淺析城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)建設(shè)

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司珠海供電局南水供電所，廣東 珠海 519000)

0 引言

隨著城市發(fā)展速度的不斷加快，城市綜合體建設(shè)的步伐也隨之加快。同時，城市綜合體的電能服務(wù)也要跟上時代的步伐。由此，展開城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)的建設(shè)分析，在全面維護(hù)城市綜合體用電的前提下，保持正常的、穩(wěn)定的用電抄表工作，提高抄表的準(zhǔn)確性，保持電能的通暢和穩(wěn)定輸送。從運行要點、建設(shè)方案以及設(shè)計核心等方面，對城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)行分析。

1 低壓集抄系統(tǒng)概述

低壓集抄系統(tǒng)是指一種取代傳統(tǒng)的人工式抄表核算方式的新型自動化抄表核算系統(tǒng)，可以自動地對區(qū)域內(nèi)部的用電信息進(jìn)行統(tǒng)計，并解決其中存在的用電管理問題以及用電故障等，維持平穩(wěn)的電能輸送。這種低壓集抄系統(tǒng)主要包括了綜合式、網(wǎng)絡(luò)式及總線式3種類型。其中，綜合式又稱為綜合應(yīng)用式，主要是在集合了電力載波器、RS485等多種形式的基礎(chǔ)上，并需要在維持既有通信線路的前提下，保持較高的使用領(lǐng)域。而網(wǎng)絡(luò)式又稱為抄表網(wǎng)絡(luò)式，大部分是集中GPRS主站、集中器之間的一種遠(yuǎn)程通信手段，具有較高的操作性和較為簡易的便捷性，也可以在既有通信線路的前提下，保持應(yīng)用和效果發(fā)揮?？偩€式又稱為RS485總線式，連接了電表、集中器、主站以及采集終端等設(shè)備，并通過GPRS的連接手段，實現(xiàn)電表與采集終端相連接的方式，具有較高的效率性和準(zhǔn)確性，可以在較短的時間內(nèi)較高質(zhì)量地完成抄表工作。

2 低壓集抄系統(tǒng)的運行要點

2.1 臺區(qū)改造

在針對低壓集抄系統(tǒng)的運行要點分析中，臺區(qū)改造主要是指利用低壓載波而開展的數(shù)據(jù)通信和傳輸范圍進(jìn)一步改進(jìn)。調(diào)查顯示，一般大城市綜合體結(jié)構(gòu)中會存在大量的老舊城區(qū)，很容易產(chǎn)生較大的供電范圍。當(dāng)處于這種較大供電半徑的情況下，仍舊采用傳統(tǒng)的銅鋁線會影響到供電的范圍，從而無法滿足城市綜合體的用電需求。由此，進(jìn)行臺區(qū)改造就是針對這種銅鋁線的應(yīng)用方式而改進(jìn)其內(nèi)部的銅芯線電阻和截面，從而保持穩(wěn)定的供電范圍。通過合理布線的方式，來進(jìn)一步提高供電的成功性和穩(wěn)定性。

2.2 集中器和電能表

集中器和電能表的存在是針對城市綜合體內(nèi)部的低壓集抄系統(tǒng)運行調(diào)試過程中，而展開的停復(fù)電操作管理。當(dāng)進(jìn)行停復(fù)電實驗時，會同步影響到居民的生活，進(jìn)而使居民產(chǎn)生不滿情緒。然而，電能表作為用戶一方的終端計費設(shè)備，停復(fù)電操作的進(jìn)行就意味著需要同步進(jìn)行集中器和電能表的調(diào)試。在此過程中，做到合理通知與用戶理解是調(diào)試工作開展的重要前提；并且在調(diào)試過程中還要盡可能地加快速度，避免影響到居民的正常用電。

