计量综合信息采集应用管理系统的开发与应用

郭永凯

摘要：近几年国内各地均在尝试集中抄表方式，但大多数仅局限于电量采集，并未实现数据的综合应用。研发符合市场营销管理需要的全电子多功能电能表，建设突破常规电量采集，扩展系统功能，实现线损、需求侧管理等环节的在线分析是很有必要的。

关键词：计量；综合信息；应用

1概述

供电企业面对的是千家万户，要做好市场营销和优质服务工作，必须设法获取及时准确的用户端信息。而用户端信息的获取可通过用户计量表计，利用无线公网、电力载波通讯技术得以实现。

通过构建“计量综合信息管理系统”，充分利用系统采集的综合数据信息，应用到电费核算、电费回收、线损实时分析、需求侧管理等环节的在线管理，从根本上解决由于抄表不同步、不及时和其它人为干预造成的抄、核、收各环节的差错和优质服务问题。并便于及时掌握电力需求信息。

2 系统设计方案

2.1系统组成

计量综合信息采集应用管理系统由中心主站、GPRS网络、采集终端、电能表、数据分析应用五部分组成。中心主站：完成档案注册管理，数据采集、存储工作，并与线损管理系统、需求侧分析系统、电费核算系统、电费回收系统接口，实现数据资源的共享。GPRS网络：通过光纤专线，利用GPRS网络实现与采集终端通信。终端设备：专变电能表与采集终端一体的终端设备和台区采集终端，上行通过GPRS网络进行传输，台区采集终端与台区用户电能表通过电力载波进行数据传输。电能表：包括三相电子多功能电能表(GPRS)、单相电子多功能电能表(载波)、三相电子多功能电能表(载波)，三相电子多功能电能表(GPRS)；数据分析应用：一是线损管理实时分析，对每日定时抄录电量信息，分台区、线路进行计算对比，分解筛选异常区域。二是需求侧分析，对区域内用户负荷各时段分布状况进行分析。系统的运行方式可根据需要灵活设定为在线方式和不在线方式及部分采集终端在线另一部分采集终端不在线方式。设置在线方式时采集终端实时在线运行，主站每日在零点之后进行定时采集终端数据。设置不在线方式时，采集终端掉线运行，采集终端设定在每日零点之后的某个时刻主动上线，与主站连接将定时数据送往主站。其他时间主站需要与采集终端通讯时，主站唤醒采集终端，采集终端上网连接后进行相应数据传输。

系统与营销自动化系统联网。该系统的档案资料、户务资料等信息全部取自营销自动化系统，系统采集的数据按营销自动化要求定时传送给营销自动化系统，实现数据共享和统一。

2.2 系统方案设计

主站与采集终端通信利用无线公网(GPRS)，台区采集终端与台区用户电能表通信利用电力载波，专变供电用户与主站通过电能表内通讯模块进行通讯。单、三相表全部设计为多功能电能表，以适应目前管理的需要，提高表计应用的灵活性。单相表计设计5(40)A、8倍宽幅量程。减少表计使用种类，利于校验、运行管理，减少备表库存量，降低库存资金占有。单相表内配置可远方操作的60A继电器，既满足大电流通过的要求，有可根据营业收费信息，进行实时欠费停、复电远程操作。三相表内设置输出触点，可通过增加外围回路实现停、复电操作。专用变压器供电用户采用电能表与采集器一体化设计，既能节省投资，又便于安装。采集终端存储采用大容量设计，在数据传输方面优化数据，减少数据流量，终端可进行在线与不在线灵活运行方式设置。

3 系统建设目标

3.1 远程停复电

系统具有远程停复电功能，抄表中心与营业收费软件接口，营业收费利用语音催费系统将欠费信息通知用户后，对逾期仍欠费的用户，履行网上审批程序，将停电信息传入中心主站进行远程停电操作；当用户交清电费后，可立即通过系统进行远程复电操作。这样就解决了以往管理模式中，对欠费停电用户交清电费后电力部门无法立即给用户复电的问题。

3.2 抄表数据用于电费核算

通过与营销自动化系统接口，导入数据进行电费核算，解决了繁琐的日常抄表问题，提高了数据准确率，减少了差错，避免了错抄、漏抄、估抄等问题，解决了抄表不同时、台区线损计算不准确等问题，提高了工作质量。

3.3电能表运行监视

现场表计非正常运行，如出现失压、缺相等异常时，系统能及时发现并自动提示抄表中心值班人员，履行相关手续，派出人员现场落实处理，减少了表计异常运行时间，使异常能够及时得到处理，恢复正常运行。

