基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖信息化及配電營(yíng)銷系統(tǒng)應(yīng)用研究

國(guó)網(wǎng)南京供電公司 劉 昱

如今我國(guó)工業(yè)企業(yè)持續(xù)發(fā)展，在企業(yè)的環(huán)境、工藝、質(zhì)檢等工作中，計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖發(fā)揮了重要作用，可促使企業(yè)加大力度實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)量點(diǎn)的高效管理，同時(shí)通過(guò)對(duì)計(jì)量系統(tǒng)的優(yōu)化和完善，可不斷提升計(jì)量管理水平，以此來(lái)控制企業(yè)的工藝質(zhì)量。隨著人們生活不斷改善，電力網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模也得到了持續(xù)擴(kuò)張，電力網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，也讓電能計(jì)量點(diǎn)越來(lái)越多樣化，傳統(tǒng)的手工計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖管理模式已經(jīng)無(wú)法滿足新時(shí)代的電能計(jì)量需求。

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，我國(guó)的電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)以及配電營(yíng)銷等相關(guān)領(lǐng)域的工作水平得到了提高，但其中仍然存在一系列問(wèn)題。電能計(jì)量點(diǎn)容易出現(xiàn)信息變化不符合實(shí)際的問(wèn)題，繼而導(dǎo)致圖像與實(shí)際情況不相符，無(wú)法滿足企業(yè)和用戶對(duì)電力計(jì)量的需求。針對(duì)其中存在的一系列問(wèn)題，部分企業(yè)已廣泛使用了集數(shù)據(jù)采集、分析及控制為一體的信息化管理系統(tǒng)，從而保障了計(jì)量管理工作的及時(shí)和精準(zhǔn)，讓電力企業(yè)的計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖應(yīng)用效果得到了提升。但現(xiàn)在電力企業(yè)廣泛使用的計(jì)量設(shè)置的信息過(guò)于單一化，而且存在供入供出信息不足等問(wèn)題，所以必須借助信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息的集成化并對(duì)電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行共享，搭建完善的電力計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖。

例如，電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖計(jì)量裝置信息過(guò)于單一或者供入供出關(guān)系信息等問(wèn)題，這些問(wèn)題影響了電能計(jì)量效果。對(duì)此，本次研究提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖信息化系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)功能的優(yōu)化和改進(jìn)，更新網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化其設(shè)計(jì)科學(xué)性，實(shí)現(xiàn)了功能方面的多樣化，可提供計(jì)量點(diǎn)管理、數(shù)據(jù)分析、售電量分析等諸多服務(wù)。其具備更加簡(jiǎn)單明晰的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，可對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)的根本需求進(jìn)行深入分析，能夠?qū)﹄娏τ?jì)量網(wǎng)絡(luò)信息化的整改思路進(jìn)行梳理，從而進(jìn)行更加科學(xué)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在該系統(tǒng)的交互界面中，使用了圖形化的操作模式，這種操作模式簡(jiǎn)單，進(jìn)一步提升了電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖系統(tǒng)的信息化程度，有利于相關(guān)領(lǐng)域的長(zhǎng)期發(fā)展。

1 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖信息化設(shè)計(jì)思路

1.1 電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖的信息化功能設(shè)計(jì)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖的信息化設(shè)計(jì)關(guān)系圖可見(jiàn)圖1。

圖1 電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)的信息組成圖

電能劑量動(dòng)態(tài)信息主要來(lái)自于四合一計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主要功能是監(jiān)測(cè)配變電、電能計(jì)量采集、負(fù)控以及低壓集抄等。站線變戶供用關(guān)系主要從集成了營(yíng)配信息的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、以及其與用戶設(shè)備的拓?fù)溆成潢P(guān)系中得出。電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖數(shù)據(jù)模型的搭建，主要是通過(guò)站線變戶供用關(guān)系中連接的電力計(jì)量點(diǎn)數(shù)據(jù)以及電力變化信息組成[1]，以此來(lái)支持電力計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖形的維護(hù)功能，與此同時(shí)電力能源計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖的組成也分為四類，具體可見(jiàn)圖2。

