预测[J].中国电机工程报，1997，17（3）：211-213.
[3]静恩波.智能电网AMI中的智能电表系统设计[J].电测与仪表，2010，47（7A）：36-39.