智能用電條件下用戶用能管理與服務平臺建設研究

張德敏 李克寒 賈欣

（國網安徽省電力公司亳州供電公司 安徽亳州 236800）

智能用電條件下用戶用能管理與服務平臺建設研究

張德敏 李克寒 賈欣

（國網安徽省電力公司亳州供電公司 安徽亳州 236800）

在智能用電管理領域內，為了滿足用戶對于用能的需求質量，以及實現(xiàn)高標準的用戶用能管理水平。因此，研究在智能用電條件下的用能服務管理平臺的建設就具有重要的意義。鑒于此，本文給出了用戶用能服務管理平臺系統(tǒng)的整體架構方案，軟件設計方案和功能需求。同時在平臺安全部署方面進行了闡述，主要針對信息和軟件安全進行了探討。最后針對現(xiàn)有的政策和環(huán)境分析了用戶用能管理平臺的發(fā)展前景。

智能用電；用電服務管理平臺；系統(tǒng)架構；軟件設計

引言

現(xiàn)如今，智能電網在集用電采集系統(tǒng)、管理銷售系統(tǒng)等網絡化平臺上得到了廣泛的應用，同時成效也是頗為顯著。電力行業(yè)也在試行各種用電機制，開展不同方式的收費應用，通過電話和網絡平臺等工作，來統(tǒng)一實現(xiàn)各種業(yè)務功能以及管理服務模式和建設標準的統(tǒng)一。

本文從系統(tǒng)的整體方案設計、系統(tǒng)功能、軟件設計、系統(tǒng)安全等方面對用戶用能管理與服務平臺建設進行了研究和討論。對于使得用戶高效合理的應用電力能源，以及提升用電營銷服務和管理水平，提升安全可靠的電力供需服務等方面都有重要的意義。

1 系統(tǒng)整體設計方案

用戶用能管理與服務平臺的系統(tǒng)整體設計方案主要有底層設備部分，中間通訊層和上層主站部分構成。其整體框架圖如圖1所示。

主站層部分作為支撐部分，是系統(tǒng)的主要核心部分。其功能包含了前置層、應用層以及數據層。在進行數據預處理和通信協(xié)議解析以及收發(fā)信息方面，主要是前置層通過前置機已經負載均衡機協(xié)調完成；在管理用電服務方面，應用層起到了主要的作用，同時包括對網絡防火墻的配置，認證系統(tǒng)服務器以及內外網服務器等；數據層起到了對各項數據的分析管理以及存儲等方面的配置，其中主要是負載均衡機以及安全認證服務器和數據庫服務器等。

中間服務層作為系統(tǒng)的通信鏈路，起到了傳輸信息數據的作用。主要任務是完成對相應數據的收發(fā)，保證信息傳輸安全可靠。同時其支持多種通信方式包括GPRS、CDMA以及光纖網和以太網等。

底層設備層集傳統(tǒng)采集設備和IT設備與一體，進行各種信息的收集和收發(fā)工作。其中一些智能終端和信息采集器作為傳統(tǒng)設備在應用；平板、手機以及一些互聯(lián)網及移動終端設備則歸為了IT設備領域；分布式電源和智能家居以及電動汽車充電樁等并入了系統(tǒng)級設備中。

圖1 用戶用能管理服務平臺整體架構圖

2 系統(tǒng)功能

用戶用能管理與服務平臺的建設主要包含了四個方面，第一部分即是用電設備總體評估子系統(tǒng)，第二部分是用戶用電監(jiān)測子系統(tǒng)、第三類是用戶用能服務管理子系統(tǒng)，第四部分是指導用電子系統(tǒng)。通過4部分在主站層的協(xié)同工作，信息互通，能夠對用戶用能管理實現(xiàn)更加全面和快速的技術幫助。

用電設備總體評估子系統(tǒng)結合采集到的用戶設備的各方面電力數據，包括：電流、電壓、有功和無功功率等，建立了一套集設備級和裝置級以及系統(tǒng)級的用電設備評估模型。其能夠評價各項用電指標；同時，在基于此評估模型給出的評估標注的基礎上，還可以對用戶用電設備給出明確的用電能耗評估信息等。

用戶用電監(jiān)測子系統(tǒng)在整合了實時現(xiàn)場收集的電力營銷需求、策略等不同影響因子的情況下，通過用電設備評估子系統(tǒng)給出的評估信息，實現(xiàn)自動化監(jiān)測用戶用電情況。在此基礎上，能夠對用電設備的能耗量等給出等級的評估；另一方面在用電安全方面，通過排查用電安全的隱患記錄數據和對事故的保護記錄情況，來進行自動的分析，從而能達到全面高效的監(jiān)測用戶用電設備的效果。

用戶用電管理子系統(tǒng)通過自動發(fā)送等方式，在基于互聯(lián)網平臺或其他門戶網站，進行服務模式、交流模式以及主從模式等各種各樣的服務，同時管理子系統(tǒng)還可以實時發(fā)送給用戶各方面用電管理信息，比如，對用電安全的檢測手段，對不同情形下用戶設備用電量監(jiān)察的方法等；另一方面上，用戶用能管理子系統(tǒng)還提供了人性化的向導設計，能夠讓用戶根據自己的喜好來制訂用電管理計劃，更加靈活的滿足用戶的需求。

