淺談汕頭供電局電能計量自動化系統(tǒng)升級改造

陳曉瑜

（汕頭供電局 廣東 汕頭 515041）

目前，汕頭供電局計量自動化系統(tǒng)實現(xiàn)了設(shè)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、錯峰管理、報警處理、四分線損、綜合展現(xiàn)等核心業(yè)務(wù)模塊。 該系統(tǒng)對汕頭供電局相關(guān)部門計量業(yè)務(wù)的規(guī)范化、信息化管理起到很好的推進(jìn)作用，具有較高的實用價值。

1 系統(tǒng)高級應(yīng)用框架

系統(tǒng)自下而上分為三個層次：數(shù)據(jù)共享層、數(shù)據(jù)處理層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層。

圖1

數(shù)據(jù)共享層完成數(shù)據(jù)抽取、檔案的收集、數(shù)據(jù)分發(fā)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)。各個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)按照標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口，提供數(shù)據(jù)服務(wù)向數(shù)據(jù)中心提供相關(guān)數(shù)據(jù)，如：營銷系統(tǒng)提供客戶檔案資料、電量、線損（月）、終端資料、表計資料，通過數(shù)據(jù)總線技術(shù)從計量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲取采集到的各類電能量數(shù)據(jù)； 生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)提供旁路情況數(shù)據(jù)，GIS 提供配網(wǎng)拓?fù)錂n案關(guān)系。

數(shù)據(jù)處理層負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)的加工、識別、分析、處理和統(tǒng)計。 通過數(shù)據(jù)自動處理，可自動發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常情況，并報告給相應(yīng)的業(yè)務(wù)模塊。數(shù)據(jù)處理功能為相關(guān)的應(yīng)用主題提供專項的主題數(shù)據(jù)，如：行業(yè)用電分析；數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能為報表、綜合展現(xiàn)提供綜合類數(shù)據(jù)。

業(yè)務(wù)應(yīng)用層主要是負(fù)責(zé)人機(jī)交互功能， 滿足日常使用業(yè)務(wù)需求，包括三大應(yīng)用：計量自動化系統(tǒng)應(yīng)用、電量數(shù)據(jù)中心應(yīng)用、運行維護(hù)應(yīng)用。

應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)采用B/S 方式， 以瀏覽器應(yīng)用軟件架構(gòu)和組件化技術(shù)，保證系統(tǒng)的靈活性、可擴(kuò)展性、安全性以及并發(fā)處理能力，適應(yīng)集約化管理和業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。 系統(tǒng)采用分布式的體系結(jié)構(gòu)，采用模塊化方式實現(xiàn)各項功能。系統(tǒng)應(yīng)用框架采用成熟的J2EE 軟件架構(gòu)技術(shù)，采用分層開發(fā)， 充分考慮了滿足大于500 萬用戶以上數(shù)據(jù)的應(yīng)用要求。

2 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)服務(wù)接口

2.1 與營銷系統(tǒng)接口

該接口要實現(xiàn)三方面的數(shù)據(jù)接口：檔案同步、結(jié)算數(shù)據(jù)、工單數(shù)據(jù)。 采用的接口方式為WEBSERVICE 方式， 檔案同步主要由營銷發(fā)起，來實現(xiàn)計量數(shù)據(jù)平臺的檔案與營銷系統(tǒng)的檔案同步；結(jié)算數(shù)據(jù)的同步由營銷發(fā)起，主動從電能量數(shù)據(jù)心平臺來提取結(jié)算數(shù)據(jù)，為營銷系統(tǒng)的結(jié)算提供數(shù)據(jù)來源。 工單數(shù)據(jù)由電能量數(shù)據(jù)平臺發(fā)起，在電能量數(shù)據(jù)平臺完成工單審核后，通過接口自動將審核過的工單自動發(fā)送到營銷系統(tǒng)，工單在營銷系統(tǒng)處理完畢后，由營銷系統(tǒng)進(jìn)行工單歸檔，并自動將相關(guān)的歸檔信息返回到電能量數(shù)據(jù)平臺。

2.2 與調(diào)度系統(tǒng)接口

該接口主要實現(xiàn)與調(diào)度中心的數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)省網(wǎng)關(guān)口電量的數(shù)據(jù)接口，另外如果有條件，再實現(xiàn)旁路信息的接口，實現(xiàn)計量數(shù)據(jù)中心平臺的自動旁路，減少人工操作工作量，提高工作效率。

2.3 與營配系統(tǒng)接口

該接口提供清洗之后的電能量數(shù)據(jù)給營配系統(tǒng)，用于相關(guān)的業(yè)務(wù)應(yīng)用。

2.4 與省公司計量自動化系統(tǒng)接口

該接口主要實現(xiàn)省公司對計量自動化接口的要求。提供兩種訪問方式：實時命令和歷史數(shù)據(jù)同步；實時命令方式是通過消息總線，由省公司主站通過消息總線發(fā)起實時命令，計量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲得該命令后，組織和下發(fā)命令到終端或表計，并將終端或表計返回的數(shù)據(jù)解析后，通過消息總線返回到省公司主站。

3 海量數(shù)據(jù)處理

目前，計量自動化技術(shù)領(lǐng)域中，隨著系統(tǒng)規(guī)模日趨擴(kuò)大，智能電網(wǎng)相關(guān)需求的日趨增多，數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)存儲量日益擴(kuò)大，數(shù)據(jù)增量以T/年為單位增加，加上業(yè)務(wù)使用量大，數(shù)據(jù)交互量更甚于此。如果高效處理這些海量數(shù)據(jù)，也是計量自動化領(lǐng)域和以后智能電網(wǎng)領(lǐng)域中必須需要研究和解決的問題。