2.3 檔案準(zhǔn)確性

檔案的準(zhǔn)確性是指對于一定區(qū)域的城市綜合體進(jìn)行檔案信息的規(guī)劃和整理，確保各種用電情況信息統(tǒng)計的準(zhǔn)確性。其中，在城市綜合體中由于存在較多的低壓用戶，在進(jìn)行低壓集抄系統(tǒng)的改造或者集中器、集抄主站以及客戶服務(wù)支持系統(tǒng)等出現(xiàn)大量的用戶檔案數(shù)據(jù)時，就會極大可能地產(chǎn)生抄表錯誤的結(jié)果，并影響到后續(xù)的正常工作。結(jié)合檔案準(zhǔn)確性的要點，需要在進(jìn)行集中器和電能表調(diào)試的過程中，及時更新并核對區(qū)域內(nèi)的用戶檔案，確保每個用戶的信息的實效性和準(zhǔn)確性是較高的，從而減少問題的出現(xiàn)。

2.4 客戶信息采集和客戶協(xié)議

客戶信息采集和客戶協(xié)議是指當(dāng)對低壓集抄系統(tǒng)進(jìn)行運行管理的過程中，需要在用戶檔案信息的基礎(chǔ)上及時進(jìn)行客戶信息的收集以及更新，從而在用戶與給供電單位之間建立新型的客戶協(xié)議，并同時更新用戶檔案信息庫。這也是對客戶服務(wù)支持系統(tǒng)進(jìn)行用戶信息完善的基礎(chǔ)，可以更加便捷、迅速地實現(xiàn)電費的核算、停復(fù)電的操作以及電費的提醒。

3 城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)建設(shè)總體方案

在分析城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)建設(shè)總體方案的過程中，主要是結(jié)合圖1的內(nèi)容而展開，并通過不同角度的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)來完善城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用。

3.1 接入?yún)^(qū)域

在城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)的建設(shè)總體設(shè)計方案當(dāng)中，如圖1所述，接入?yún)^(qū)域的核心內(nèi)容就是光纖的管理和升級。在城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)中，主要是針對抄表的集中器進(jìn)行百兆光纖向千兆光纖的升級改造；并通過優(yōu)化每一個集中器上單模光纖與交換機(jī)的接入方式，實現(xiàn)在多臺匯聚交換機(jī)之間的接入和輸出。同時，接入?yún)^(qū)域的光纖升級還需要保障網(wǎng)絡(luò)的的流暢性和簡潔性，采取部分交換機(jī)端口利用的方式，維護(hù)交換的運行效率。

圖1 城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)構(gòu)成

3.2 匯聚區(qū)域

在城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)的建設(shè)方案中，匯聚區(qū)域的設(shè)計是通過架構(gòu)整改的方式來規(guī)避城市綜合體出現(xiàn)的信息分散問題。在建設(shè)方案中采取核心區(qū)、匯聚區(qū)和接入?yún)^(qū)相結(jié)合的三層架構(gòu)方式來減少資源的浪費，提高光纖的運行和利用效率。通過在每一區(qū)域都設(shè)置匯聚區(qū)域的方式來實現(xiàn)較高性能的多臺交換機(jī)處理信息的虛擬化共同操作。這樣可以將多臺交換機(jī)融為一體，提高數(shù)據(jù)交換和處理能力；并當(dāng)其他機(jī)器出現(xiàn)故障時，可以滿足現(xiàn)實需求、保持網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定。同時，將匯聚交換機(jī)接入到核心交換機(jī)可以實現(xiàn)信息的傳輸和接入。

3.3 核心區(qū)域

在城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)的建設(shè)總體方案中，核心區(qū)域的設(shè)計主要目的在于優(yōu)化核心交換機(jī)的性能，保障核心交換機(jī)的安全和穩(wěn)定。在建設(shè)總體設(shè)計方案中，對核心區(qū)域采取高性能交換機(jī)應(yīng)用的方式，并同時對其做虛擬化共同操作，來增強信息處理的能力。此外，為了保障核心交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)安全性，通過部署防火墻的方式來提高安全性。在連接方式上，主要是采用萬兆光纖來保障全網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性、快速性。

