农村电网智能计量建设的探索与实践

广西电网有限责任公司市场营销部 何 艺

1 农村智能电网建设要求

随着人民生活水平的逐渐提高，农村电网面临着用电需求与供电能力的矛盾，如：农村电网供电网架结构不合理，供电电源单一；供电线路长，线路容量不足；无功需求量增加，谐波含量超标，三相不平衡等电能质量问题日益显著。面对新时期、新要求、新挑战，智能电网建设势在必行，电网企业应把握好契机，合理开展农村电网改造工作，积极建设农村智能电网，有效提高农村供电安全性、可靠性，实现电力系统的可持续发展。

农村智能电网建设要求具体如下：科学规划。科学制定智能配电台区研究方向与技术路线，确定农村智能电网建设基本原则；试点先行。对现有技术进行充分评估、论证，选择典型地区开展试点工作，为农村智能化建设工作的全面推进积累实践经验；注重实效。基于智能化建设目标，有效解决农网智能设备少、技术水平低、网架不坚强、通信不良等诸多问题；集成创新。充分利用先进、实用技术成果对农村电网架构进行完善，满足智能化建设要求。基于上述建设要求下，稳步落实农村智能电网建设工作，切实打造集配变台区数据监测、计量、通信、控制、保护、动态无功补偿、实时谐波和三相不平衡治理于一体的智能化台区。以河池东兰供电局智能台区为例，其体系架构主要包含应用层、平台层、网络层、感知层4部分组成。

应用层建设：电网公司在信息机房内建设部署智能电网应用系统，该系统通过数据中心或主站接口，获取平台层的河池供电局智能台区数据采集系统以及广西省级计量自动化系统等系统数据，然后融合数据信息进行数据挖掘、大数据分析深化业务高级应用，为生产运维、配网规划、营销服务等提供精益化管理方法和高级业务应用。

平台层建设：电网公司建设有河池供电局智能台区数据采集系统、广西省级计量自动化系统、配网自动化系统、以及调度自动化系统等主站系统。平台层主站系统负责与现场感知层的智能化终端设备进行数据交互，实现现场电气量、状态量数据采集，为生产运维、配网规划、营销服务等提供数据支撑。

网络层建设：电网公司与中国电信、中国移动运营商合作，搭建双主站登录通道，在现场感知层终端设备上安装双主站VPN 专网SIM 卡，将现场感知层设备数据传到河池机房运营商网络设备处。运营商网络设备将一路数据传送到河池供电局智能台区采集系统，另外一路通过河池供电局专网传到广西电网省级计量自动化系统。

感知层建设：该系统通过对现场存量设备进行改造，在不影响省级计量自动化系统主站数据采集的前提下，对标准南方电网2013规约终端的采集数据项扩展。感知层建设将可实现变压器侧低压总出线和分支出线的电压电气量、变压器与断路器温度状态感知，对现场用电情况的实时监控，记录存储现场设备运行的温度和用电负荷情况，对过载、温度过高、电流异常以及三相不平衡等异常进行告警，提高现场设备运行感知能力。

2 智能台区智能计量系统探索与实践

智能台区体系中使用的集中器、配变监测计量终端利用现有硬件资源整合更多软件功能应用，实现兼容南网标准技术规范上增加新的功能应用。经过软件升级后，配变监测计量终端支持同时登陆2个主站（广西省级集中计量自动化系统和河池供电局智能台区数据采集系统），不影响现有广西省级集中计量自动化系统采集业务、具有良好兼容性，配变监测计量终端仅需软件升级无新增硬件投入，具有低成本、具有推广意义。

表1 感知层设备情况

2.1 网络层策略探索与实践

电网公司与三大运营商合作，办理支持双主站登录的VPN 专网SIM 卡，同时运营商在河池供电局网络机房的专网路由器上进行参数设置，将收发的数据根据IP 不同进行分流，搭建双主站登录通道。感知层终端终端通过无线VPN 专用网络（2G/3G/4G）与主站通讯，实现现场感知设备数据双通道上传。

2.2 平台层功能探索与实践

东兰农村智能台区系统具备高速数据采集、智能传感感知和电网状态研判功能：

配变侧功能。配变侧实时监控功能可实现台区配变侧电压、电流、电量、功率等电气数据的15分钟高频采集，同时通过智能传感设备可采集变压器、断路器等配变侧设备的“温度数据”，并可在系统中实时呈现；具备配变侧设备档案管理，可对线路、台区档案信息记录和管理。

用户侧功能。用户侧电压、电流、电量、功率15分组数据的高频采集查；用户侧用户档案一致性管理。通过台区区分及终端搜索数据，探知用户电表台区归属及发现台变未知表计信息。

实时数据召测。可对集中器和配变下属台区的用户数据进行实时抄读；运维监管功能。可对集中器、配变终端定期精准对时，保障终端时钟的准确性。

分析管理功能。基于高频采集的实时数据进行实时流式计算，实现数据的实采实校，保障数据的可靠性，支撑实时分析业务；基于实时感知的设备工况数据实现采集终端装置异常在线实时监测，实时告警，主动抢修；基于15分钟各类电气量的实时数据、利用人工智能技术实现负荷的实时监测，采集成立趋势分析。

2.3 应用层高级业务应用探索与实践

低电压治理功能。基于大数据分析及电压分类统计、电压评级规则，根据治理紧急程度、治理措施方案生成低电压治理方案，实现低电压台区的整治，保证电压质量稳定。所有需要治理的台区根据治理紧急程度在地图上可视化展示总数，并可通过系统自动生成治理方案。

智能停电事件处理。结合配网自动化线路跳闸信息、采集系统的计量终端和用户电表停电信息，以配网自动化系统开关跳闸事件采集时间为基准，通过拓扑关系，对误差为±10min 以内的跳闸开关拓扑下的配变终端、负控终端、集中器、电能表采集到的停电事件进行挂接去重信息，智能台区采集系统可自提前预知停电事件并及时处理，变被动服务为主动服务，提高供电可靠性及用户体验。

贫困地区用电分析。对贫困地区数量、贫困用户数量进行统计与可视化展示，并对贫困地区和贫困户的用电量进行环比或同比分析。同时可在平台内根据需要，通过对台区和用户进行手动打标签标明贫困地区和贫困用户。

综上所述，基于国家政策的大力支持与新技术体系的逐渐成熟，农村智能电网发展水平不断提高，智能计量新设备作用日益显著的。农村电网的智能化建设是一个长期过程，智能计量作为其中重要的一部分，对此需做到的是实事求是、因地制宜的逐步落实相关建设工作，不断提高农网的信息化、智能化、数字化水平，推动智能配电台区建设工作的持续落地。