電網管理中電能量采集系統的運用分析

國網浙江杭州蕭山區供電有限公司 謝紅卉

伴隨著用電需求的不斷變化，傳統電力網絡管理體系逐漸展現出弊端，如抄表效率低下、線路耗損計算不精確等問題，影響電力行業的進一步發展。

1 能量采集系統優勢

1.1 電能量采集系統結構介紹

電能量收集系統體系結構。從微觀層面來看，能量收集系統主要由三方面內容所構成：物理構成主要包括主站（系統管理中心）、數據采集系統（電能信息采集與監控）、實時監控系統（電能信息采集源）。

系統功效。通過遙控方式進行抄表工作是電能量收集系統的一個主要特點。借助對各種資源進行整合來實現對于電力數據的遠程讀取與記錄，同時借助該系統對數據進行分類分析，進而構建電能信息管理系統。可嘗試將該系統以“開放”方式提供給用戶，提升該系統使用效率。該系統的具體功能為：電能數據的接受與查詢；電能數據處理與共享；監督電能數據信息，提供各項數據服務；成本計算評估；電能數據日常維護[1]。

操作系統。目前國內電力企業所使用的電能量收集系統中嵌入的操作系統以NZGSD200系統為主，電力網絡監督管控系統所使用的操作系統為MSG2000系統。伴隨著智能電表的逐步普及，NFS500網絡變電站的覆蓋范圍越來越大，負責電能信息收集、整理、分類、存儲等工作，同時依據工作順序對電能數據采集模式進行優化，使得電能數據采集工作變得更具智能化特點。

1.2 提升電費計算準確率

運用電能量收集系統開展抄表工作，能防止人工抄表過程中由于電能數據錄入錯誤而出現的電費計算失真問題，將電費應收差率控制在允許范圍內。電能量收集系統能直接讀取用戶電能表的數據信息，借助這種方式讓相關員能及時甄別計量過程中存在的問題，并對這些異常情況進行妥善處理，有效提高故障排除率，縮短故障排除時間，為運維人員針對電力網絡進行的維護工作創造便利條件[2]。此外，推廣電能量收集系統還能為電費核查及打擊竊電等工作提供數據基礎，減少計量損失。

1.3 提升抄表、核算速度

電能量收集系統的大范圍應用能提升抄表速度，原因在于電力收集系統在幾秒鐘內就可讀取智能電表的數據，每個收集裝置能夠同時記錄8個智能電表中的信息數據。因此對用電客戶及用電單位而言，一般只要布置一個采集裝置能在很短時間內完成抄表工作[3]。同時運用電能量收集系統能有效提升采集數據的精度。實際工作過程中，采用電能量收集系統后，只需1h左右就可完成針對1000個用戶抄表任務，如采用傳統抄表模式完成這些工作量至少需派遣10名電力工作者花費兩天時間完成。

運用電能量收集系統一方面能有效提升抄表效率，另一方面還可顯著提升電費核算的效率。在電能量收集系統框架下，電能數據采集器所收集的電能數據自動傳輸至電能量收集系統中。當用戶的電量數據傳輸至電能量收集系統中后，通過系統內嵌的處理系統將該數據自動整理為電子表格或數據曲線圖，可將該數據打印出來幫助電力工作人員更直觀的方式了解每一個用戶的用電數據。實際結算電費過程中可制作抄表單，準確生成用戶當月用電量。電能量收集系統可將用戶用電數據儲存在后臺數據庫當中，借助相應程序接口對數據進行轉換，以電能量收集系統為媒介將用戶用電數據傳輸至營銷系統中。與傳統核算模式相比，這種全新核算模式能有效減低電費核算工作量，大幅度提升核算工作效率，確保在抄表階段售電量與供電量相符。

從整體上看，電力收集系統由多個功能不同的系統共同構成，以數據庫技術作為底層基礎，其使用的數據庫系統在技術層面十分成熟，具有很強實用性，保證電力收集系統能長期穩定運行。

