淺析新形勢下用電信息采集在用電監察中的應用

姚佳健 莫雨陽

國網上海市青浦供電公司 上海 201713

引言

電力用戶用電信息采集系統（以下簡稱“用采系統”）能夠實現對電力用戶用電信息采集、處理及實時監測，并且通過對中壓載波通信技術、擴展天線、信號放大器、采集終端的遷移，以及 GPRS模塊的應用，實現各種信號盲區采集通信方案的分析與討論，實現了信號盲區采集終端的通信，實現了穩定采集用戶用電信息數據。

1 用戶電能計量方法以及電能計量采集系統的相應概述

1.1 用戶電能計量方法[1]

①傳統人工抄表方式。這種電能計量方式需要耗費大量人力、物力和財力，在以往缺乏現代電子信息技術支撐的情況下，人工抄表是非常常見的一種電能計量方式，但這種方式會帶來許多問題，如在實際計量電能時，由于無法及時進入客戶家中，或受外界因素影響，無法準確計量。②IC卡功率測量模式。這種方式主要是采用預付費的方式進行電量預購，一定程度上保證了供電企業的經濟效益和用戶對用電量的控制。此外， IC卡自動識別方式可以有效地防止個人隱私泄露，極大地降低了電力企業的人工成本。盡管 IC卡計量在具體應用中具有廣泛的適用范圍，但在比較偏遠、落后的地區，還是大量采用人工計量。③電力用戶用電信息采集系統。數字化管控技術的應用主要體現在用戶信息采集系統的建設上，在此過程中，用戶信息采集系統可以為抄表業務的開展提供良好的信息資源，而在開展業務的過程中，首先要及時將家庭智能表和移動終端的安裝到位，以便更好地收集大量有利于抄表業務開展的用戶信息，從而達到提高抄表業務開展效率的目的。其次是要進一步擴大遠距離抄表業務的開展范圍，達到智能抄表信息“全覆蓋，全采集，全費用控制”的效果，為滿足核算業務開展要求打下良好基礎。此外，還需要不斷推廣用戶用電采集系統，使智能電表有序地安裝和維護，從而更好地提高抄表工作的智能化程度，使抄表核算的要求得到滿足。數字控制技術的引入，可以從技術層面改變人工抄表的方式，使抄表信息的采集更加自動化、智能化，從而提高電力信息采集的成功率。

1.2 用電信息采集系統建設及應用

用電信息的采集系統主要將智能電能作為信息采集的依據，通過網絡手段實現信息的傳輸與交換。針對農村低電壓用戶的用電采集工作也有了新的信息采集方式，不再是原有的人工抄表方式，克服了人工抄表過程中抄表周期過長的不足，減少了人工操作失誤的影響。通過數字化的技術，可以時時刻刻監控配電網的運行指標，了解配電網的供電狀況，針對配電網之中的電量進行合理的分配，保障農戶的用電安全。智能電能表可以計算出用戶的用電量，并且針對用電量進行信息處理，將處理完成之后的信息傳遞到遠程控制設備中，最終完成抄表工作。這種方式極大地節省了工作人員的工作時間，減少了工作人員的工作量，通過數字化的技術進行監督和管理，很大程度上保障了信息傳輸的及時性，提高了信息采集人員的工作效率。錄入到用電信息采集系統之中的數據，可以幫助相關工作人員針對當地農村的用電情況進行合理的分析，為當地提供準確的基礎數據，保障電網的高效運行。

2 用電信息采集在用電監察中的應用

2.1 核查基礎數據的完整性、真實性、有效性

2.1.1 核查臺區覆蓋率，確保臺區所有用戶全覆蓋操作方法：點擊用采系統桌面“用戶采集覆蓋率統計”，選擇要查詢的班組名稱，統計口徑選擇“全口徑”，點擊“查詢”按鈕，即可查詢該班組轄區所有用戶的覆蓋率。只有全口徑100%覆蓋，才能確保采集數據的真實性、完整性。

