計(jì)量綜合信息采集應(yīng)用管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

郭永凱

摘要：近幾年國(guó)內(nèi)各地均在嘗試集中抄表方式，但大多數(shù)僅局限于電量采集，并未實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用。研發(fā)符合市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)管理需要的全電子多功能電能表，建設(shè)突破常規(guī)電量采集，擴(kuò)展系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)線損、需求側(cè)管理等環(huán)節(jié)的在線分析是很有必要的。

關(guān)鍵詞：計(jì)量；綜合信息；應(yīng)用

1概述

供電企業(yè)面對(duì)的是千家萬(wàn)戶，要做好市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)和優(yōu)質(zhì)服務(wù)工作，必須設(shè)法獲取及時(shí)準(zhǔn)確的用戶端信息。而用戶端信息的獲取可通過(guò)用戶計(jì)量表計(jì)，利用無(wú)線公網(wǎng)、電力載波通訊技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。

通過(guò)構(gòu)建“計(jì)量綜合信息管理系統(tǒng)”，充分利用系統(tǒng)采集的綜合數(shù)據(jù)信息，應(yīng)用到電費(fèi)核算、電費(fèi)回收、線損實(shí)時(shí)分析、需求側(cè)管理等環(huán)節(jié)的在線管理，從根本上解決由于抄表不同步、不及時(shí)和其它人為干預(yù)造成的抄、核、收各環(huán)節(jié)的差錯(cuò)和優(yōu)質(zhì)服務(wù)問(wèn)題。并便于及時(shí)掌握電力需求信息。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2.1系統(tǒng)組成

計(jì)量綜合信息采集應(yīng)用管理系統(tǒng)由中心主站、GPRS網(wǎng)絡(luò)、采集終端、電能表、數(shù)據(jù)分析應(yīng)用五部分組成。中心主站：完成檔案注冊(cè)管理，數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)工作，并與線損管理系統(tǒng)、需求側(cè)分析系統(tǒng)、電費(fèi)核算系統(tǒng)、電費(fèi)回收系統(tǒng)接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共享。GPRS網(wǎng)絡(luò)：通過(guò)光纖專線，利用GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與采集終端通信。終端設(shè)備：專變電能表與采集終端一體的終端設(shè)備和臺(tái)區(qū)采集終端，上行通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，臺(tái)區(qū)采集終端與臺(tái)區(qū)用戶電能表通過(guò)電力載波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。電能表：包括三相電子多功能電能表(GPRS)、單相電子多功能電能表(載波)、三相電子多功能電能表(載波)，三相電子多功能電能表(GPRS)；數(shù)據(jù)分析應(yīng)用：一是線損管理實(shí)時(shí)分析，對(duì)每日定時(shí)抄錄電量信息，分臺(tái)區(qū)、線路進(jìn)行計(jì)算對(duì)比，分解篩選異常區(qū)域。二是需求側(cè)分析，對(duì)區(qū)域內(nèi)用戶負(fù)荷各時(shí)段分布狀況進(jìn)行分析。系統(tǒng)的運(yùn)行方式可根據(jù)需要靈活設(shè)定為在線方式和不在線方式及部分采集終端在線另一部分采集終端不在線方式。設(shè)置在線方式時(shí)采集終端實(shí)時(shí)在線運(yùn)行，主站每日在零點(diǎn)之后進(jìn)行定時(shí)采集終端數(shù)據(jù)。設(shè)置不在線方式時(shí)，采集終端掉線運(yùn)行，采集終端設(shè)定在每日零點(diǎn)之后的某個(gè)時(shí)刻主動(dòng)上線，與主站連接將定時(shí)數(shù)據(jù)送往主站。其他時(shí)間主站需要與采集終端通訊時(shí)，主站喚醒采集終端，采集終端上網(wǎng)連接后進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸。

系統(tǒng)與營(yíng)銷(xiāo)自動(dòng)化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。該系統(tǒng)的檔案資料、戶務(wù)資料等信息全部取自營(yíng)銷(xiāo)自動(dòng)化系統(tǒng)，系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)按營(yíng)銷(xiāo)自動(dòng)化要求定時(shí)傳送給營(yíng)銷(xiāo)自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和統(tǒng)一。

2.2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

主站與采集終端通信利用無(wú)線公網(wǎng)(GPRS)，臺(tái)區(qū)采集終端與臺(tái)區(qū)用戶電能表通信利用電力載波，專變供電用戶與主站通過(guò)電能表內(nèi)通訊模塊進(jìn)行通訊。單、三相表全部設(shè)計(jì)為多功能電能表，以適應(yīng)目前管理的需要，提高表計(jì)應(yīng)用的靈活性。單相表計(jì)設(shè)計(jì)5(40)A、8倍寬幅量程。減少表計(jì)使用種類，利于校驗(yàn)、運(yùn)行管理，減少備表庫(kù)存量，降低庫(kù)存資金占有。單相表內(nèi)配置可遠(yuǎn)方操作的60A繼電器，既滿足大電流通過(guò)的要求，有可根據(jù)營(yíng)業(yè)收費(fèi)信息，進(jìn)行實(shí)時(shí)欠費(fèi)停、復(fù)電遠(yuǎn)程操作。三相表內(nèi)設(shè)置輸出觸點(diǎn)，可通過(guò)增加外圍回路實(shí)現(xiàn)停、復(fù)電操作。專用變壓器供電用戶采用電能表與采集器一體化設(shè)計(jì)，既能節(jié)省投資，又便于安裝。采集終端存儲(chǔ)采用大容量設(shè)計(jì)，在數(shù)據(jù)傳輸方面優(yōu)化數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)流量，終端可進(jìn)行在線與不在線靈活運(yùn)行方式設(shè)置。