2 能量采集系統對于電網管理的重要作用

2.1 線損管理方面

實際開展線損管理工作過程中需不斷提升抄表工作效率，確保抄表數據精度。這種背景下，運用電能量收集系統，一方面可實現遠程抄表和社區集中抄表功能，為公用事業線損評估提供了更多真實有效的數據，同時還可提升數據透明性，有效避免人為干預而對電能數據所造成的影響;另一方面還可有效降低抄表誤讀、漏讀、抄表時間不同步等問題[4]。

電力巡檢人員可對電能量收集系統收集的用戶用電數據、負荷曲線、歷史用電直方圖進行分析，借助這種方式篩查用戶出現的異常用電情況。基于實時記錄數據，為處理偷電案件提供依據基礎，為電費收繳工作提供保障。

此外，運用能量采集系統能提升臺區三相負荷監督檢測工作效率。電能數據收集系統的應用可有效反映某一個站點的三相電流情況。還能自動完成三相負載不平衡率的統計工作，為站點的三相負載日常管理提供數據基礎。采用該系統后，業務拓展管理人員在現場勘查時應重點關注配變三相負載情況。這樣既可降低線損又可保證配電變壓器能穩定運行。

電能量收集系統能依據采集到的電力數據自動生成按時間段、線路、電壓等級和分區的線損統計分析報告。此外該系統還可通過不同格式來顯示線損數據分析結果。可針對某條線路、某站區發布線損率指標并提供超限預警，實現針對線損情況的實時監測。借助對電網線路損耗的分析與計算，能幫助供電單位及時發現電力網絡中存在的缺陷，判斷電力網絡中是否存在漏電問題，為電力公司開展電網改造活動，節約生產成本提供真實可靠的數據。

2.2 營銷管理方面

電量數據遠程收集與監控。運用電能量收集系統后，抄表效率得到了顯著提升，同時有效解決了傳統抄表模式中經常出現的一些問題：借助數據遠程采集系統有效避免人工抄表過程中人員高空墜落及觸電等風險，有效保證工作人員人身安全；能顯著提升抄表工作效率，節省大量人力資源，實現人力資源結構的優化，讓電力公司將更多人員安排在線路巡查、線路強化等崗位，提升工作效率；能實現與營銷收費系統的線上對接，無需通過數據二次轉換便可將電能量收集系統中采集到的數據實時傳輸至營銷收費系統中，通過這種方式縮減數據錄入工作量，同時提升數據的可靠性與真實性；能實現對輸電線路電量及負荷的實時監督，確保能夠全面分析用戶的用電情況及電網規劃情況[5]；借助該系統中內嵌的大數據庫對實際用電量及歷史用電量進行橫向對比，為之后開展的電力檢查工作提供數據基礎，使電力線路檢查工作變得更具針對性。

強化需求側監管力度。運用電能量收集系統能幫助相關人員及時追蹤電力市場發展趨勢，對用電市場實際需求進行精準預估，依據用電市場變化情況制定具有針對性的工作策略，引導用戶養成正確的用電習慣；計量監測。該系統可提供不同類型報警方式，依據實際需求靈活調整報警模式，如電路運行過程中經常出現的失壓、欠壓等情況，當系統檢測到上述異常情況后能迅速發出警報，提醒相關工作人員對異常情況進行有效處理。

提升基礎管理效率。系統可存儲電力線路及站點運行歷史數據。包括負載數據、功率數據、功率因數數據等，為運維工作的順利開展提供強有力的數據支持，能全面提升電力公司基層工作效率；提升供電可控性。系統可讀取保存在終端中的停電數據，同時可捕捉每個月份電力線路及站點運行情況。一方面能提升電力管理工作效率，另一方面可更好地分析用戶用電情況，為工作人員提供供電可靠的測量方案，提升供電單位服務質量及服務效率。

遠程控制通斷電。系統中涵蓋了社區集體抄表工作，可通過主站發出的控制指令實現對于終端載波表的遠程控制，自動完成送電、停電等工作。這種遠程控制技術不僅能有效提升人力資源使用效率，還可讓用戶按時繳納電費，顯著提升電費催收工作效率。

