淺析用電信息采集系統(tǒng)的應用現狀與發(fā)展趨勢

屈貞　張遠強　屈旋

（1.北京智芯微電子科技有限公司，北京　100192；

2.北京城建道橋建設集團有限公司，北京　100023；3.航天科技集團首都航天機械公司，北京　100076）

淺析用電信息采集系統(tǒng)的應用現狀與發(fā)展趨勢

屈貞1張遠強2屈旋3

（1.北京智芯微電子科技有限公司，北京100192；

2.北京城建道橋建設集團有限公司，北京100023；3.航天科技集團首都航天機械公司，北京100076）

在信息技術的影響下，社會生產生活用電負荷的不斷增加，傳統(tǒng)的人工超標以及收費模式已經無法滿足現代化用電管理的需求。為了適應電力市場化的改革，并滿足運行與營銷實現現代化的建設需求，我國開始全面推進電力用戶的用電信息采集系統(tǒng)建設，用電信息自動采集系統(tǒng)的建設與應用作為智能電網的重要基礎，本文主要介紹了用電信息采集系統(tǒng)的應用現狀，并對其發(fā)展趨勢做出了展望。

用電信息采集系統(tǒng)信息發(fā)展

進入21世紀以來，智能電網受到了國內外廣泛的關注，并不斷的在電網體系中加強智能電網的相關建設。用電信息自動采集系統(tǒng)的建設與應用作為智能電網的重要基礎，本文主要介紹了用電信息采集系統(tǒng)的應用現狀，并對其發(fā)展趨勢做了分析。

1　用電信息采集系統(tǒng)應用現狀

1.1國內外應用現狀

21世紀爆發(fā)的信息革命，為全球電網智能化發(fā)展提供了一個新的發(fā)展方向。實現電網運行和控制的智能化成為了國內外關注的焦點。

國外對于智能電網的研究起步較高，并且在本世紀初并已經初步投入實踐建設之中，例如意大利2001年的一些電力企業(yè)就已經實現了智能電能表的安裝，數量高達三千多萬只，并且初步建立了計量網絡，這種計量網絡主要針對電子表計。發(fā)展至今，已經初步實現了全國范圍內的智能電能表安裝。對于智能電網的建設的技術研究發(fā)展最為迅速的美國，早在2008年博爾德市建立了第一座智能電網城，在2015年美國已經實現了全國范圍內智能電能表50%安裝率。

1.2關鍵技術應用

在現階段的用電信息采集系統(tǒng)的技術應用層面，主要應用的關鍵技術主要為通信技術、主站技術、智能費控技術以及信息安全技術。

通信技術是用電信息采集系統(tǒng)的基礎技術之一，也是最為關鍵核心的技術。通信技術的應用能夠實現對電網各個層級中信息、數據進行傳輸，是該系統(tǒng)實施的必要條件。現階段，應用的通信技術包括有無線公網通信、電力線載波通信、光纖通信以及微功率無線通信等。其中電力線載波通信可靠性最強、光纖通信信息傳播穩(wěn)定性最強，但也存在諸如成本投入高、工程量大等問題有待解決。

在智能電網主站部署應用可以分為分布式和集中式兩種，分布式主站部署通常應用在用戶數量龐大、地域面較大的電網地區(qū)，其投資成本相對較高。但整體網絡資源的負擔較低，對于內部信息網可靠性要求較低。對于用戶數量相對較低（低于500萬）的智能電網，宜采用集中式主站部署，其投入成本較低，便于維護運行，但故障影響范圍較大，且數據處理工作量龐大。

按照智能電網的建設目標，現階段智能費控技術的實施模式分為三種：采集終端費控技術、主站費控技術以及智能電能表費控技術。三種收費模式的邏輯執(zhí)行部分存在較大差異，分別為采集終端、主站以及智能電能表。主站費控模式的適用對象范圍、終端要求與智能電能表要求包含了其他兩種模式，其余兩種模式則相互獨立，適用范圍、對象、終端要求各不相同。

用電信息采集系統(tǒng)作為一種以信息、數據為基礎的系統(tǒng)，對于信息安全的防護工作也十分重要。根據采集系統(tǒng)的各個層級的功能不同，對于信息安全保護的需求也不相同，實施的安全保護技術也不相同。其中主站應用的信息安全防護技術包括有身份認證、蜜月協(xié)商、數據加密技術、解密技術等。

2　用電信息采集系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

2.1信息共享技術

當前狀態(tài)下，用電信息采集系統(tǒng)的建設尚處于一種粗放型的規(guī)模化階段，僅僅實現了電力信息采集、電費控制的單向業(yè)務智能化、信息化，尚不能夠與電網管理中的其他業(yè)務進行整合，與電網業(yè)務的融合性較低。而主要原因就在于信息資源的不對等，相關數據與信息之間存在相互獨立的情況。信息共享技術將會促進用電采集系統(tǒng)的建設趨向于集中性的建設，通過信息資源共享技術，電力企業(yè)的各個部門能夠實現對相關數據、信息的實時共享，從而能夠通過信息整合和分析，從而為不同系統(tǒng)間的數據共享以及互通應用操作提供保障，促進營銷系統(tǒng)的業(yè)務應用實現多渠道、多層次、全方位的綜合性信息服務。

2.2用電雙向交互

智能用電的交互，是指電力企業(yè)能夠通過通信技術實現與用戶之間的信息交互，即電力企業(yè)能夠對用戶的用電情況、電能質量、用電設備信息進行采集管理，而用戶也能夠網絡設備獲取電力企業(yè)的相關信息，包括停電計劃、繳費信息、電價制度等信息。智能化的用電交互技術能夠構建出一個更加方便的用電信息平臺，進一步的滿足用戶對于電力系統(tǒng)的增值信息需求。

2.3海量數據

伴隨著我國智能電網建設進度不斷加快，我國已經實現了大范圍內的智能電網，在運行的時間內，系統(tǒng)已經累計了海量的數據，這些數據還會隨著智能電網的繼續(xù)使用而不斷增加，并且存入到用電信息采集系統(tǒng)之中。同時，隨著智能電網建設范圍的不斷擴大，系統(tǒng)所需要采集的信息也日益增多，這就是的用電信息采集系統(tǒng)必然會呈現海量數據的特點。基于此，電力企業(yè)則需要深入研究多線程處理、并行數據處理、批量數據處理、集群、負載均衡、分區(qū)存儲、容災備份等技術，實現海量數據和多任務的并發(fā)處理，提高主站運行的可靠性。

［1］楊德昌，李勇，C.Rehtanz，劉澤洪，羅隆福.中國式智能電網的構成和發(fā)展規(guī)劃研究［J］.電網技術，2012，33（20）：13-20.

［2］常康，薛峰，楊衛(wèi)東.中國智能電網基本特征及其技術進展評述［J］.電力系統(tǒng)自動化，2009，33（17）：10-15.

［3］張景超，陳卓婭.AMI對未來電力系統(tǒng)的影響［J］.電力系統(tǒng)自動化，201 0，34（2）：20-23.