用戶用電信息采集系統(tǒng)電力用戶用電信息采集系統(tǒng)

電力用戶用電信息采集系統(tǒng)是對電力用戶的用電信息進行采集、處理和實時監(jiān)控的系統(tǒng)，實現(xiàn)用電信息的自動采集、計量異常和電能質(zhì)量監(jiān)測、用電分析和管理，具備相關(guān)信息發(fā)布、分布式能源的監(jiān)控、智能用電設(shè)備的信息交互等功能。

用電信息采集終端

用電信息采集終端是負責各信息采集點的電能信息的采集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)雙向傳輸以及轉(zhuǎn)發(fā)或執(zhí)行控制命令的設(shè)備。用電信息采集終端按應(yīng)用場所分為專變采集終端、集中抄表終端(包括集中器、采集器)、分布式能源監(jiān)控終端等類型。

專變采集終端

專變采集終端是專變用戶電能信息采集終端，實現(xiàn)對專變用戶的電能信息采集，包括電能表數(shù)據(jù)采集、電能計量設(shè)備工況和供電電能質(zhì)量監(jiān)測，以及客戶用電負荷和電能量的監(jiān)控，并對采集數(shù)據(jù)進行管理和傳輸。

集中抄表終端

集中抄表終端是對低壓用戶電能信息進行采集的設(shè)備，包括集中器、采集器。集中器是指收集各采集終端或電能表的數(shù)據(jù)，并進行處理儲存，同時能和主站或手持設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換的設(shè)備。采集器是用于采集多個電能表電能信息,并可與集中器交換數(shù)據(jù)的設(shè)備。采集器依據(jù)功能可分為基本型采集器和簡易型采集器?；拘筒杉鞒蘸蜁捍骐娔鼙頂?shù)據(jù)，并根據(jù)集中器的命令將儲存的數(shù)據(jù)上傳給集中器。簡易型采集器直接轉(zhuǎn)發(fā)集中器與電能表間的命令和數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)功能

系統(tǒng)主要功能包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、控制、綜合應(yīng)用、運行維護管理、系統(tǒng)接口等。

1.1

數(shù)據(jù)采集

根據(jù)不同業(yè)務(wù)對采集數(shù)據(jù)的要求，編制自動采集任務(wù)，包括任務(wù)名稱、任務(wù)類型、采集群組、采集數(shù)據(jù)項、任務(wù)執(zhí)行起止時間、采集周期、執(zhí)行優(yōu)先級、正常補采次數(shù)等信息，并管理各種采集任務(wù)的執(zhí)行，檢查任務(wù)執(zhí)行情況。1.1.1

采集數(shù)據(jù)類型項

系統(tǒng)采集的主要數(shù)據(jù)項有：

（1）電能量數(shù)據(jù)：總電能示值、各費率電能示值、總電能量、各費率電能量、最大需量等；

（2）交流模擬量：電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等；

（3）工況數(shù)據(jù)：采集終端及計量設(shè)備的工況信息；

（4）電能質(zhì)量越限統(tǒng)計數(shù)據(jù)：電壓、電流、功率、功率因數(shù)、諧波等越限統(tǒng)計數(shù)據(jù)；

（5）事件記錄數(shù)據(jù)：終端和電能表記錄的事件記錄數(shù)據(jù)；

（6）其他數(shù)據(jù)：費控信息等。1.1.2

采集方式

主要采集方式有：

（1）定時自動采集

按采集任務(wù)設(shè)定的時間間隔自動采集終端數(shù)據(jù)，自動采集時間、間隔、內(nèi)容、對象可設(shè)置。當定時自動數(shù)據(jù)采集失敗時，主站應(yīng)有自動及人工補采功能，保證數(shù)據(jù)的完整性。

（2）隨機召測

根據(jù)實際需要隨時人工召測數(shù)據(jù)。如出現(xiàn)事件告警時，隨即召測與事件相關(guān)的重要數(shù)據(jù)，供事件分析使用。

（3）主動上報

在全雙工通道和數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)通道的數(shù)據(jù)傳輸中，允許終端啟動數(shù)據(jù)傳輸過程（簡稱為主動上報），將重要事件立即上報主站，以及按定時發(fā)送任務(wù)設(shè)置將數(shù)據(jù)定時上報主站。主站應(yīng)支持主動上報數(shù)據(jù)的采集和處理。1.1.3

采集數(shù)據(jù)模型

通過需求分析，按照電力用戶性質(zhì)和營銷業(yè)務(wù)需要，將電力用戶劃分為六種類型，并分別定義不同類型用戶的采集要求、采集數(shù)據(jù)項和采集數(shù)據(jù)最小間隔，采集數(shù)據(jù)模型見附表1。大型專變用戶（A類）：立約容量在100kVA及以上的專變用戶。中小型專變用戶（B類）：立約容量在100kVA以下的專變用戶。三相一般工商業(yè)用戶（C類）：包括低壓商業(yè)、小動力、辦公等用電性質(zhì)的非居民三相用電。單相一般工商業(yè)用戶（D類）：包括低壓商業(yè)、小動力、辦公等用電性質(zhì)的非居民單相用電。居民用戶（E類）：用電性質(zhì)為居民的用戶。公用配變考核計量點（F類）：即公用配變上的用于內(nèi)部考核的計量點。其它關(guān)口計量點的采集數(shù)據(jù)項、采集間隔、采集方式可參照執(zhí)行。1.1.4

采集任務(wù)執(zhí)行質(zhì)量統(tǒng)計分析

檢查采集任務(wù)的執(zhí)行情況，分析采集數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)采集任務(wù)失敗和采集數(shù)據(jù)異常，記錄詳細信息。統(tǒng)計數(shù)據(jù)采集成功率、采集數(shù)據(jù)完整率。

