智能电网用电信息采集技术研究

一
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用 电信 息采 集系 统 的覆 盖 区域可 以是 区域 电 网 ， 也 可 以是地 方 电网 ， 可 以 是省 级公 司 ， 也 可 以市县级 公司 。 电力 用户分 布面广 、 数 量大 ， 用 电量 、 用 电环 境 千差 万别 ， 信道 方式各 异 ， 用户类 型也 各不相 同 但要 求采取 规范 、 统一 的原则 ， 建立 一个 用 电信息 采集 系统 ， 实 现用 户用 电信 息 的全 面 覆盖 ， 全 面采集 大型 专 用变 压器 用户 、 中小 型专用 变压 器用 户 、 一般 工商 业用 户 、 居 民用户 、 公 用配 电 变压 器考 核计 量点 ， 以及分 布 式能源 的接人 、 充放 电与储能 装置 接入计 量 点的 电能信息 等 数据 。 ２． 用 电信 息全 面 采 集 不 同的 电力 用户 ， 如 中小型 专用 变压 器 用户 、 一般 工商 业用 户 、 居 民用户 等， 他 们用 电信 息也 就不 会相 同 ， 这就 要求 用 电采集 系统能 够 全面采 集不 同用 ’ 户 的用 电信 息 。 ３． 全费 控 用 电采集 系统的 “ 全费 控” 功 能有利 于促进 预付 费的推 广 ， 有效 管理 电费 的 回收 ， 减少 欠费等 长期制 约 电网效益 的 问题 ， 增 加 电网公司经 济效 益。 电网公 司 根据营 销 业务 的需求 ， 要 求 用 电采集 系统必 须 支持 电费控 制功 能 ， 以便 电网 公 司选择主 站实 施费控 ， 终 端实施 费控 、 电能表实 施费控 的费控 方式 ， 进 而控制 用 户用 电 。 远程 预付 费管理 是 智能 电网 用 电环 节一 种新 的业 务需 求 ， 用户 不需 要 刷卡 ， 可 以到 附近 银行 、 营业 厅 ， 或 者利 用手机 、 网络 等 自 己方 便操作 的方 式 完 成购 电支付 ， 信息 采集 系统利用 通信 网络立 即将预 付费信 息 下发到用 户的 电能 表。 用户 电能表 的运行数 据也 可 以上 传到 预付费 管理模 块 ， 进 行双 向通信 ， 当用 户 的用 电量或 者用 电 的金额 接近 购买值 的 时候 ， 主站 立 即向用 户 发出“ 尽快 购 电” 的提 示 。 如 果用 户的 用 电量 或者 金额 已经用完 ， 用 户仍 然不 缴费 的话 ， 电能 表在 没有 接到 主站 下发 来的 新的 购 电指令情 况 下 ， 将 会 自动 断开 ， 从 而实施对 该用 户停 电的措 施 。 二、 用 电信 息 采集 系统 必 备 的功 能 用 电采 集系统 必备 的功能包 括 ： 数据采 集 、 控制、 综合应 用 、 运行维 护管理 、 系统 接 口等 １数 据 采集
用 电信息 采集技术 是指对 电力用 户的用 电信息进 行采集 、 处 理和监 控的技 术， 实现 用 电信 息 的 自动 采集 、 监测、 分析 和管 理 ， 实现 抄表 以及 电费结 算 的智 能化 ， 提高 电网科 技营销 水平 ， 是智 能 电网用 电环 节的 重要基础 ， 也是用户 用 电 信息 的重要 来源 ； 为 管理 信息 系统提 供 及时 、 完整、 准确 的基 础数据 。 运 用 用 电 信息 采集技 术 ， 从 而对 购电 、 用 电、 售 电环 节 的信息 实现实 时采集 ， 统 计和分 析 ， 达 到购 、 供、 售 电环 节 实时 监控 的 目的 。 用电 信息 采集 技术 的发 展 目标 用电信 息采集 技术 的发展 目标是 ： 全 覆盖 、 全采 集 、 全 费控 ， 实现 电力流 、 信 息流、 业 务 流三 流合 一 ， 全 面支 撑统 一坚 强智 能 电 网的发展 。 １ ． 用 电信息 的全 面覆 盖

