榆林供電公司電能抄算管控綜合系統(tǒng)的設計

摘 要：榆林供電公司在實施集中抄表系統(tǒng)時，設計了一個較好的方案。該方案將公司已有的地調、負控的電能數據直接導入該系統(tǒng)，將臺區(qū)變和所轄用電客戶的電能數據通過配電線路傳到臺區(qū)變處集中，將各個臺區(qū)的抄表數通過GPRS傳入集抄中心，同時對于原有電費管理系統(tǒng)的功能進行整合，從而在營銷部形成具有電能抄、算、管、控一體化功能的電能綜合管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了用電客戶抄表自動化，提高了工作效率，降低了抄表的成本。系統(tǒng)使用的數據來源惟一，既保證了數據的正確性，又減少了錄入數據的工作量和可能導致的錯誤發(fā)生；系統(tǒng)充分共享已有的數據資源，節(jié)省了資金投入。該設計既具有技術上的先進性，又具有良好的經濟性。系統(tǒng)目前正在構建實施之中。

關鍵詞：GPRS；集中抄表系統(tǒng)；電能綜合管理系統(tǒng)；抄表自動化

中圖分類號：TP274文獻標識碼：B文章編號：1004373X(2008)2009503

Design for Electric Energy Reading Accounting Managing and Controlling

System of Yulin Power Supply Company

YANG Tian，LIU Feilun，ZHAO Feng

(Yulin Power Supply Company，Yulin，719000，China)

Abstract：The Yulin power supply company builds up an intellectually reading meters system and designs an ideal scheme，which can extract the data of large user from existing dispatch and load control system and obtain the data of residential district transf_ormer and customer through power distribution circuit.Meanwhile，integrate the existing electricity changes managing system into the synthetically electric energy managing system of marketing department.This system implements electric remote meter reading based on GPRS，which improving the working efficiency and reducing the cost of meter reading，and f_orming unique data source，which insures the accuracy of data and reduces the workload of data entry.The data sharing in system reduces the cost of system development.So，the synthetically electric energy managing system has advanced technology and good cost-effective.This system is building up at present.

Keywords：GPRS;reading meters system intellectually;electric energy managing system;automated meter reading

隨著電力市場的發(fā)展，電力營銷業(yè)務逐步進入以提高服務質量、提高經濟效益為目標的發(fā)展之路。傳統(tǒng)的經營模式和管理方式已不能滿足市場的需要，新的營銷業(yè)務需要信息化、自動化的管理手段作為支持。對供電公司的集抄系統(tǒng)、調度自動化系統(tǒng)、負荷控制系統(tǒng)以及電費結算系統(tǒng)進行綜合建設是電力行業(yè)發(fā)展的需要，也是提高供電公司管理能力和經營手段的需要^［1-6］。

1 系統(tǒng)實施背景

榆林供電公司現(xiàn)有供電所4個，電費結算中心1個，所轄用戶6 300戶，公司公網配電變臺區(qū)130個，其中：變電站專線用戶68戶（106塊電度表），配電專變用戶652個，低壓動力用戶940個，照明用戶4 640戶。公司所轄面積廣闊，各用電點較為分散，且煤礦等大型用電單位為主要用戶、照明等居民用電戶數量較少，但相當部分農村居民用戶地處偏遠，山高路險，溝壑縱橫，自然條件惡劣，線路復雜，設備維護量大，人工抄表需要耗費大量人力物力，安全隱患多。如何將員工從繁重的體力勞動和安全狀況差的生產環(huán)境中解放出來，是榆林供電公司面臨的一個重要問題。

在電力輸配和經營管理自動化方面榆林供電公司已做了大量工作，并取得了良好的效果。目前已運行的與電力營銷相關的軟、硬件系統(tǒng)包括榆林供電公司調度自動化系統(tǒng)中的電能量采集系統(tǒng)、大用戶負荷控制系統(tǒng)以及電費結算系統(tǒng)。榆林供電公司的調度自動化系統(tǒng)可提供35 kV，110 kV和330 kV變電站的供電數據，140家大用戶其中已有20家安裝了負荷控制終端，而專用的電費結算系統(tǒng)已在正常運轉中，只是數據需要人工錄入。