圖2 電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖的組成

電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖可分為四種不同類型，根據(jù)應(yīng)用對(duì)象的變化可選擇不同類型的圖嵌入進(jìn)相關(guān)程序中并發(fā)揮作用，電量計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖應(yīng)用過(guò)程，重點(diǎn)對(duì)電力計(jì)量點(diǎn)、用戶信息、用戶服務(wù)以及電力營(yíng)銷等內(nèi)容更為關(guān)注，而對(duì)于電網(wǎng)設(shè)備、臺(tái)賬等信息并沒(méi)有給予更多關(guān)注，這樣才能確保針對(duì)用戶提供更具質(zhì)量的服務(wù)，也能有效提高電力營(yíng)銷系統(tǒng)的工作效率和質(zhì)量。

在我國(guó)云南部分地區(qū)采取集成建設(shè)營(yíng)配信息電網(wǎng)管理系統(tǒng)，并將之與配電網(wǎng)GIS系統(tǒng)、電力自動(dòng)化計(jì)量系統(tǒng)以及全自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)連接[3]，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力計(jì)量數(shù)據(jù)的同步，建立了初級(jí)形態(tài)的電力計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖，從而為用戶提供電力營(yíng)銷分析、線損管理、分區(qū)域售電等服務(wù)。

1.2 電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

根據(jù)集成化建設(shè)電力網(wǎng)絡(luò)營(yíng)配系統(tǒng)的需求，同時(shí)通過(guò)對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行分析，可以從中得出電力供售計(jì)量點(diǎn)的具體配置情況，站線變戶供用關(guān)系計(jì)量網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具體情況如下：應(yīng)用層。線損管理、客戶服務(wù)、計(jì)量數(shù)據(jù)管理、計(jì)量點(diǎn)管理、圖形維護(hù)管理；數(shù)據(jù)模型層。基本的數(shù)據(jù)處理模型和圖像處理模型；數(shù)據(jù)支持層。計(jì)量點(diǎn)信息、電能量動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、“站線變戶”。

電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖的結(jié)構(gòu)可分為三個(gè)層次，其邏輯結(jié)構(gòu)是應(yīng)用層、數(shù)據(jù)模型層和數(shù)據(jù)支持層。其中，應(yīng)用層包括多項(xiàng)功能，包括線損管理、圖形維護(hù)管理等服務(wù)性內(nèi)容[4]。數(shù)據(jù)模型層的主要功能則是通過(guò)建立數(shù)據(jù)模型對(duì)一些數(shù)據(jù)和圖像進(jìn)行基本處理，而數(shù)據(jù)支持層則包括計(jì)量點(diǎn)信息等基本要素。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖管理的應(yīng)用

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖管理的應(yīng)用可細(xì)分為兩個(gè)層次，具體可見(jiàn)圖3。

圖3 電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖的管理應(yīng)用

2.1 基礎(chǔ)功能

圖形展示功能。在電力營(yíng)銷計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖中，由電力供售計(jì)量點(diǎn)、線損情況以及站線變戶等拓?fù)潢P(guān)系共同組成了一個(gè)結(jié)構(gòu)圖形，根據(jù)電壓等級(jí)和供售電分類以及省市地區(qū)的不同，可更加直觀的對(duì)電力企業(yè)的供電計(jì)量點(diǎn)及其與計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖的關(guān)系進(jìn)行概括。通過(guò)不同角度入手，可將之劃分為地理圖、邏輯圖等不同類型，通過(guò)營(yíng)配電網(wǎng)拓?fù)淇芍苯訉㈦娏τ?jì)量點(diǎn)的分布情況展現(xiàn)在地圖具體位置，為了讓這一分布情況的展現(xiàn)更為清晰，需要根據(jù)電壓的不同將其進(jìn)行分類[5]。根據(jù)地理圖的不同縮放等級(jí)，可對(duì)電壓等級(jí)以及電力計(jì)量點(diǎn)等數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。電力計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖的邏輯模式可對(duì)不同地區(qū)的電力營(yíng)銷及配電業(yè)務(wù)進(jìn)行展示，在電力營(yíng)銷管理系統(tǒng)中，可建立以省公司和地區(qū)供電部門為單位的供售電計(jì)量點(diǎn)，還可體現(xiàn)出線損情況以及電廠計(jì)量點(diǎn)等數(shù)據(jù)信息。