3 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

3.1 遠(yuǎn)程停復(fù)電

系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程停復(fù)電功能，抄表中心與營(yíng)業(yè)收費(fèi)軟件接口，營(yíng)業(yè)收費(fèi)利用語(yǔ)音催費(fèi)系統(tǒng)將欠費(fèi)信息通知用戶后，對(duì)逾期仍欠費(fèi)的用戶，履行網(wǎng)上審批程序，將停電信息傳入中心主站進(jìn)行遠(yuǎn)程停電操作；當(dāng)用戶交清電費(fèi)后，可立即通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)電操作。這樣就解決了以往管理模式中，對(duì)欠費(fèi)停電用戶交清電費(fèi)后電力部門(mén)無(wú)法立即給用戶復(fù)電的問(wèn)題。

3.2 抄表數(shù)據(jù)用于電費(fèi)核算

通過(guò)與營(yíng)銷(xiāo)自動(dòng)化系統(tǒng)接口，導(dǎo)入數(shù)據(jù)進(jìn)行電費(fèi)核算，解決了繁瑣的日常抄表問(wèn)題，提高了數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率，減少了差錯(cuò)，避免了錯(cuò)抄、漏抄、估抄等問(wèn)題，解決了抄表不同時(shí)、臺(tái)區(qū)線損計(jì)算不準(zhǔn)確等問(wèn)題，提高了工作質(zhì)量。

3.3電能表運(yùn)行監(jiān)視

現(xiàn)場(chǎng)表計(jì)非正常運(yùn)行，如出現(xiàn)失壓、缺相等異常時(shí)，系統(tǒng)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并自動(dòng)提示抄表中心值班人員，履行相關(guān)手續(xù)，派出人員現(xiàn)場(chǎng)落實(shí)處理，減少了表計(jì)異常運(yùn)行時(shí)間，使異常能夠及時(shí)得到處理，恢復(fù)正常運(yùn)行。

3.4防竊電管理

由于所有表計(jì)設(shè)有正向、反向有功計(jì)量功能，并且正向電量可設(shè)置疊加反向電量，對(duì)無(wú)自備電源的用戶，在表上私自改變火線進(jìn)出線，以及采用竊電器倒表竊電，表計(jì)均正向記錄，同時(shí)記錄反向電能作為竊電依據(jù)。

3.5線損管理

可實(shí)時(shí)進(jìn)行分線路、分臺(tái)區(qū)線損計(jì)算，便于發(fā)現(xiàn)線損管理方面存在的問(wèn)題，采取針對(duì)性的措施，從而降低線損。對(duì)于公用線路無(wú)功管理，功率因數(shù)低會(huì)引起線損升高，降低電壓質(zhì)量，全方位安裝多功能電能表，可以精確掌握引起功率因數(shù)下降的支線、臺(tái)區(qū)直至用戶的詳細(xì)信息，并對(duì)信息進(jìn)行分析，對(duì)制定改善電壓質(zhì)量，降低線損措施提供依據(jù)。在設(shè)備利用方面，通過(guò)對(duì)各線路負(fù)荷配置進(jìn)行監(jiān)視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)由于三相負(fù)荷不平衡造成線損升高和設(shè)備利用率降低的問(wèn)題，為調(diào)整負(fù)荷分配提供依據(jù)。

3.6 需求側(cè)管理

我們要了解每個(gè)用戶用電規(guī)律及市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，做到知己知彼，才能真正做好需求側(cè)管理，而且信息的及時(shí)、準(zhǔn)確性是非常重要的，該系統(tǒng)對(duì)用電戶實(shí)時(shí)、區(qū)間用電負(fù)荷及負(fù)荷曲線可全面掌握，對(duì)合理進(jìn)行需求側(cè)管理提供了準(zhǔn)確信息和詳實(shí)資料。

3.7 優(yōu)質(zhì)服務(wù)

在服務(wù)方面，對(duì)公用變臺(tái)發(fā)生缺相運(yùn)行，利用總表失壓反饋的信息，可及時(shí)派出檢修人員到現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)。對(duì)欠費(fèi)停復(fù)電，根據(jù)營(yíng)業(yè)收費(fèi)信息，可即時(shí)進(jìn)行欠費(fèi)用戶的停電和及時(shí)恢復(fù)對(duì)用戶的供電，縮短了停電時(shí)間，取得良好的社會(huì)效益。

