浅析城市综合体电能表低压集抄系统建设

2020-03-26

技术与市场 2020年3期

(广东电网有限责任公司珠海供电局南水供电所，广东珠海 519000)

0 引言

随着城市发展速度的不断加快，城市综合体建设的步伐也随之加快。同时，城市综合体的电能服务也要跟上时代的步伐。由此，展开城市综合体电能表低压集抄系统的建设分析，在全面维护城市综合体用电的前提下，保持正常的、稳定的用电抄表工作，提高抄表的准确性，保持电能的通畅和稳定输送。从运行要点、建设方案以及设计核心等方面，对城市综合体电能表低压集抄系统的建设进行分析。

1 低压集抄系统概述

低压集抄系统是指一种取代传统的人工式抄表核算方式的新型自动化抄表核算系统，可以自动地对区域内部的用电信息进行统计，并解决其中存在的用电管理问题以及用电故障等，维持平稳的电能输送。这种低压集抄系统主要包括了综合式、网络式及总线式3种类型。其中，综合式又称为综合应用式，主要是在集合了电力载波器、RS485等多种形式的基础上，并需要在维持既有通信线路的前提下，保持较高的使用领域。而网络式又称为抄表网络式，大部分是集中GPRS主站、集中器之间的一种远程通信手段，具有较高的操作性和较为简易的便捷性，也可以在既有通信线路的前提下，保持应用和效果发挥。总线式又称为RS485总线式，连接了电表、集中器、主站以及采集终端等设备，并通过GPRS的连接手段，实现电表与采集终端相连接的方式，具有较高的效率性和准确性，可以在较短的时间内较高质量地完成抄表工作。

2 低压集抄系统的运行要点

2.1 台区改造

在针对低压集抄系统的运行要点分析中，台区改造主要是指利用低压载波而开展的数据通信和传输范围进一步改进。调查显示，一般大城市综合体结构中会存在大量的老旧城区，很容易产生较大的供电范围。当处于这种较大供电半径的情况下，仍旧采用传统的铜铝线会影响到供电的范围，从而无法满足城市综合体的用电需求。由此，进行台区改造就是针对这种铜铝线的应用方式而改进其内部的铜芯线电阻和截面，从而保持稳定的供电范围。通过合理布线的方式，来进一步提高供电的成功性和稳定性。

2.2 集中器和电能表

集中器和电能表的存在是针对城市综合体内部的低压集抄系统运行调试过程中，而展开的停复电操作管理。当进行停复电实验时，会同步影响到居民的生活，进而使居民产生不满情绪。然而，电能表作为用户一方的终端计费设备，停复电操作的进行就意味着需要同步进行集中器和电能表的调试。在此过程中，做到合理通知与用户理解是调试工作开展的重要前提；并且在调试过程中还要尽可能地加快速度，避免影响到居民的正常用电。

2.3 档案准确性

档案的准确性是指对于一定区域的城市综合体进行档案信息的规划和整理，确保各种用电情况信息统计的准确性。其中，在城市综合体中由于存在较多的低压用户，在进行低压集抄系统的改造或者集中器、集抄主站以及客户服务支持系统等出现大量的用户档案数据时，就会极大可能地产生抄表错误的结果，并影响到后续的正常工作。结合档案准确性的要点，需要在进行集中器和电能表调试的过程中，及时更新并核对区域内的用户档案，确保每个用户的信息的实效性和准确性是较高的，从而减少问题的出现。

2.4 客户信息采集和客户协议

客户信息采集和客户协议是指当对低压集抄系统进行运行管理的过程中，需要在用户档案信息的基础上及时进行客户信息的收集以及更新，从而在用户与给供电单位之间建立新型的客户协议，并同时更新用户档案信息库。这也是对客户服务支持系统进行用户信息完善的基础，可以更加便捷、迅速地实现电费的核算、停复电的操作以及电费的提醒。