用電指導子系統(tǒng)主要是通過各種移動終端設備與用戶進行信息互通，在用電方面給予用戶更多的合理建議和指引；在另一方面上，通過借助公眾信息服務平臺或社區(qū)服務平臺等，根據當地居民實際的用電情況和用電消耗量，給予用戶用電公示，方便快捷的達到了指導覆蓋范圍廣、指導效率高等成效。

3 軟件設計

用戶用能管理與服務平臺系統(tǒng)的建立，總體是為了體現(xiàn)系統(tǒng)對于服務實現(xiàn)的靈活性、可調控性、協(xié)調一致性等效果。因此在軟件設計方向上，系統(tǒng)架構運用了多層體系架構，使得其能夠對各類服務應用業(yè)務達到良好的技術支撐效果。圖2給出了用戶用能管理與服務平臺系統(tǒng)的軟件架構。

圖2 用戶用能管理與服務平臺軟件架構

軟件設計總體分為四層和一公共組件部分。由上至下分別是：展示層、服務層、業(yè)務邏輯層以及數據訪問層。同時四層又分別與公共組件部分協(xié)同合作，共同完成用能管理與服務平臺系統(tǒng)的各類應用服務功能。

展示層是整個軟件設計的門面部分。展示層的主要功能是實現(xiàn)公共組件的信息傳遞，實現(xiàn)數據之間的交互功能；同時展示層還與業(yè)務邏輯層之間相關聯(lián)，實現(xiàn)系統(tǒng)業(yè)務與展示層互通的效果。展示層的框架設計采用模型控制視圖的理念，三個部分主要是：視圖、控制器和頁面模型。

服務層是業(yè)務流程中的關鍵環(huán)節(jié)，通過服務層不但可以實現(xiàn)與業(yè)務邏輯層的數據和業(yè)務進行高效保真的信息交互，同時服務層也協(xié)同公共組件和其他應用程序工作，實現(xiàn)各類數據和不同業(yè)務之間的交互。

業(yè)務邏輯層作為實現(xiàn)系統(tǒng)算法和業(yè)務的關鍵核心，主要由工作流設計器、工作流活動以及在業(yè)務部分的處理和實體四個部分組成。其與展示層和服務層都可以配合工作，完成數據之間的交互。

最底層的數據訪問層能夠作為數據庫管理訪問實時數據庫和歷史數據庫。數據層的主要工作集中在數據處理方面。由三部分構成的情況下，主要是Entity Framework以及用在程序方面的應用程序服務和在數據部分的數據實體三部分構成。

作為在整個軟件架構中起支撐作用的公共組件部分，其功能主要是和各層之間進行公共數據以及各類信息傳遞。日志組件、公共類庫以及安全組件等部分的存在起到了數據傳輸和信息交流傳遞的功能。

4 系統(tǒng)平臺安全性

系統(tǒng)平臺高校穩(wěn)定的運行以及平臺安全部署規(guī)劃，都是保證平臺業(yè)務能夠順利執(zhí)行的前提條件，因此平臺的信息安全和整個系統(tǒng)平臺所涉及的軟件安全都成了至關重要的部分。

4.1 信息安全

信息安全主要涉及到在平臺的不同服務之間，以及平臺不同應用層方面的信息交互所產生的數據安全，以及建立平臺框架下的信息安全等，為了達到這種效果，需要不同的途徑和技術手段來實現(xiàn)這些防護措施保證信息安全的效果得以實現(xiàn)。

（1）服務器的安全。服務器是信息進行交流最主要的媒介，因此加強服務器放置環(huán)境的安全，為服務器設置獨立網斷的防火墻進行隔離放置是不可或缺的一環(huán)。

（2）在具備較好的電磁兼容的工作環(huán)境機房中進行信息基礎設備的布置，這樣有利于服務平臺系統(tǒng)的運行比較穩(wěn)定，工作電源不會受到電磁泄漏、灰塵或者靜電等因素的干擾。

（3）建立切實可行的后備系統(tǒng)，尤其是關鍵設備要有應急系統(tǒng)做為服務平臺能夠平穩(wěn)運行的后盾。

4.2 軟件安全

軟件安全主要是集中在對軟件架構中存在的各種漏洞，需要有及時進行修正的方案；同時對應用軟件中，設置不同的用戶組和不同的文件目錄等，分別分配不同的訪問和控制權限。

5 總結

本文從總體方案設計、系統(tǒng)功能、軟件架構以及系統(tǒng)平臺安全等方面對用戶用能管理與服務平臺進行了闡述。平臺系統(tǒng)作為基礎性服務平臺，對節(jié)能環(huán)保以及合理經濟的利用電能由很重要的意義。

同時，在管理服務平臺的基礎上，達到同國家相關的政策相適應，促進與電力電網公司的信息交流，保證了各項業(yè)務的有序流通和進行，能夠積極的引導用戶更加合理化、經濟化、方便化用電。

[1]薛晨，黎燦兵，曹一家，等.智能電網中的電網友好技術概述及展望[J].電力系統(tǒng)，2011，35（15）：102～107.

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[3]Electric Power Research Insitute.The smart grid interoperability standards roadmap[R].Paloalto.CA.USA：Electric power Research Institute，2007.

TM76

A

1004-7344（2016）18-0093-02

2016-6-1

張德敏（1978-），女，用電監(jiān)察員技師，本科，主要從事業(yè)擴報裝工作。

李克寒（1983-），女，用電監(jiān)察員技師，本科，主要從事智能用電工作。

賈 欣（1978-），女，用電監(jiān)察員技師，本科，主要從事電力營銷稽查工作。