3.4防窃电管理

由于所有表计设有正向、反向有功计量功能，并且正向电量可设置叠加反向电量，对无自备电源的用户，在表上私自改变火线进出线，以及采用窃电器倒表窃电，表计均正向记录，同时记录反向电能作为窃电依据。

3.5线损管理

可实时进行分线路、分台区线损计算，便于发现线损管理方面存在的问题，采取针对性的措施，从而降低线损。对于公用线路无功管理，功率因数低会引起线损升高，降低电压质量，全方位安装多功能电能表，可以精确掌握引起功率因数下降的支线、台区直至用户的详细信息，并对信息进行分析，对制定改善电压质量，降低线损措施提供依据。在设备利用方面，通过对各线路负荷配置进行监视，及时发现由于三相负荷不平衡造成线损升高和设备利用率降低的问题，为调整负荷分配提供依据。

3.6 需求侧管理

我们要了解每个用户用电规律及市场发展趋势，做到知己知彼，才能真正做好需求侧管理，而且信息的及时、准确性是非常重要的，该系统对用电户实时、区间用电负荷及负荷曲线可全面掌握，对合理进行需求侧管理提供了准确信息和详实资料。

3.7 优质服务

在服务方面，对公用变台发生缺相运行，利用总表失压反馈的信息，可及时派出检修人员到现场恢复。对欠费停复电，根据营业收费信息，可即时进行欠费用户的停电和及时恢复对用户的供电，缩短了停电时间，取得良好的社会效益。

总之该系统设计构思，即考虑了当前的需要，又考虑了今后发展的需要，而在分析软件方面，对今后子系统功能的扩展留有空间，相对灵活。

4 系统应用效益分析

目前该系统已在一个县级供电企业投入运行，在试运行期间系统运行稳定可靠，数据准确齐全，自动定时通信成功率96%，一次群测通信成功率96%，补抄后可达到100%；点抄的通信成功率为100%。远程自动跳合闸动作成功率100%，已将采集回的数据应用于营销自动化系统电费核算和线损及需求侧分析。系统稳定、可靠，达到了预期的效果。

4.1直接效益：

线损管理。该公司城市供电量为6816万kWH/年，城市公用台区线损为9.42％。本项目实施后，台区线损降为4.96％，年少损电量304万kWH，增加电费收入150万元。

城区用户共15500户，采用常规表计时，抄录表计每户1.5元，每月抄表一次，年花费成本27.7万元；采用远程自动抄表，可将此项费用全部省掉，并且可实现随时上线监控，年节省费用27.7万元。每月城市停电催费用户约1000户，采用人工现场停、复电时，用车、用人、耗油共需费用10万元/年，采用远程自动停、复电，可将此项费用省去。采用常规峰谷表，每月均需人工到现场校对时钟，按城市1000户执行峰谷电价的用户计算，每户按耗费成本60元计算，实现远程时钟校对后，年可节省开支6万元。采用多功能表计，共6种规格即可能满足需求，与以往相比，表计库存种类及数量大幅下降，可减少库存周转资金30万元。远程负荷监测，可及时了解台区负荷不平衡度，为负荷调整提供最佳方案，提高设备利用率，避免以大带小，可减少投资20万元左右。

4.2无形效益：

及时远程复电，缩短停电时间，带来了良好的社会效益，提高了用户满意度。 实现了实时监控电压、电流，发现问题能及时得到处理，缩短了异常停电时间，避免可能发生的优质服务问题。 多功能电子表计提供的正、反向有功、无功、峰谷、电流、电压监测、功率因数、防窃电功能等详细信息，为变电站母线平衡、分线、分压、分台区线损考核及需求侧管理提供了有利依据，形成了难以估算的无形效益。 与营销自动化的数据对接，大大提高了生产经营管理的自动化水平，节省了人力、物力、财力，避免了估抄、漏抄、错抄现象的发生，减少了差错，解决了手工抄表无法解决的抄表不同时的问题，提高了数据准确率，提高了工作效率和工作质量。

随着系统的建设和投运，它所带来的社会经济效益会越来越明显，系统在管理方面发挥的作用和收到的效益，很难用量化的方式来描述。计量综合信息采集应用管理系统的建成，不仅在技术上有了新的突破，而且在管理上开辟了前所未有模式。系统经过一段时间的试运行已初见成效，为建设技术先进、运行可靠、功能实用的计、抄、核、收一体营销自动化系统提供了一种全新的思路。