總之該系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)思，即考慮了當(dāng)前的需要，又考慮了今后發(fā)展的需要，而在分析軟件方面，對(duì)今后子系統(tǒng)功能的擴(kuò)展留有空間，相對(duì)靈活。

4 系統(tǒng)應(yīng)用效益分析

目前該系統(tǒng)已在一個(gè)縣級(jí)供電企業(yè)投入運(yùn)行，在試運(yùn)行期間系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確齊全，自動(dòng)定時(shí)通信成功率96%，一次群測(cè)通信成功率96%，補(bǔ)抄后可達(dá)到100%；點(diǎn)抄的通信成功率為100%。遠(yuǎn)程自動(dòng)跳合閘動(dòng)作成功率100%，已將采集回的數(shù)據(jù)應(yīng)用于營(yíng)銷(xiāo)自動(dòng)化系統(tǒng)電費(fèi)核算和線損及需求側(cè)分析。系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠，達(dá)到了預(yù)期的效果。

4.1直接效益：

線損管理。該公司城市供電量為6816萬(wàn)kWH/年，城市公用臺(tái)區(qū)線損為9.42％。本項(xiàng)目實(shí)施后，臺(tái)區(qū)線損降為4.96％，年少損電量304萬(wàn)kWH，增加電費(fèi)收入150萬(wàn)元。

城區(qū)用戶共15500戶，采用常規(guī)表計(jì)時(shí)，抄錄表計(jì)每戶1.5元，每月抄表一次，年花費(fèi)成本27.7萬(wàn)元；采用遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表，可將此項(xiàng)費(fèi)用全部省掉，并且可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)上線監(jiān)控，年節(jié)省費(fèi)用27.7萬(wàn)元。每月城市停電催費(fèi)用戶約1000戶，采用人工現(xiàn)場(chǎng)停、復(fù)電時(shí)，用車(chē)、用人、耗油共需費(fèi)用10萬(wàn)元/年，采用遠(yuǎn)程自動(dòng)停、復(fù)電，可將此項(xiàng)費(fèi)用省去。采用常規(guī)峰谷表，每月均需人工到現(xiàn)場(chǎng)校對(duì)時(shí)鐘，按城市1000戶執(zhí)行峰谷電價(jià)的用戶計(jì)算，每戶按耗費(fèi)成本60元計(jì)算，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程時(shí)鐘校對(duì)后，年可節(jié)省開(kāi)支6萬(wàn)元。采用多功能表計(jì)，共6種規(guī)格即可能滿足需求，與以往相比，表計(jì)庫(kù)存種類及數(shù)量大幅下降，可減少庫(kù)存周轉(zhuǎn)資金30萬(wàn)元。遠(yuǎn)程負(fù)荷監(jiān)測(cè)，可及時(shí)了解臺(tái)區(qū)負(fù)荷不平衡度，為負(fù)荷調(diào)整提供最佳方案，提高設(shè)備利用率，避免以大帶小，可減少投資20萬(wàn)元左右。

4.2無(wú)形效益：

及時(shí)遠(yuǎn)程復(fù)電，縮短停電時(shí)間，帶來(lái)了良好的社會(huì)效益，提高了用戶滿意度。 實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控電壓、電流，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能及時(shí)得到處理，縮短了異常停電時(shí)間，避免可能發(fā)生的優(yōu)質(zhì)服務(wù)問(wèn)題。 多功能電子表計(jì)提供的正、反向有功、無(wú)功、峰谷、電流、電壓監(jiān)測(cè)、功率因數(shù)、防竊電功能等詳細(xì)信息，為變電站母線平衡、分線、分壓、分臺(tái)區(qū)線損考核及需求側(cè)管理提供了有利依據(jù)，形成了難以估算的無(wú)形效益。 與營(yíng)銷(xiāo)自動(dòng)化的數(shù)據(jù)對(duì)接，大大提高了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的自動(dòng)化水平，節(jié)省了人力、物力、財(cái)力，避免了估抄、漏抄、錯(cuò)抄現(xiàn)象的發(fā)生，減少了差錯(cuò)，解決了手工抄表無(wú)法解決的抄表不同時(shí)的問(wèn)題，提高了數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率，提高了工作效率和工作質(zhì)量。

隨著系統(tǒng)的建設(shè)和投運(yùn)，它所帶來(lái)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益會(huì)越來(lái)越明顯，系統(tǒng)在管理方面發(fā)揮的作用和收到的效益，很難用量化的方式來(lái)描述。計(jì)量綜合信息采集應(yīng)用管理系統(tǒng)的建成，不僅在技術(shù)上有了新的突破，而且在管理上開(kāi)辟了前所未有模式。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的試運(yùn)行已初見(jiàn)成效，為建設(shè)技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、功能實(shí)用的計(jì)、抄、核、收一體營(yíng)銷(xiāo)自動(dòng)化系統(tǒng)提供了一種全新的思路。