3 城市综合体电能表低压集抄系统建设总体方案

在分析城市综合体电能表低压集抄系统建设总体方案的过程中，主要是结合图1的内容而展开，并通过不同角度的网络建设来完善城市综合体电能表低压集抄系统的建设和应用。

3.1 接入区域

在城市综合体电能表低压集抄系统的建设总体设计方案当中，如图1所述，接入区域的核心内容就是光纤的管理和升级。在城市综合体电能表低压集抄系统中，主要是针对抄表的集中器进行百兆光纤向千兆光纤的升级改造；并通过优化每一个集中器上单模光纤与交换机的接入方式，实现在多台汇聚交换机之间的接入和输出。同时，接入区域的光纤升级还需要保障网络的的流畅性和简洁性，采取部分交换机端口利用的方式，维护交换的运行效率。

图1 城市综合体电能表低压集抄系统构成

3.2 汇聚区域

在城市综合体电能表低压集抄系统的建设方案中，汇聚区域的设计是通过架构整改的方式来规避城市综合体出现的信息分散问题。在建设方案中采取核心区、汇聚区和接入区相结合的三层架构方式来减少资源的浪费，提高光纤的运行和利用效率。通过在每一区域都设置汇聚区域的方式来实现较高性能的多台交换机处理信息的虚拟化共同操作。这样可以将多台交换机融为一体，提高数据交换和处理能力；并当其他机器出现故障时，可以满足现实需求、保持网络稳定。同时，将汇聚交换机接入到核心交换机可以实现信息的传输和接入。

3.3 核心区域

在城市综合体电能表低压集抄系统的建设总体方案中，核心区域的设计主要目的在于优化核心交换机的性能，保障核心交换机的安全和稳定。在建设总体设计方案中，对核心区域采取高性能交换机应用的方式，并同时对其做虚拟化共同操作，来增强信息处理的能力。此外，为了保障核心交换机的网络安全性，通过部署防火墙的方式来提高安全性。在连接方式上，主要是采用万兆光纤来保障全网数据传输的稳定性、快速性。

3.4 出口区域

在城市综合体电能表低压集抄系统的建设总体方案中，出口区域的设定更加侧重于对于网络路由器的管理和维护。在建设总体设计方案中，通过在城市综合体的电能表的出口处布置较高性能的路由器来实现电能表低压集抄系统的网络与电力网的互联网输出。同时，利用千兆光纤来保障其与核心交换机的互联互通和信息接入与输出。

3.5 服务器区域

城市综合体电能表低压集抄系统的建设总体设计方案中的服务器区域设计则是以建立数据中心来完善信息管理。一般在建设方案中都会通过一定的数据中心交换机设备来作为初始的服务器接入设备，并保障其与核心交换机的互联互通。同时，在每一个服务器区域中布置相应的管理系统，来实现对全网络中信息和运行情况的分析和监测，维持网络管理的状态和效果，可以有效地提升管理效率。

4 双核心、双汇聚设计

对于城市综合体电能表低压集抄系统建设中的双核心、双汇聚设计主要是针对性地分析其中的路由设备。在传统的双机组网中采取的双机热备存在较大的局限性，具体可以概括为性能的不足。究其原因，主要是由于传统的双机热备在运行过程中大部分的双机模式都是利用1台核心交换机在处理数据和数据传输。此时，受到双机设备收敛时间的限制，会造成短时间内的数据丢失，进而造成损失。同时，在设置2台核心交换机的情况下，也会由于双份业务板卡配备问题而导致其防火墙处功能应用流畅性受到影响，最终的结果就是用户的使用成本增加。在新系统中，将采用虚拟化技术实现2个核心交换机性能的综合发挥，提高数据传输速率。

5 核心交换机自身的可靠性设计

在城市综合体电能表低压集抄系统建设中，核心交换机作为最重要的部分，主要是通过控制面板与转发面物理分离、增强关键部分冗余能力的方式来提高核心交换机的可靠性。在城市综合体电能表低压集抄系统中，通过上文中的建设方案可以初步突破存在的可靠性与性能限制，提升引擎工作能力和交换容量，进而最大程度避免设备倒换的数据丢失情况，提高交换网的冗余能力。而且，这种方式还可以在利用数据中心级核心交换机分离的同时，借助多层架构来不断优化设备运行性能，进而增强其可靠性。

同时，在关键部件的优化上，除了保障电源设备和风扇设备的的多数量配置外，还实现了独立设备的独立冗余能力优化。并且，采用虚拟化的核心交换机工作方式，可以在实现设备横向管理与数据整合基础上，确保每台设备可以最大限度地发挥应用价值，降低设备管理成本，减少设备故障带来的损失。