对电力系统中电能采集工作的思考

宗正

摘 要：电能是现代社会最主要、最常用的能源种类，在人类社会文明发展的进程中发挥了不可替代的重大作用。当前，我国经济体制改革和产业结构调整事业正在全力推进之中。电力需求不断增加，电力系统建设规模不断提高。与此同时，作为电力生产管理的重要一环，电能计量采集的重要性和做好電能计量采集的必要性问题已经引起电力企业的高度重视。文章围绕当前电力系统电能计量信息采集有关问题进行讨论，介绍了当前电能计量采集技术的发展情况，就加强电能计量信息采集工作的相关方法措施进行分析，并就电能计量信息的未来发展提出自己的看法和见解。

关键词：电能采集；措施；采集系统设计

引言

进入二十一世纪以来，我国电力事业实现了飞跃式发展。电力基础设施建设规模水平不断提高，电网分布日趋深入广泛。电能在国民经济建设发展过程中发挥的作用越来越大。电力用户数量呈直线上升，电能计量采集工作任务量和困难程度大幅提高。为满足当前电网计量采集需要，适应国家城乡电网改造的总体要求，进一步推动电力系统生产和管理自动化进程，各电力企业正在全力建设电能信息采集与管理系统。该系统以计算机技术和信息通讯技术为基础，以提高电能计量信息采集与管理为目的，面向电力用户，对电力用户端的计量点相关数据进行采集、传递并予以适当处理。电力系统电能信息采集与管理系统目前已经广泛应用于电力系统领域的各个环节。随着技术的不断发展，电能信息采集和管理系统工作质量不断提高，发挥的作用日益日益显著。受电子技术发展的影响，电能信息采集与管理系统正向着数据分析与数据采集相分离的方向高速发展着。当前的采集设备一般都需要具有能够适应多种数据源的接口，有无线、有线MODEM、GSM、宽带等多种信息传递方式，可以根据实际需要灵活配置。经过几年的发展，电能信息采集设备具有更高的数据运算速度，更多的储存空间，运行可靠性更高。由此导致信息采集系统必须具有更高的适应信息源多样性的能力。基于上述情况，为满足当前电能计量工作需要，必须建立一个功能丰富、全面的电能计量信息采集和管理平台，负责规模越来越大、复杂程度越来越高的电能营销数据处理任务，以更快地推进电力生产过程的规范化、程序化和工业化。

1 现阶段电能采集技术发展状况

截至目前，电能计量采集管理系统的现代化水平已经较高。电能采集系统通过用户处的终端设备进行电能计量并采集相关数据，然后通过网络将数据传送到处理中心。采集的计量信息分为实时计量和历史计量两种类型数据，在采集计量信息的同时，系统还能够进行实时随机读数和对具体地址进行抄表工作。系统还具有发布冻结指令的功能，其作用是在规定时间内对计量仪表累计电能量进行冻结。电能采集系统利用原有渠道实现关口数据获取。

1.1 电能采集系统结构

从使用功能上，电能计量信息采集系统大体上分为信息采集、信息传输和信息处理三个部分。在进行系统设计时，主要应用数据采样和信息通信两方面的技术知识，并需确定通信标准。

1.2 电能信息采集系统设计工作主要任务

第一，要明确电能信息采集系统的数据通信标准。要根据系统实际工作环境和业务需要，选择最适合的通信标准。通信标准的选择，要满足以下几个方面的要求：一是要保障系统具有较高的开放性，设备交互性能优越；二是要保障信息传递准确，没有歧义产生，并能够可以追溯；三是具有同时满足多个用户访问的能力，能够为不同用户实施不同的身份验证方法和访问权限，具有较高的数据安全保障；四是信息传递质量不受通信设备材料影响，在选择通信介质时，数据模型和系统应用程序不必调整，具有较高的通信介质选择性；五是系统兼容性强，便于安装维护，对于数据采集、主站系统、平台系统等多种情况，都能够灵活构建自动抄表系统，满足业务需要；六是采用开放式结构设计，可扩展性良好，能够为用户提供分段实施的服务。

第二，要科学规划主站设计结构。当前电能采集管理系统普遍采用的是省级中心和分中心两层结构设计的方法，不仅有助于数据属地化管理的实行，对于数据集中也有着重要的支撑作用。

第三，通信组件要坚持模块化、标准化的设计方式。采用模块化设计，有利于组件热插拔的实现，有利于减少采集设备和通信信道间的相互影响。模块化和标准化设计也是今后通信技术和终端产品发展的主要趋势。

第四，坚持开放与统一相结合的载波通信方式。不同载波技术物理层、链路层协议方面的一致性，能够使不同企业生产的电能表可以实现有效互联路通，扩大了电力系统中电能表的选择范围，降低了系统构建难度。此外，载波通信协议的开放，有效避免了技术垄断问题的出现，推动了企业间的技术革新。

第五，要尽可能地提高数据采集质量，改善数据结构，使采集的数据能够更加全面，更加准确地反映对象电能实际情况。具体来说，主站采集的数据范围包括采购、生产、销售、整个流程各阶段的电能情况，确保容纳电力系统各个方面的电能信息。其中，关口电能采集系统和负控系统单独构件，彼此数据结构独立，互不干涉，数据结构不体现物理上的逻辑关系。系统通过这两个部分获取高、中电压电能信息。数据结构建立完成的同时，出口关口、台区、用户间的关系也以建立起来，为线损等后期其他管理业务提供了宝贵的数据基础。

第六，采集和信息传输机制要确保高效快捷。电网覆盖范围广大，采集的信息数据量极为庞大，必须要在条件允许情况下尽可能地提高信息传输速度，并确保信息传输安全可靠。电能采集系统在设计上要包括所有计量环境，目前系统需要接入的集中器约四万个，为400万低压用户提供电能表信息采集服务。未来，系统接入的集中器要达到10万个，用户数量达500万个。为保障电表数据采集及时，传输顺畅，必须建立健全安全可靠的信息采集传输机制，确保系统顺利调度巨额信息。

2 做好电能采集工作的方法建议

2.1 完善系统建设

电能采集系统虽然已经取得的阶段性成效，但系统本身尚不完善，需要进一步加强。首先要加强技术研发，提高采集终端的自动化水平，改进载波采集的安装、维护模式。其次，要落实工作人员配置，做好运维监控工作，并予以常态化。实行系统运维可视化，通过GPS等一系列技术，使系统故障部位及时显现在地图上，保证维修处理过程全程可控。

2.2 提高抄表、收款集中化水平

采用集抄集收技术，是电力企业面对庞大的营销业务量，提高工作效率和资源利用效率，实现经济效益最大化的必要手段。集抄集收不仅可以大幅降低人员成本，也使得电费资金回收期限明显降低。

3 今后电能采集工作发展主要方向

信息安全是电能采集系统今后的重要发展方向。由于该系统涉及电力企业大量营销信息和电力客户信息，如果不能确保信息安全，一旦发生信息安全事故，其后果将是极其严重的。

4 结束语

综上所述，电能信息采集与管理系统提高了电力系统的运行效率，是电力系统全面自动化、信息化、程序化建设的重要组成部分。随着电力系统的不断发展，电能信息采集与管理系统在电力营销方法发挥的作用将日益增强。

参考文献

[1]王志刚，等.电能信息系统[Z].天津市电力公司，2008.

[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.