电力营销中的电能信息采集系统设计与应用

朱利

（成都电业局，四川 成都 610000）

1 电能信息采集在营销业务中背景及意义

随着电力事业的发展及电力企业实行商业化运营的转变，电力管理逐步走向规范化、市场化；各级电力市场逐步建立，势必对电网的运营和管理提出新的要求，目前电力营销部门单纯依靠人工抄表，人员配置多、效率低、准确性差、抄表周期长，难以适应电力发展和客户的要求；为满足电力市场的运营要求，提高服务质量和经济效益，笔者所在的电力公司按照“以市场为导向，以服务为宗旨，以效益为中心”的原则，分阶段、有步骤地建立了营销管理信息系统，它为实现营销的集约化、精细化管理，加大对购供售电环节的可控、在控力度，降低经营成本，增强赢利能力。在此框架下将建设电能信息采集与管理系统，以实现电能信息自动化采集与管理，改变人工抄表、手工录入的现状，使多个工作流程结合一起，一步到位，实现分户分时打印电费单，提高营销部门的工作效率，且对大用户实现负荷管理、线损分析统计和母线平衡的动态监测以及电量的统计、结算、计费和考核，电能信息采集与管理系统在电力营销上的应用分析，对供电企业电力营销工作具有十分重要的意义。

电力企业的电力营销业务是从传统的用电营业业务演变而来的。传统的用电营业业务主要包括计划用电、节约用电、安全用电、营业(装表接电、抄表、核算、收费)和电能计量管理等内容，是电能销售与使用的管理环节。随着市场经济的深入和电力买方市场的形成，电力企业的内外部环境都发生了深刻的变化，近几年来，全国各电力企业都开始重视和加强市场营销工作，以满足客户需求和最大限度增供扩销为主的市场营销体系开始建立，更新营销观念、提高营销技术水平、提高服务水平已成电力企业的当务之急。但是由于长期缺乏投入而造成的营销装备和技术落后的问题开始严重影响营销工作的正常开展，限制管理水平和服务水平的提高，主要表现在：一是数据采集和传输手段落后，二是数据加工和处理手段落后，三是服务手段落后。

图l电能信息采集与管理系统示意图

基于以上诸多问题，近年来，自动抄表系统己开始在国内普及应用，这是社会和电力系统本身发展的需要。随着电力系统生产和管理自动化程度的日益提高，以及城乡同网同价电网的改造需要，建立电能信息采集与管理系统，己经成为一种趋势，并且由于计算机技术与通信技术的发展，将众多的计量点数据进行采集、传输、处理己经成为可能，而且已在电力领域广泛应用，并不断发展和完善。而随着电子技术的高速发展，电能信息采集系统也呈现出数据分析与数据采集分离的发展趋势，采集设备要求自适应多种数据源接口；传输通道要求配置灵活，用户可选用无线，有线MODEM、GSM、宽带等多种通道信息；采集设备要求处理速度更快、数据精确性更高、存储容量更大，设备可靠性更高。而相应的采集系统也必然要求适应这种数据源的多样性。

在如上的背景下，我们需要一个全面的电能采集平台，其能够为营销业务提供大量准确的数据；以达到使电力生产的整个过程流程化、工业化的目的。

2 电能采集的相关新技术

系统利用数据交换设备并通过通信网络读取用户计量仪表中的计量数据，计量数据包括实时计量数据和历史计量数据，并具有实时随机召读及按地址选抄功能。可发布冻结令，实现指定时间计量仪表累计电能量的冻结。系统关口数据通过现有已建系统获取。这就是电力行业的电能数据采集。

2.1 电能采集系统设计

电能信息采集系统一般是由采集系统、通信系统和中心处理系统等三部分组成(如图1所示)。而这三部分中，包含了两种理论和学科的应用:数据采样技术和通信标准。

2.2 电能信息采集系统主要内容及创新点

2.2.1采用先进的数据通信标准体系:确保系统建设具有优良的互操作性，开放性系统建成后实现设备的互操作；保证数据含意不会出现二义性，确保了数据的溯源性和一致性；支持多用户访问，具有多重身份验证和访问权限机制，确保数据的安全性；做到与通信介质无关性，因而可以广泛选择通信介质，无需改变模型和数据采集系统的应用程序。系统建成具备易于安装、易于维护及强大兼容性的特点，无论是数据采集，还是主站系统，都是平台化的系统，可以根据需求通过该平台灵活构建自动抄表系统，具有良好的可扩展性和开放性，满足用户分阶段实施，适应未来扩展的需求。