分級(jí)測(cè)量電力供售計(jì)量點(diǎn)。電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖管理的應(yīng)用還可實(shí)現(xiàn)對(duì)各省市不同級(jí)別地區(qū)的電力測(cè)量點(diǎn)和供售電能計(jì)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，還可測(cè)量供電功率，對(duì)線損情況進(jìn)行評(píng)估，為企業(yè)分析、梳理電廠測(cè)試點(diǎn)信息，建立數(shù)字模型，可將收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行建檔并進(jìn)行圖形維護(hù)；測(cè)量數(shù)據(jù)管理功能包括對(duì)電力計(jì)量數(shù)據(jù)的監(jiān)管以及對(duì)電力測(cè)量網(wǎng)絡(luò)圖的應(yīng)用等；供售電分析功能可針對(duì)電能消費(fèi)進(jìn)行可進(jìn)行分析，并對(duì)供售電情況進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)不同地區(qū)的每日電能消費(fèi)情況以及變化趨勢(shì)進(jìn)行探討，從而對(duì)電力消費(fèi)異常變化進(jìn)行判斷。

2.2 應(yīng)用功能

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖的應(yīng)用功能，需以集成化的營(yíng)配電信息作為基本內(nèi)容，再根據(jù)實(shí)際的電能計(jì)量和供售需求，對(duì)集成化營(yíng)配電功能進(jìn)行優(yōu)化和完善，以此來(lái)提高為用戶服務(wù)的效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶用電情況的精細(xì)化管理，進(jìn)一步提高企業(yè)的電力計(jì)量管理水平。線損管理功能是電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖的主要應(yīng)用功能，電力供應(yīng)系統(tǒng)的線損情況包括線路損壞、配電器損耗或者變壓器故障等。通過(guò)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖，可采取圖形表示的方式，讓各地區(qū)的供售電情況以及線損情況更加清晰的表現(xiàn)出來(lái)。同時(shí)，可根據(jù)不同線路情況，對(duì)每日、每月以及每年的線損情況進(jìn)行分析，對(duì)不同線路之間進(jìn)行對(duì)比，與往年的線損情況進(jìn)行環(huán)比，還可計(jì)算供售電量和線損情況的同比。

此外，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖，可分臺(tái)區(qū)對(duì)電力系統(tǒng)的線損情況進(jìn)行展示和分析。在電力計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖中，可使用不同顏色對(duì)存在線損問(wèn)題的臺(tái)區(qū)和正常區(qū)域進(jìn)行區(qū)分，可根據(jù)發(fā)生異常問(wèn)題的位置進(jìn)行排查，對(duì)線損率和環(huán)比值進(jìn)行研究，同時(shí)可對(duì)當(dāng)前線路的電量波動(dòng)情況進(jìn)行具體顯示，也能放大顯示電力計(jì)量點(diǎn)。

3 配電營(yíng)銷特點(diǎn)

作為電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理的重要組成部分，配電營(yíng)銷工作涉及到多方面內(nèi)容，包括供售電情況以及電力市場(chǎng)需求等，通過(guò)對(duì)供應(yīng)方和需求方的調(diào)查研究，可為用戶提高經(jīng)濟(jì)且具有安全性的電力能源產(chǎn)品，進(jìn)一步滿足用戶需求。為了更好的了解配電營(yíng)銷的利處和缺陷，必須對(duì)配電營(yíng)銷特點(diǎn)進(jìn)行分析。