綜上所述，榆林供電公司的大用戶相對較多，而散戶則相對較少，所以非常適合實施集中抄表，可以以較少的經費投入更換電表，實現(xiàn)地區(qū)供電公司級的全面集抄，同時將公司對于用戶電量的集抄、核算、管理和控制綜合起來，形成綜合的管理系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)介紹

2.1 系統(tǒng)框架

考慮到榆林供電公司現(xiàn)有的軟、硬件運行情況，在節(jié)省投資、降低運營成本和減少管理復雜性的前提下提出了電能抄算管控綜合系統(tǒng)的實施以及與其他系統(tǒng)的協(xié)作關系整體架構，如圖1所示。

集抄系統(tǒng)通過專用數據接口從榆林供電公司已有的地調系統(tǒng)取得68個變電站專線用戶數據，從負控系統(tǒng)取得140個大用戶的抄表數據，集抄系統(tǒng)自身從130個臺區(qū)集中器抄取130個臺區(qū)總表和5 580個照明和動力用戶數據，抄取652個專變用戶數據，形成榆林供電公司完整的用戶抄表數據。抄表系統(tǒng)可通過專用數據庫接口將抄表數據導入榆林供電公司的電費結算系統(tǒng)，并上報陜西省電力公司。同時神木分公司所轄用戶用電數據由榆林供電公司集抄中心通過計算機網絡下發(fā)給神木分公司計費系統(tǒng)。神木分公司的計算機應能合法進入集抄系統(tǒng)獲取轄區(qū)用戶的相關數據。

2.2 系統(tǒng)組成

電能抄算管控綜合系統(tǒng)包括用戶多功能電表、臺區(qū)集抄設備、配電專變用戶設備、集抄中心等組成的集抄系統(tǒng)，以及獲取地調系統(tǒng)的電能量采集數據、大用戶負荷控制系統(tǒng)電能量數據和實現(xiàn)與電費結算系統(tǒng)進行通信的計算機網絡設備、接口設備和系統(tǒng)的數據庫系統(tǒng)和應用軟件系統(tǒng)等組成。下面分別介紹。

2.2.1 集抄中心

榆林供電公司與陜西省電力公司組成2級抄表中心。省公司集中全省的數據，榆供電林公司只保存本公司的抄表數據，集抄數據用于電費的結算、管理、統(tǒng)計分析，并根據分析結果和電力供應情況通過負控系統(tǒng)和專變用戶多功能表實現(xiàn)對大用戶的控制等功能。榆林供電公司集抄中心拓撲圖如圖2所示。

集抄中心由計算機網絡、集抄系統(tǒng)應用服務器和數據庫服務器以及相應輔助外設組成。在應用服務器上運行集抄系統(tǒng)的應用服務軟件，數據庫服務器用于存儲榆林供電公司用戶的抄表數據，通過操作終端可以查看和控制抄表系統(tǒng)的運行狀況。集抄系統(tǒng)通過企業(yè)局域網獲取地調、負控系統(tǒng)的有關數據，并將數據導入電費結算系統(tǒng)。另外，榆林供電公司的集抄系統(tǒng)通過APN專線與移動GPRS網絡交換服務節(jié)點連接，將130個臺區(qū)集中器、652個配電專變網絡表組成虛擬局域網（VPN），通過GPRS網絡進行通信。

2.2.2 專線用戶集抄數據采集

35 kV，110 kV和330 kV變電站專線用戶的數據從榆林供電公司的調度自動化電能量采集系統(tǒng)獲取，此系統(tǒng)可提供專用數據通信接口，通信協(xié)議為DL/T 476-92。

2.2.3 大用戶數據采集

在完善榆林供電公司負荷控制系統(tǒng)后，140家大用戶的抄表數據可通過專用數據通信接口導入本系統(tǒng)中。

2.2.4 專變用戶數據采集

為652個配電專變用戶安裝帶有GPRS模塊的多功能電能表，此類電表可以通過GPRS信道直接將用電數據傳輸的到集抄中心。配電專變用戶抄表架構如圖3所示。

2.2.5 臺區(qū)變用戶數據采集

榆林供電公司共設有130個配電變壓器，為940個低壓動力用戶和4 640戶照明用戶供電。對于這些用戶原有電表進行改裝，改裝后的IC卡電子式多功能電能表可通過低壓電力線載波線路將電量數據傳入臺區(qū)集中器，集中器和臺區(qū)總表之間采用RS 485總線進行通信。配有GPRS模塊的集中器通過GPRS無線傳輸技術將總表和用戶數據傳入榆林供電公司集抄中心，并進一步上傳到陜西省電力公司的集抄中心。

