淺談用電信息系統應用的現狀及其發展趨勢

摘 要：用電信息采集系統是智能電網的重要組成部分之一，是實現電力信息發電、輸送以及配電用電雙向流動的重要前提。傳統的用電信息采集方式，效率較低，容易造成資源浪費。隨著科學技術的發展，用電信息采集系統也在不斷的進步。針對用電信息系統的組成和應用，分析了國內外關于用電信息系統的應用現狀，研究了用電信息系統采用的通信技術、費用智能控制技術、用電信息安全防護等關鍵技術，在此基礎上分析了用電信息系統未來的發展趨勢。希望可以對該領域的研究和應用做出一定的貢獻，促進我國電力行業的升級和發展。

關鍵詞：用電信息系統；智能電網；應用現狀；發展趨勢

電力能源是我們日常生活中不可缺少的，如何實現電力能源的安全可靠的使用，保障經濟發展的順利進行具有重要意義。用電信息采集系統的使用，對于獲取用電側的用電信息，實現電力系統信息的交流和通訊是一個重要前提。

為了滿足社會發展對電力能源的需求，我國在智能電網建設中的投入逐年增加，用電信息系統可以準確而真實地采集電力能源方面的相關信息，從而實現合理調配調度，緩解電力在供需方面存在的矛盾，以達到提升電力利用率，節約能源要求的目的。因此，分析和研究電力信息系統的應用現狀及其發展趨勢，對于智能電網建設，保證電力系統的安全、可靠、穩定運行具有重要意義。

1 電力信息系統簡介

1.1 電力信息系統的研究意義

電力系統全過程的信息采集和監控室建立智能電網信息雙向流動，實現信息交互的保證。發電系統、輸電系統以及配電系統的在線實時監控，需要通過數據采集和安全監控系統、能量管理系統和配網管理系統幾個系統的配合運行才能實現。

但是，分析研究發現，在用電環節，由于用電部門比較分散，且分布地域廣闊等不利條件，對于用電側的監控和調整工作長期落后于以上三個環節。因此建立完善的電力信息系統對于發展智能電網，為實現電力信息系統的相互聯系和通訊奠定了堅實的基礎，是智能電網建立和發展的前提。

1.2 電力信息系統的組成

電力信息系統主要包括：采集設備、通信通道、主站三部分。其中主站系統主要包括服務器、工作站、防火墻、GPS時鐘以及相關的網絡設備組成，主要實現用電系統數據的采集、甄別和管理等。中國電力信息系統的主站主要以省網為單位運行，一般采用集中運行的方式進行。各地市通過遠程的通信通道與主站實現通信，從而實現電力信息的收集監控和調配質量的下達。

數據采集設備一般可以通過GPRS、CDMA以及以太網等常用的通訊方式與主站實現通信，同時由于采集點的監測設備種類繁多，因此通信手段也并不唯一，呈現一種多樣化的趨勢，例如電力線載波、RS-485總線等，由于使用的環境不用，以上通信方式各有利弊，使用情況依據使用工況來確定。

2 電力信息系統應用現狀與關鍵技術

2.1 電力信息系統發展現狀

隨著經濟的發展，我國的電力市場的改革也在不斷的深化，用電側的電力信息采集也發生了翻天覆地的變化。電力信息采集方式也由原先的人工抄錄轉入到智能化、自動化的電力信息采集方式。從上個世紀90年代開始，我國電力系統根據自身的業務需求開始有針對性的進行電力信息系統的建設。

如今電力信息采集系統在我國基本實現了百分百覆蓋，“全采集、全覆蓋、全費控”的電力信息系統基本實現。目前已經建成了包括電能采集系統、負荷管理系統、電表集中管理系統和自動化配電系統等一些列的智能化、自動化電力信息采集和監控系統。但是這些系統在使用的過程中也出現了一些問題。首先，這些電力信息系統由省、市公司自行建立，在規劃和標準方面缺少統一性，只是初步的實現了對用戶用電信息的初步采集和監控，作為營銷人員很難對所有用戶的信息進行全面、準確和及時的反饋和掌握。對于電力系統的電力調度和營銷過程中，難以滿足其業務需求。