2.1.2 核查臺區采集率，確保臺區所有用戶均能成功采集操作方法：點擊用采系統“基礎應用”→“數據采集管理”→“采集質量分析”→“采集成功率”，即可查詢班組采集成功率。確保采集成功率100%，才能保證采集的供、售電能量的完整性。

2.1.3 核對用采系統與SG186臺區戶數，確保臺戶關系正確操作方法：點擊用采系統“基礎應用”→“檔案管理”→“抄表段名稱”→“查詢”，即可查詢該抄表段采集用戶清單（如一個臺區非一個抄表段號，則需分別查詢）。確保該用戶清單與SG186系統“臺區所有低壓用戶”一一對應，確保臺戶關系正確。

2.2 安裝GPRS信號放大器

針對地下配電室無信號或信號弱的問題，特別要求新裝投運的用戶在公網信號覆蓋到配電室后，一般都要安裝信號放大器。該方法推廣速度快，且設備造價低廉，不需要復雜的調試，可直接安裝使用。對于信號弱的問題，通?？梢酝ㄟ^信號放大器來解決。但是，因其敷設線路固定設備較為煩瑣，尤其是地下室樓層較深時，信號放大器往往因線路過長，往往因非標準設備用戶自行購買，造成信號放大器維修困難，無法徹底解決信號盲區問題。

2.3 采集終端遷移

在部分地下配電室，由于屏蔽信號弱，采用了將采集終端外遷至配電室外信號正常處的方式。這種方式需要根據采集終端和電能表敷設終端的電源線和信號線，且由于受限于485通信距離和電壓壓降，一般只適合于近距離范圍內，而且由于一般是老舊配電室改造，對于電源電壓線的鋪設需要注意絕緣性能和安全性，且跨接點較多，特別是在拐角和穿洞處要做好絕緣穿管措施，確保沒有漏電短路的安全隱患。后期主要因為施工不夠方便、安全，基本未再采用該方案解決信號盲區的問題。

2.4 利用用采系統排查不明損耗

2.4.1 利用用采系統查詢低壓用戶用電異常操作方法：在用采系統頁面，打開“統計查詢”→“綜合查詢”→“低壓用戶數據批量查詢”→“電量查詢”，可查詢異常臺區、異常用戶的日用電能量情況，通過對比分析，精準查找電能量突變用戶。

2.4.2 利用用采系統查詢臺區電能表“全事件信息”，精準查找疑似“違竊”用戶清單操作方法：在用采系統頁面，打開“高級應用”→“臺區分析”→“臺區線損統計查詢”→“臺區線損明細”，點擊要摸排的臺區編碼，選擇“采集數據”→“全事件信息”，即可查詢疑似開表蓋、失壓、失流用戶，精準查找疑似“違竊”用戶清單。

2.5 安裝載波轉GPRS模塊

由于載波轉GPRS模塊是配套于各類采集終端通信接口的外接設備，所以其接口定義、結構應符合國網規范的專變終端、采集終端等高供高計、高供低計、低供低計設備的標準。且載波轉GPRS模塊通過升級改造也適應于698面向對象規約終端。由于09規約采集終端已逐步淘汰，現在廣泛使用的是小無線＋低壓電力線高速載波通信技術，主要由主機、從機以及無線轉接模塊三部分組成。無線轉接模塊安裝在采集終端側，與采集終端原GPRS通信模塊用網線進行通信，無線轉接模塊把采集終端數據和端口狀態通過無線信號發送給從模塊；主模塊安裝在同一臺區基站信號較好處，把原來采集終端的GPRS通信模塊安裝在主模塊對應插座上，主、從模塊之間通過電力線載波進行數據遠程傳輸。主模塊兼容GPRS、CD-MA、4G等通信模塊[2]。現場設備安裝時采集終端上模塊不做任何移動，把網口轉接模塊安裝在終端通信模塊附近。從機靠近采集終端位置安裝，從模塊供電從采集終端表尾端子或接線盒處取電。主機安裝在手機信號較好的表箱位置（可通過手機判定基站信號情況，手機信號顯示3～4格表示信號良好），主機從電表箱空開、接線盒等有220V交流電地方取電，主從機通過低壓載波線路通信，安裝時要確保主、從機在同一臺區、同一相序。載波轉GPRS模塊方式解決采集公網信號盲區的方案優點是安裝方便、降低了現場施工安裝工作量，支持不同電壓等級采集終端的通信，通信距離較長。