大數(shù)據(jù)處理技術(shù)是很多種技術(shù)的某種集合，它們主要包括：

1）分析技術(shù)。分析技術(shù)意味著對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以實時得出答案。 這個技術(shù)需要更多借助于應(yīng)用系統(tǒng)的良好架構(gòu)設(shè)計、高效編碼技巧等手段來達(dá)到目的；

2）存儲數(shù)據(jù)庫。 包括內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術(shù)（In-Memory Databases）讓信息快速流通，包括存儲技術(shù)有關(guān)的數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)索引等技術(shù)來實現(xiàn)其要求。

3）分布式計算技術(shù)。 分布式技術(shù)結(jié)合了一系列技術(shù)，可以對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析。 它所使用的硬件非常便宜，目前像google，采取的都是這種技術(shù)。

4 計量自動化系統(tǒng)應(yīng)用

4.1 檔案管理

基礎(chǔ)檔案包括電表檔案、終端檔案、變電站檔案、專變用戶檔案、公變臺區(qū)檔案、居民用戶檔案等。基礎(chǔ)檔案由營銷系統(tǒng)提供，通過系統(tǒng)間接口的方式實現(xiàn)自動更新。系統(tǒng)本身提供資料錄入、資料變更、資料注銷、資料查詢、資料打印等功能。

4.2 遠(yuǎn)程抄表

實現(xiàn)對各種計量點的月凍結(jié)電量遠(yuǎn)程抄讀， 并傳送至營銷等系統(tǒng)，用于費用結(jié)算。遠(yuǎn)程抄表需要在供電局營銷計費日之前完成；支持人工補抄，主站支持業(yè)務(wù)人員可對抄表失敗清單中的計量點執(zhí)行批量補抄或逐一補抄；系統(tǒng)需要對抄表結(jié)果的合法性做初步判斷；在供電局營銷計費日之前，要求本系統(tǒng)統(tǒng)計本次（上月電量）遠(yuǎn)程抄表完成率、遠(yuǎn)程抄表準(zhǔn)確率，并生成報表。

4.3 負(fù)荷曲線

分析展現(xiàn)計量點及疊加對象的負(fù)荷曲線。分析指標(biāo)主要包括負(fù)荷曲線（有功、無功）、負(fù)荷的極值（最大值、最小值）及其發(fā)生時間、同比趨勢變化、環(huán)比趨勢變化等。 須支持按時間點、時間段、多時間段對比進(jìn)行分析,時間段可以是日、月、季、年或任意時間段。 在分析的過程中，系統(tǒng)可對分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步挖掘，發(fā)掘異常，并報警。

4.4 供售電量統(tǒng)計

要求主站具備多維度分析展現(xiàn)供電局供售電量及變化情況的功能。 統(tǒng)計對象以計量點為基本分析對象（或稱單點對象），系統(tǒng)需要提供自動/手動定義分析對象的功能。 可按時間點、時間段、多時間段對比進(jìn)行分析,時間段可以是日、月、季、年。 在分析的過程中，主站可對分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步挖掘，發(fā)掘異常，并報警。 主要包括用電量突變、電量趨零等。

4.5 供電質(zhì)量統(tǒng)計

對大用戶、臺區(qū)總表的供電質(zhì)量進(jìn)行查詢統(tǒng)計，主要包括電壓合格率、功率因數(shù)、三相平衡、負(fù)載率、諧波。 系統(tǒng)提供電壓合格率、功率因數(shù)（合格率）、負(fù)載率（合格率）、三相平衡（合格率）、諧波（合格率）的閥值(或區(qū)段)等參數(shù)定義功能。 支持按照定義的閥值(或區(qū)段)，計算單個計量點某一時間段內(nèi)電壓合格與否、功率因數(shù)、三相平衡率、負(fù)載率。可靈活定義查詢條件，統(tǒng)計時間段可以是日、月、年，可以按閥值或區(qū)段查詢。

4.6 電廠上網(wǎng)電量統(tǒng)計

提供對指定電廠上網(wǎng)關(guān)口點的電量查詢。按照電廠類型等分類統(tǒng)計、同比/環(huán)比分析，統(tǒng)計格式按照供電局要求的報表格式。 實現(xiàn)與營銷系統(tǒng)的接口，將關(guān)口點的電量表碼及時準(zhǔn)確地傳送給營銷系統(tǒng)用于費用結(jié)算。

隨著省地兩級供電局集約化管理的提出，新構(gòu)建的計量自動化系統(tǒng)必須能夠符合各地計量自動化系統(tǒng)大集中的趨勢，實現(xiàn)前置采集子系統(tǒng)和計量數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)拆分； 隨著業(yè)務(wù)量和數(shù)據(jù)量的日益增加，系統(tǒng)從整體性能上也應(yīng)有所提高，并滿足目前日益增加的營銷管理業(yè)務(wù)新需求的需要。

［1］沈誼江,劉芳.電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的科學(xué)防竊電[J].新疆電力,2002.

［2］張亞東.廣東省網(wǎng)關(guān)口、地區(qū)關(guān)口電能計量遙測系統(tǒng)互連技術(shù)的研究及實現(xiàn)[J].廣東電力,2004.

［3］吳鳳書,許祥.電力企業(yè)計算機(jī)管理信息系統(tǒng):第三冊[OL].電力生產(chǎn)管理信息系統(tǒng).