3 能量采集系統實際運用

3.1 明確技術指標

電力網絡中分散在各地區的分支結構所收集到的用電數據信息，要依照相關要求統一回傳至數據處理中心，經復雜計算對海量數據信息進行分類與計算，將傳統人工抄表模式轉化為數據遠程監督控制工作模式。具體而言，該系統實際工作過程中，主要是利用其內嵌的精密電子計量完成數據的遠程實時傳出工作，通過該系統實現零散數據的快速傳輸，以此來確保用電數據的真實性與完整性。

通常電能量收集系統采集數據信息方式主要分為兩類：一是數據直接傳輸，以“點對點”方式將用電數據傳送至中央數據庫；二為輔助交互傳輸，這種傳輸模式下一旦用電數據傳輸由于一些特殊情況影響而出現故障，則該系統能實現對于用電數據信息的自動備份，避免出現數據丟失問題[6]。在總數據庫中全部用電數據都會接受系統性的分類與處理，完成數據篩選與處理工作后會將用電數據重新傳回數據庫。數據庫的主要功能是分析數據的真實性與有效性，通過這種方式驗證相應數據真實性，按照真實效率原則過濾掉無效數據。在此基礎上信息管理人員對信息數據計算結果進行匯總，為系統以后的運行提供相應參考。

3.2 確定宏觀管理目的

設計電能量收集系統過程中需以用戶需求為基礎。首先，需堅持將“安全原則”擺在首位，實際設計該系統過程中需嚴格依照國家制定的相關法律法規逐步設計電能量收集系統，設計過程中所使用的各種軟件須保證是正版軟件，若出現問題要聘請專業人員對問題進行妥善處理。針對系統設計過程中涉及的保密技術要進行妥善的保護，確保該系統能夠穩定運行；其次，設計系統時需確保該系統具有很高的容錯率，提升系統運行穩定性，若信息收集與處理過程中出現了語法錯誤或存在非標準數據，系統可跳過這些錯誤數據而保持穩定運行；再次，為提升電能量收集系統運行穩定性與系統完整性，盡可能使用數據精度高、穩定性好的數字電表，在數據精度方面需確保數據精度盡可能達到0.55級，若該系統實際運行過程中檢測到數據異常問題，需及時發出數據異常警報。

3.3 構建遠程控制系統

遠程控制系統作為電能量收集系統的關鍵環節，如何設計遠程控制系統已經成為電能量收集系統設計人員需著重注意的問題。實際設計過程中，想要提升費用計算精準性及線損檢測的精準性，在設計遠程操控系統過程中需從容量、用途、可拓展等方面入手，提升遠程操控系統的使用效率，盡可能拓展該系統的容量及功能覆蓋范圍，為遠程操控系統預留足夠的可拓展終端，方便日后對該系統進行維護與升級[7]。

此外還要重點關注數據信息傳遞工作，確保數據能夠安全、穩定、高效地傳輸至數據庫。由于部分數據收集裝置被安裝在氣候條件惡劣的戶外，為確保這些數據收集裝置能正常運行，要提升此類裝置的抗雷擊能力及抗震能力，確保數據采集裝置能在惡劣天氣條件下穩定工作。目前電力行業正處于高速發展階段，智能電表類型十分豐富，而智能電表由于其內部構造不同、執行標準也存在很大差別，這種背景下智能電表系統無法實現有效的兼容。針對這一問題一方面需盡可能統一智能電表的型號，確保用電數據信息的準確性，另一方面要提升遠程控制系統的兼容性，確保各類智能電表所傳輸的數據都能被有效讀取，借助上述方式確保智能電表收集到的用戶用電數據信息能在相同標準下進行計量。

綜上，想促進電力行業穩步發展，需對如何應用電能量收集系統的問題給予足夠關注。實際工作過程中要意識到電能量收集系統的重要作用，通過明確技術指標、確定宏觀管理目的及構建遠程控制系統等方式，充分發揮電能量收集系統的效用，為電網管理工作的進步提供技術支撐。