2.6 低壓采集策略分析

在采集的過程中，采集人員隨機選擇某一個地方進行采集，若采集到電壓偏低，就會認為整個地區的電壓都偏低，因此需要運用科學的手段進行電壓的采集，保障電壓大小能夠滿足用戶的日常需求。農村地區低壓用戶對電能質量的要求相對較低，但是想要減輕用電信息采集系統進行農戶的數據采集的壓力，就需要保障用電信息采集工作的準確性，針對農村地區低壓的客戶進行數據采集工作的過程中，需要專業人員結合中單類型以及通信條件，選取最為恰當的時間點進行農村低電壓采集。針對低電壓的用戶，在實際的工作中，可以結合當地的情況以及智能電表上所顯示的數據和供電電壓的數據，完成對用戶具體電壓情況的采集工作，了解到農村人群的用電情況，與此同時，采集公變臺區總路電壓的數據，并且根據得到的數據，運用計算機技術將數據匯總成表格，通過這種形式對低壓用戶的數據進行科學的分析。

2.7 科學地進行電壓補償

部分地區無法通過對設備改進以及電網優化而提高農民的用電質量，這時需要從全局的角度考慮。假如有一些地區經常會出現低電壓的狀況，就需要在當地建造無功優化系統。專業人員進行操作的過程之中，應當了解到電壓變動的幅度，通過自己的專業技能，結合自己的工作經驗進行無功補償。同時也需要了解電壓下降的幅度以及臺區負荷的情況，保障無功補償電容投切操作的頻率，減少由于電壓狀況而引起的設備故障。

3 電能計量采集系統故障處理對策分析

對于遠距離通信，若采用485總線進行電能計量采集系統，則應用通信線路將受到距離的限制，一般情況下要控制在1km以內，一旦超過此范圍，極易造成信號衰減問題。當距離增大時，信號必然受到多種因素的干擾，因此，485總線的通信信號將隨距離的增大而衰減。如果采用較長距離的485總線，則在實際通信過程中必須使用有屏蔽線的電纜，同時還要保證屏蔽線能可靠接地[3]。此外，為有效降低信號衰減帶來的負面影響，還可在采集器接口與電能表通信接口之間設置約120Ω電阻，從而達到較好的信號控制效果。

電力計量采集終端將進行多種通信，其參數主要有：通信地址、通信規約、通信波特率、通信端口號等，一旦這些參數出現偏差，就會影響正常的通信。電能表在實際應用中經常出現通信接口方面的問題，具體應用中電能表對輸出接口電壓的要求比較嚴格，通常要保持在2～5V之間。若采集的實際計量采集的電壓值要明顯低于此電壓值范圍，說明存在故障問題，一般可判定為通信模塊問題。對電能表接線問題而言，采集終端一般由4個以上的通道組成，在具體的采集過程中，各個通道屬于獨立運行狀態，相互影響相對較小。因此，對每個信道都有很高的要求，如果在物理上不能實現相應的連接，如果強行實現連接，就會在信號之間產生沖突，從而導致信號出現間歇。

4 結束語

總而言之，采用中壓電力載波通信技術解決了山區信號盲區問題，采用載波GPRS模塊解決了地下室信號盲區問題，采用載波GPRS模塊降低了現場維修工作難度，節約了人力資源，大大提高了采集終端的聯機率和采集完成率，是解決采集作業中公網信號盲區問題的重要手段。