經過近20年的努力，我國的電力信息采集系統網絡及基本建立，目前國家電網在將近27家公司的電力信息系統主站基本已經建立完成。電力信息采集系統在用電測量與監控、電力損失、運行保障、配電管理以及電力服務等各個方面都取得了不錯的應用。

2.2 電力信息系統關鍵技術分析

作為保障電網順利運行的重要環節之一，電力信息系統包含了通信技術、主站應用技術、職能費用控制技術、用電信息安全防護技術等多方面的技術服務。

通信技術是電力信息系統得以順利實現的基礎。目前在電力信息系統中應用比較廣范的通信技術主要包括電力線載波通信技術、無線通信技術以及光纖通信技術等。其中電力載波通信由于無需布設新的線路，施工方便而應用相對廣泛一些，但是其穩定性、可靠性等方面都有待進一步的提高。無線通信技術雖然在及時性和準確性方面可以提供有效保證，但是由于通信信號容易受到地形的限制，傳輸距離有限，同時由于電磁信號的影響，嚴重限制了無線通信技術的應用。

分布式和集中式是用電信息才幾級系統主站應用比較常見的兩種方式。兩種方式各有利弊。其中，集中式部署模式投資成本相對較少，運行維護統一，但是一旦出現故障，其影響的范圍相對比較大，大部分應用于用戶相對較少的工況。分布式對于信息網的可靠性的要求相對不高，資源占用比較小，但是由于其昂貴的安裝費用，應用于用戶相對比較多，地域面積較大的工況。

作為電力系統的主要功能，用電費用的智能控制是電力信息系統應用的主要功能之一。我國制定的用戶用電管理模式是先交費，后用電的管理模式。電費計量、余額不足提醒等都主要有電力信息系統實現。智能費用控制系統通過主站的控制，有數據采集終端和智能電表終端協調完成。

由于電力信息系統的數據采集量、處理量就達，覆蓋用戶較多，這就決定了整個系統的安全隱患不可避免，因此需要針對數據采集、傳輸、分析過程中可能存在的安全隱患進行安全防護，建立安全防護網絡，從而實現全面的安全防護體系建設。

3 電力信息系統的發展趨勢分析

隨著風能、太陽能等清潔能源的開發利用，分布式能源不斷的接入到電網系統中來，因此以最好的方法保證電網系統的穩定運行，保證電力的安全、高效供應將成為下一步電力信息系統發展的一個重要趨勢之一。

智能電網與傳統電網的主要區別表現在發電、輸電、配電等環節的雙向流動。因此為了保證智能電網的實現，電力系統管理不能只是停留在供給方的管理上，同時也應該加強用電側的數據的采集和應用。做到供給側和用電側的數據交流和互換，實現電力系統的全領域管理，這些都需要電力信息系統的進一步參與。

電力信息系統已經取得了一定的成果，用電信息采集系統還處于規模化的建設階段，互換性、集成化水平還有待進一步的提高。在今后的發展中，針對系統的異構性和信息共享的實際需求，構建基于面向服務的用電信息系統將成為未來相當一段時間內的主要發展方向。

4 結語

目前我國已經建成了“全采集、全覆蓋、全費控”的信息化、智能化、自動化電力信息系統。本文首先針對電力信息系統進行分析，介紹了電力信息系統的組成以及主要部分的功能和種類。針對我國電力系統的發展和現狀展開分析，指出了電力系統建設的發展及其關鍵技術方面的發展。總結了電力系統未來的發展趨勢和先進技術的應用。相信隨著技術的發展和國家電力系統尤其是智能電網的建設的深入，電力信息系統必將不斷進步和完善，從而滿足我國社會和經濟發展對電力系統的需求，保證電力系統的安全、穩定、高效運行。

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作者簡介：

葉于青（1977-），男，漢族，福建福州人，電力生產班組技術員，2015年12月獲得電力工程助理工程師職業資格，主要從事電能信息采集與監控工作。