電力線載波通信^［4］以電力線為介質，無需另外架設通信線路，具有投資少、施工期短、通信安全、實時性好和通信距離長等一系列優(yōu)點。輸電線架到哪里，通信線路就可以延伸到哪里。集中器位于臺區(qū)變附近，抄表通道為三相四線電力線的3條相線，用于存儲用戶的抄表數據并可與用戶表實現(xiàn)雙向數據傳輸。GPRS^［1，2］是一種新興的無線通信技術，其原理是利用GSM網絡引入數據分組交換功能進行數據傳送。具有實時性強、可對電表設備進行遠程控制、通信費用低等優(yōu)點。配電臺區(qū)抄表架構如圖4所示。

3 軟件系統(tǒng)的功能

軟件系統(tǒng)具有如下主要功能：

3.1 集中抄表

本系統(tǒng)通過專用數據通信接口實現(xiàn)與調度自動化電能量采集系統(tǒng)、負荷控制系統(tǒng)之間的數據共享，從而獲取榆林供電公司變電站、大用戶的全部電能量數據。通過無線抄表方式可獲取配電專變用戶和臺區(qū)變用戶的抄表數據，這樣就可以形成一個完整的數據采集網絡。本系統(tǒng)的電能量數據庫將成為榆林供電公司電能管理信息化、自動化的完整的數據基礎。

3.2 電費核算

通過集抄系統(tǒng)可將榆林供電公司所轄用戶的用電數據集中存儲于本系統(tǒng)的數據庫中，并通過專用數據庫接口將用戶抄表數據導入已有的電費結算系統(tǒng)，由電費結算系統(tǒng)統(tǒng)一完成用戶電費（包括復費率）的核算、交費單及統(tǒng)計報表的生成和打印功能。

3.3 電能管理

本系統(tǒng)的電能管理功能包括遠程交費、電壓、電流、電量、力率參數實時監(jiān)測、曲線分析、線損分析、防竊電功能以及異常情況自動報警等功能。同時系統(tǒng)采用多重安全保障措施，如嵌入安全加密算法、操作員加密登錄、用戶操作權限管理等。以確保整個系統(tǒng)在安全可靠的狀態(tài)下正常運轉。

3.4 用電控制

本系統(tǒng)具有如通、斷電等遠程控制功能，可為榆林供電公司的大用戶和專變用戶控制提供實施依據。在必要時，本系統(tǒng)既可以由操作人員通過負控系統(tǒng)對大用戶進行控制操作，也可以通過數據分析由系統(tǒng)自動對專變用戶進行控制操作。遠程控制可以在非常嚴格的安全機制和授權機制下進行。

4 結 語

榆林供電公司電能抄算管控綜合系統(tǒng)，涵蓋電量集抄、核算、管理、控制等功能。其建設的指導思想是以集抄系統(tǒng)的實施為契機，對公司現(xiàn)有各個系統(tǒng)中與電能采集、計費、管理、用戶負控等方面的功能和數據進行整合，形成集輸配、抄表、控制、管理、結算為一體的經營網絡。本系統(tǒng)采用的技術先進、實用，設計方案經濟、合理，可保證數據采集的準確、完整性以及工程實施的方便性，充分整合、利用現(xiàn)有存量資源，避免重復投資并保證原始數據的惟一性，且具有易于維護、升級方便、具有良好的可擴充性等優(yōu)點。

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作者簡介 楊 田 男，1969年生，陜西神木人，工程師，榆林市供電公司營銷部主任。

劉飛輪 男，1981年生，陜西榆林人，榆林市供電公司營銷部。主要從事用電管理工作。

趙 峰 男，1980年生，榆林市供電公司營銷部。主要從事用電管理工作。