3.4 出口區(qū)域

在城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)的建設(shè)總體方案中，出口區(qū)域的設(shè)定更加側(cè)重于對于網(wǎng)絡(luò)路由器的管理和維護(hù)。在建設(shè)總體設(shè)計方案中，通過在城市綜合體的電能表的出口處布置較高性能的路由器來實現(xiàn)電能表低壓集抄系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)與電力網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)輸出。同時，利用千兆光纖來保障其與核心交換機(jī)的互聯(lián)互通和信息接入與輸出。

3.5 服務(wù)器區(qū)域

城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)的建設(shè)總體設(shè)計方案中的服務(wù)器區(qū)域設(shè)計則是以建立數(shù)據(jù)中心來完善信息管理。一般在建設(shè)方案中都會通過一定的數(shù)據(jù)中心交換機(jī)設(shè)備來作為初始的服務(wù)器接入設(shè)備，并保障其與核心交換機(jī)的互聯(lián)互通。同時，在每一個服務(wù)器區(qū)域中布置相應(yīng)的管理系統(tǒng)，來實現(xiàn)對全網(wǎng)絡(luò)中信息和運行情況的分析和監(jiān)測，維持網(wǎng)絡(luò)管理的狀態(tài)和效果，可以有效地提升管理效率。

4 雙核心、雙匯聚設(shè)計

對于城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)建設(shè)中的雙核心、雙匯聚設(shè)計主要是針對性地分析其中的路由設(shè)備。在傳統(tǒng)的雙機(jī)組網(wǎng)中采取的雙機(jī)熱備存在較大的局限性，具體可以概括為性能的不足。究其原因，主要是由于傳統(tǒng)的雙機(jī)熱備在運行過程中大部分的雙機(jī)模式都是利用1臺核心交換機(jī)在處理數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)傳輸。此時，受到雙機(jī)設(shè)備收斂時間的限制，會造成短時間內(nèi)的數(shù)據(jù)丟失，進(jìn)而造成損失。同時，在設(shè)置2臺核心交換機(jī)的情況下，也會由于雙份業(yè)務(wù)板卡配備問題而導(dǎo)致其防火墻處功能應(yīng)用流暢性受到影響，最終的結(jié)果就是用戶的使用成本增加。在新系統(tǒng)中，將采用虛擬化技術(shù)實現(xiàn)2個核心交換機(jī)性能的綜合發(fā)揮，提高數(shù)據(jù)傳輸速率。

5 核心交換機(jī)自身的可靠性設(shè)計

在城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)建設(shè)中，核心交換機(jī)作為最重要的部分，主要是通過控制面板與轉(zhuǎn)發(fā)面物理分離、增強關(guān)鍵部分冗余能力的方式來提高核心交換機(jī)的可靠性。在城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)中，通過上文中的建設(shè)方案可以初步突破存在的可靠性與性能限制，提升引擎工作能力和交換容量，進(jìn)而最大程度避免設(shè)備倒換的數(shù)據(jù)丟失情況，提高交換網(wǎng)的冗余能力。而且，這種方式還可以在利用數(shù)據(jù)中心級核心交換機(jī)分離的同時，借助多層架構(gòu)來不斷優(yōu)化設(shè)備運行性能，進(jìn)而增強其可靠性。

同時，在關(guān)鍵部件的優(yōu)化上，除了保障電源設(shè)備和風(fēng)扇設(shè)備的的多數(shù)量配置外，還實現(xiàn)了獨立設(shè)備的獨立冗余能力優(yōu)化。并且，采用虛擬化的核心交換機(jī)工作方式，可以在實現(xiàn)設(shè)備橫向管理與數(shù)據(jù)整合基礎(chǔ)上，確保每臺設(shè)備可以最大限度地發(fā)揮應(yīng)用價值，降低設(shè)備管理成本，減少設(shè)備故障帶來的損失。

6 結(jié)語

對城市綜合體電能表低壓集抄系統(tǒng)建設(shè)的分析，主要是從其系統(tǒng)運行要點以及特殊的優(yōu)化方式等進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計。通過應(yīng)用不同的通信方案以及多層級架構(gòu)的方式，可以在建立低壓集抄系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，做到自動化維護(hù)。