整體性。配電營(yíng)銷工作與發(fā)電、輸配電以及營(yíng)銷等諸多環(huán)節(jié)相關(guān)，電力產(chǎn)品的銷售必須依賴電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行運(yùn)輸，建立具備輸配電、發(fā)電等多功能于一體的集成化系統(tǒng)，確保電力網(wǎng)絡(luò)的完整，達(dá)到最佳的配電營(yíng)銷效果；服務(wù)性。由于電力企業(yè)屬于服務(wù)行業(yè)，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展甚至人民的日常生活均有極大影響，所以為了保障用戶的需求得到滿足，為用戶提供完善的供電服務(wù)，必須保障長(zhǎng)期供電能力，提高配電營(yíng)銷的服務(wù)性；技術(shù)性。配電營(yíng)銷工作也是一項(xiàng)充滿技術(shù)性的工作，其開(kāi)展過(guò)程中必須依賴專業(yè)的現(xiàn)代化技術(shù)，因此，電力企業(yè)必須對(duì)信息化、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)重視起來(lái)，從而推動(dòng)企業(yè)的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。

4 基于物聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)的配電營(yíng)銷系統(tǒng)

現(xiàn)代化信息技術(shù)對(duì)促進(jìn)電力企業(yè)發(fā)展、提高企業(yè)的生產(chǎn)水平和配電營(yíng)銷效果有著重要作用，可在電力企業(yè)的數(shù)據(jù)分析等工作中提供專業(yè)的決策。也就是說(shuō)，基于物聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)提高配電營(yíng)銷系統(tǒng)運(yùn)行水平，是推動(dòng)電力企業(yè)智能化、自動(dòng)化發(fā)展的重要舉措。傳統(tǒng)的配電營(yíng)銷系統(tǒng)主要基于小型數(shù)據(jù)庫(kù)和服務(wù)器等開(kāi)展工作，但隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，配電營(yíng)銷系統(tǒng)的建設(shè)技術(shù)也越來(lái)越成熟。

系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)。作為電力企業(yè)的核心運(yùn)營(yíng)內(nèi)容，配電系統(tǒng)的信息化創(chuàng)新和改造非常關(guān)鍵，其可為用戶提供現(xiàn)代化的輸電和通信服務(wù)，根據(jù)相關(guān)部門的要求來(lái)看，在我國(guó)電力企業(yè)的電力網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷部門中，必須按照規(guī)范化的市場(chǎng)營(yíng)銷策略，結(jié)合信息化系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和分析，從而基于整體化的數(shù)據(jù)制定合理的配電影響測(cè)量，以此來(lái)提高電力企業(yè)的管理水平，確保為用戶提供高質(zhì)量配電服務(wù)。

系統(tǒng)功能模型?；谖锫?lián)網(wǎng)信息化技術(shù)的配電營(yíng)銷系統(tǒng)可劃分為系統(tǒng)管理、通信、決策支持、資源管理等子系統(tǒng)，通過(guò)這些子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)資料和配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的修改和調(diào)整，而應(yīng)用信息交流功能的子系統(tǒng)，則可實(shí)現(xiàn)在電力企業(yè)決策人員與其他部門之間的信息交流和溝通，同時(shí)可由不同部門提出整改意見(jiàn)，進(jìn)而對(duì)配電營(yíng)銷系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。通過(guò)決策支持子系統(tǒng)，還可對(duì)企業(yè)的供電質(zhì)量以及配電營(yíng)銷情況進(jìn)行管理。

綜上，對(duì)于人民的日常生活，電力網(wǎng)絡(luò)的搭建以及電能計(jì)量、配電營(yíng)銷效果均會(huì)對(duì)其產(chǎn)生嚴(yán)重影響，也會(huì)影響到電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。本文針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)背景對(duì)電能計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖的信息化調(diào)整進(jìn)行了分析，以期可更加直觀地展示供售電圖形化關(guān)系，從而推動(dòng)電力企業(yè)長(zhǎng)久穩(wěn)定的發(fā)展，為用戶提供更加高質(zhì)量的供電服務(wù)。