处理技术 、 网络技术 、 通 信技术 为核 心 ， 由计量 与数据处 理 、 存储 单元 、 通信 单元 及 接 口单元 组成 ， 并且具 有操作 、 显示 与人机 交互 界 面 ， 具 有 电力参 数测量 、 双 向电能计 量 、 电能 质量监 测 、 实 时数据 交互 、 多种 费率时段 以及 远程控 制等功 能 的智能 型仪 表 。 近几 年我 国开 发的第 三代 电能 表 ， 是在 第一 代机械 电能表 以及 目前仍广 泛使 用的第 二代 电子式 电能表的基 础上 发展而 来的 ， 第三代 电能表 集 成 了电能 多功 能计量 、 自动 采集 、 预付 费 、 阶梯 电价 等多 方面 的功 能。 但第 三代 电能表 技术距 离智 能 电网建 设 的要求还存 在相 当大 的差 距 ， 还存在 多方 面的不 足， 不 能适 应智 能 用 电需求 ， 不具 备节 能管 理 等要求 。 为 了适 应智 能 电 网的发 展， 智 能 电表 除了一 些基 本 的功 能 以外 ， 还需要 具 备 以下智 能化 的功 能 。 （ １ ） 有功 电能 和 无功 电能双 向计量 ， 支 持分 布 式能 源用户 的接 人 。 （ ２ 尉 配 电网络的 实时状态进 行监测 、 诊断 、 报警 。 通过 在用户 侧增加 测量节 点， 可 以使负载 和 网损 信息更 加及 时、 准确， 有 效避免 了 电力 设备 的过 载和 电能 质量 恶 化 的发生 ， 满 足计 量装 置故 障定 位 、 分 析和 处理 的要 求 。 （ ３ ） 具备阶梯 电价 、 预付 费及 远程 通断 电功 能 ， 支持 电力 需求侧 管理 。 电力需 求 侧管理 分 为两个 方面 ， 即价格 控制 和负荷 控 制 ， 其实质 就是 利用 阶梯 电价对 电力 用户 的用 电负 荷进 行有 效控 制进 而实现分 布发 电的 目的。 负荷 控 制就是 由 电网调 度人 员按 照 电网 的实 际情况 进行 远程 控 制 ， 实现 负 载的接 入和 断 开 。 （ ４ ） 可 以实时 监控 电网运 行状态 、 电能质量 和环 境参量 ， 支持智 能用 电用 能 服 务。 借 助智 能 电表提 供 的信息量 ， 便 能在此基 础上建 立用户 能量 管理 系统 ， 从 而 为不 同类型 的电力用 户提供 更有针 对性 的能量管 理服务 ， 并在 满足 最低环 境 控 制要 求 的同时 ， 尽 可 能地 降低 能耗 ， 以便达 到 节能 的 目的 。 （ ５ ） 配备 专用 的安 全加密 模块 ， 保 障电能表信 息安全存 储 、 运 算和传 输 ， 检 测 非法 用 电。 智能 电表 可 以准确 检 测到 表箱 开启 、 表计 软件 更 新 、 接 线变 动等 情 况， 有 利于及 时发 现非法 用 电即窃 电， 在一 些经常 发生窃 电现象 的区域 ， 通 过对 总表 数据 和相 关表计 数据 的对 比分析 ， 能够 及时 发现 一些潜 在的 窃 电现象 ， 为 电网公司 挽 回巨 大的经 济 损失 。 （ ６ ） 建 设智 能家庭 。 根据用户 的需要和 行为 、 室 内外温度 以及其他 的参数 ， 有 效地 控制供 热 、 制冷、 通风 、 报警 和 照明等 系统 ， 实现家 庭建 设的智 能 化和远 程 控制 。 目前 ， 智能 电表 的大 规模运 用工 程 已经 启动 ， 预计到 ２ ０ ２ ０ ￣， 智能 电表 的覆 盖率 将达 到 １ ０ ０ ％。 未 来的智 能 电表将朝 着功 能设置 模 块化 、 接 口一体 化方 向发
应 用 技 术
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智 能 电 网 用 电信 息 采 集技 术 研 究
陈斐 彪
（ 衡 阳 财 经工业 职 业技 术 学 院 湖南 衡阳 ４ ２ １ ０ ０ ０ ）
［ 摘 ｌ ｌ ｇ ］ 智 能 电 网的建 设被 列 为 国家 的发 展 战略 ， 用 电采集 系统 是 作为 坚 强智 能 电网 的重要 组 成部 分 ， 用 电信 息 采集 技术 是 用 电采集 系 统的 关 键所在 ， 文 中阐述 了 智能 电表 、 采集 终端 、 安 全加 密技 术 、 主 站软 件技 术等 关键 技术 的要 求 以及 用 电采集 技术 的发 展 目标 。 ［ 关键 词］ 智能 电 网 ； 用 电采集 技术 中图分 类号 ： Ｆ ４ ２ ６ ． ６ １ 文献标 识 码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ９ ９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ ～０ ４ ０ ０ — ０ ２