2.2.2采用合理的主站层次结构设计:整个系统架构设计合理，省、分中心的2层结构设计，既兼顾了数据属地化管理，又保证了数据大集中思想的实施。

2.2.3采用模块化、标准化的通信组件设计:采用通信模块化设计，可热插拔，实现了通信信道与采集设备无关联使用，适应未来通信技术的发展和终端产品技术升级。

2.2.4载波通信方面实行开发和统一相结合:通过对载波技术物理层、链路层协议的统一，致使采用同一种载波技术而不同电能表生产企业生产的电能表可以进行互通互连。同时系统对不同芯片厂家的载波技术全面开放，打破一家独大最后走向技术垄断的宿命。

2.2.5使数据采集全面，数据结构脉络清晰:主站系统数据采集涵盖购、供、售各环节的电能信息，实现了电网企业电能信息的全覆盖。系统中高中压电能信息、数据都是从已有的关口电能采集系统和负控系统中获取，这两个系统是单独建设的，数据结构互不关联，物理上的逻辑关系并没有反映在数据结构中。本系统从数据结构上建立了线路出口关口、台区、用户的关系，为线损等后期其它管理业务奠定了坚实的基础。

2.2.6建立高效的采集及传输机制:本系统设计覆盖所有计量点，当前系统需要接入近4万个集中器，采集近400万低压用户电能表信息，系统设计能够采集接入10万个集中器，采集用户500万。面对如此大的数据采集和存储量，要保证数据的及时抄收，无误传输，在应用中能够流畅读取，软件架构必须健全，系统实现上必须要有高效的机制保证系统能够应对海量的数据吞吐和多进程的调度。

2.2.7建立实用可靠的集中器入网测试系统:基于IEC62056(电能测量一抄表，费率和负荷控制的数据交换)标准生产的设备之所以能够具有互操作的特性，一个重要的手段之一为设备的一致性测试。一致性测试用以确认标准规范在产品中被正确实现，从而提高产品能够实际互操作的可能性并大大降低系统集成成本。

3 系统应用效果

电能信息采集系统建成后，采用了统一的通信规约，采用了基于IEC62056的统一数据模型进行采集数据存储，采用了一致的开发界面进行智能分析。

在具体的应用上，通过电能采集系统能够及时获取各重要用户及大负荷用户的实时电量信息，能够及时了解各重要用户的用电情况，对用户可能的用电异常和计量装置故障进行预警，提高了防窃电能力。

通过预购电管理和催费告警功能的实现，对缓解电费回收的问题提供了新的解决手段，整体提升了电费回收率和增加了电费回收的及时率。

通过对电能质量进行分析，可及时查看整个电网的供电质量，和部分区域的供电质量，为整个电网的平稳运行提供充足的数据支撑。

同时，系统可通过主动服务功能，为重要用户提供个性化的客户关怀，提高客户的满意度，极大的增加了社会效益。

4 结论和改进方向

4.1电能信息采集与管理系统在电力建设工作中发挥了非常重要的作用，为全面实现购电侧、供电侧、售电侧各个环节电能信息采集，实现营销业务管理与客户服务手段自动化、信息化，提高企业经济效益和社会效益等方面发挥了至关重要的作用。实现了电能信息的数据统一管理和共享，有利于数据的深度挖掘和充分利用，可以最大限度地发挥系统的作用，给领导的决策提供了有力的数据支持，大大的提高了管理效率。

4.2后续的改进方向

由于电能信息采集系统是营销现代化系统的核心和基础，系统的稳定运行直接涉及到营销现代化系统的正常运行和营销业务的办理，同时系统要面向全省电业局、供电局管理和生产人员使用，网络环境复杂，系统的安全尤为重要，下一步还需全面检查系统安全性能，有针对性地加强系统的安全防护，分别是网络安全的加强、系统安全的加强、数据传输安全的加强、病毒的防护。

[1]王志刚等.电能信息系统.天津市电力公司2008-04.

[2]杨万春，侯思祖.内蒙古电能采集与监控系统的研究与实现[J].内蒙古石油化工，2012-04.