浅析基于无线公网及窄带电力线载波的用电信息采集系统功能应用

    巫志平

    摘要：电力用户用电信息采集系统是对用户的用电信息进行实时采集、处理和监控的系统，实现电力用户的全覆盖和用电信息的全采集，全面支持费控管理，为“SG186”信息系统提供及时、完整、准确地基础数据。文章首先介绍了目前采集系统通信建设中采用方式较为普遍的无线公网及载波技术，接着从营销业务应用方面介绍用电信息采集系统在电网生产工作不断探索应用的功能。

    关键词：用电信息采集；无线公网；载波；功能

    国家电网公司于2010年开始建设用电信息采集系统，各地电力公司根据实际条件建设及实现了采集系统“全覆盖、全采集”的目标。其在实现自动采集、计量异常监测等基础功能上，不断丰富系统的功能，应用于电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等。本文首先介绍了目前采集系统通信建设中采用方式较为普遍的技术：公网主要为GPRS/CDMA，本地通信信道主要采用窄带电力线载波方式。接着从营销业务应用以及支撑其他部门专业两个大方面简要介绍用电信息采集系统在电网生产工作不断探索应用的功能。

    1.用电信息采集系统的数据传输方式

    采集系统远程通信方式采用公网的技术主要为GPRS/CDMA，本地通信信道主要采用窄带电力线载波方式，此方案施工简单、一次性投资较小，适用于范围较广。以下分析公网及窄带载波的优劣点。

    （1）GPRS/CDMA最高速率为20Kbit/s，频率资源为800MHz/900HHz，延迟较大，但公网的优势为：①无需建设网络，网络由运营商投资；②初始投资低，通信卡SIM卡约20-30元甚至更低；③网络资产归属运营商，电力企业无需承担网络运维；④覆盖广泛，无线网络覆盖城乡；⑤无线网络接入方便，在信号覆盖范围内，即插即用。

    公网的不足：①长期、大规模的应用将产生大量的租用费用，数据流量统计不透明。②业务应用依赖于运营商提供的网络资源，应用水平和推广进度受制于公网建设程度，部分区域无通信覆盖，且随着3G、4G的网络升级，运营商2G资源会大幅下降，服务质量越来越难以保证。③部分区域的公网不能很好的满足费控等实时性要求较高的业务。

    （2）本地通讯方式。窄带载波，通信速率在200-5Kbit/s，频率范围3K-500KHz，其通信时延达到百毫秒级，实时性较弱，业务承载能力也教弱，目前应用较为广泛的原因是其无须额外铺设专用通信缆线，施工工作量等同于装表接电，电表施工质量一般不影响通信，因此尚可满足当前业务需求。

    2.用电信息采集系统功能应用

    2.1远程自动抄表

    随着营销工作的全流程信息化管理，远程自动抄表结算电费成为企业负责人业绩考核指标之一，归属于电费、服务及节电完成率类。所谓远程自动抄表是指核算电量经采集系统采集，并传送给SG186营销业务应用系统进行电费核算的电量。采集系统根据需求定制自动抄表任务，再根据编制好的采集任务采集终端或电表上的日冻结数据，并将采集回来的抄表数据传送至营销系统，供抄表结算使用。由于从电表采集到最后结算数据全部无人工抄表，大大减少了电费结算风险并减少了人力及工作量，是目前电费结算普遍采集的方式。

    2.2费控功能的实现

    远程费控是目前电网公司推行的电费回收模式的重大变化，从原先先用电后收费的模式变为先收费后用电。目前燃气公司、移动通讯公司普遍采用此类的结算方式，是减少电费回收风险的一种可行方法。基本流程是营销系统根据客户电量数据、预先交纳的费用，测算客户用电剩余电费情况，生成跳闸及合闸复电等控制命令执行的远程费控工单发送至采集系统。采集系统收到远程费控工单，通过主站自动给电能表下达指令进行远程控制操作，并将远程费控执行结果同步至营销系统。系统远程费控指令执行失败后，要求抄表专业现场进行补救，通过携带密钥的手持设备对智能直接下发控制命令。同时根据系统分析智能电表通信不成功的原因，并进行消缺，以确保业务正确开展。

    2.3线损分析

    线损管理是营销及配电工作综合管理过程的最终体现结果，其受影响的因素很多，涉及到关口表计量（表计、CT、PT），台区户变关系，配变及线路损耗、窃电行为等等，通过线损的分析，反过来可以检查发现以上方面存在的问题，因此历来就是营销工作管理的一个重点与难点。线损管理必不可确少采集系统丰富数据的支持，由于采集系统提供了按供电单位、时间等条件对台区线损进行汇总统计和查询，支持查询线损明细，并可查询台区供电量、售电量、线损率等指标数据。完善与改进采集系统线损的应用及功能权限分配，以及增加与对应GPMS等系统的数据传输，为其他各专业人员使用本系统以及业务开展等提供便利性。

    2.4反窃电应用

    长期以来窃电问题—直困扰着电力企业各级供电部门，反窃电工作困难重重，主要包含以下：

    （1）窃电手法从简单向高技术转变，查处手段无法及时发现和适应；（2）窃电及违约用电查处盲目拉网，时效性差，存在被动性；（3）窃电行为分析无数据支撑，无法缩小范围，工作量大，成效低。

    采集系统作为深入到用户内部实时监测用户用电状况的技术手段，利用该主站系统采集的大量实时或历史时期异常数据和事件分析监测功能，如电流电压异常、用电量异常、开盖记录等，建立反窃电分析模型，通过排查定位存在“窃电”嫌疑用户，可提供多种证据查证窃电异常行为，将提高反窃电的效率与精准度，从而遏制窃电行为发生。

    2.5停电监测

    为提高供电可靠性，必须能够掌握低压配电变压器的运行状况，防止未经调度许可擅自停电以及与停电计划不一致的停电检修。采集系统利用采集终端主动上报的停上电事件，经主站分析验证后，可提供至调度配电抢修管理系统进行核对对应的停电发表信息，实现对公专变用户停复电情况的监测。采集系统停电监测数据还可以提供给各种应用场合，如在台风天气保供电、双电源重要用户停电监测、频繁停电及预警统计、向营销快响平台、运营监控中心及电能质量在线监测系统等提供数据支撑。停电监测功能为全面掌握现场停电情况提供了切实可行的技术手段，对提升供电服务能力和供电质量有重要意义。