1.2

數(shù)據(jù)管理1.2.1

數(shù)據(jù)合理性檢查

提供采集數(shù)據(jù)完整性、正確性的檢查和分析手段，發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)不完整時自動進行補采。提供數(shù)據(jù)異常事件記錄和告警功能；對于異常數(shù)據(jù)不予自動修復(fù)，并限制其發(fā)布，保證原始數(shù)據(jù)的唯一性和真實性。1.2.2

數(shù)據(jù)計算、分析

根據(jù)應(yīng)用功能需求，可通過配置或公式編寫，對采集的原始數(shù)據(jù)進行計算、統(tǒng)計和分析。包括但不限于：

按區(qū)域、行業(yè)、線路、電壓等級、自定義群組、用戶、變壓器容量等類別對象，以組合的方式對一定時段內(nèi)的負荷進行分析，統(tǒng)計負荷的最大值及發(fā)生時間、最小值及發(fā)生時間，負荷曲線趨勢，并可進行同期比較，以便及時了解系統(tǒng)負荷的變化情況。

（2）負荷率分析

按區(qū)域、行業(yè)、線路、電壓等級、自定義群組等統(tǒng)計分析各時間段內(nèi)的負荷率，并可進行趨勢分析。

（3）電能量分析

按區(qū)域、行業(yè)、線路、電壓等級、自定義群組、用戶等類別，以日、月、季、年或時間段等時間維度對系統(tǒng)所采集的電能量進行組合分析，包括統(tǒng)計電能量查詢、電能量同比環(huán)比分析、電能量峰谷分析、電能量突變分析、用戶用電趨勢分析和用電高峰時段分析、排名等。

（4）三相平衡度分析通過分析配電變壓器三相負荷或者臺區(qū)下所屬用戶按相線電能量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，確定三相平衡度，進而適當調(diào)整用戶相線分布，為優(yōu)化配電管理奠定基礎(chǔ)。1.4.4.2

負荷預(yù)測支持

分析地區(qū)、行業(yè)、用戶等歷史負荷、電能量數(shù)據(jù)，找出負荷變化規(guī)律，為負荷預(yù)測提供支持。1.4.5

異常用電分析1.4.5.1

計量及用電異常監(jiān)測

對采集數(shù)據(jù)進行比對、統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)用電異常。如同一計量點不同采集方式的采集數(shù)據(jù)比對或?qū)崟r數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的比對，發(fā)現(xiàn)功率超差、電能量超差、負荷超容量等用電異常，記錄異常信息。對現(xiàn)場設(shè)備運行工況進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)用電異常。如計量柜門、TA/TV回路、表計狀態(tài)等，發(fā)現(xiàn)異常，記錄異常信息。

用采集到的歷史數(shù)據(jù)分析用電規(guī)律，與當前用電情況進行比對分析，分析異常，記錄異常信息。發(fā)現(xiàn)異常后，啟動異常處理流程，將異常信息通過接口傳送到相關(guān)職能部門。1.4.5.2

重點用戶監(jiān)測

對重點用戶提供用電情況跟蹤、查詢和分析功能?？砂葱袠I(yè)、容量、電壓等級、電價類別等分類組合定義，查詢重點用戶或用戶群的信息。查詢信息包括歷史和實時負荷曲線、電能量曲線、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)、工況數(shù)據(jù)以及異常事件信息等。1.4.5.3

事件處理和查詢

根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用要求，主站將終端記錄的告警事件設(shè)置為重要事件和一般事件。對于不支持主動上報的終端，主站接收到來自終端的請求訪問要求后，立即啟動事件查詢模塊，召測終端發(fā)生的事件，并立即對召測事件進行處理。對于支持主動上報的終端，主站收到終端主動上報的重要事件，應(yīng)立即對上報事件進行處理。

主站可以定期查詢終端的一般事件或重要事件記錄，并能存儲和打印相關(guān)報表。1.4.6

電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計1.4.6.1

電壓越限統(tǒng)計

對電壓監(jiān)測點的電壓按照電壓等級進行分類分析，分類統(tǒng)計電壓監(jiān)測點的電壓合格率、電壓不平衡度等。1.4.6.2

功率因數(shù)越限統(tǒng)計

按照不同用戶的負荷特點，對用戶設(shè)定相應(yīng)的功率因數(shù)分段定值，對功率因數(shù)進行考核統(tǒng)計分析；記錄用戶指定時間段內(nèi)的功率因數(shù)最大值、最小值及其變化范圍；超標用戶分析統(tǒng)計、異常記錄等。1.4.6.3

諧波數(shù)據(jù)統(tǒng)計統(tǒng)計

按設(shè)置的電壓、電流諧波限值對監(jiān)測點的電壓諧波、電流諧波進行分析，記錄分相2～19次諧波電壓含有率及總畸變率日最大值及發(fā)生時間，統(tǒng)計分相諧波越限數(shù)據(jù)。1.4.7

線損、變損分析

根據(jù)各供電點和受電點的有功和無功的正/反向電能量數(shù)據(jù)以及供電網(wǎng)絡(luò)拓撲數(shù)據(jù)，按電壓等級、分區(qū)域、分線、分臺區(qū)進行線損的統(tǒng)計、計算、分析。可按日、月固定周期或指定時間段統(tǒng)計分析線損。主站應(yīng)能人工編輯和自動生成線損計算統(tǒng)計模型。

變損分析，是指將計算出的電能量信息作為原始數(shù)據(jù)，將原始數(shù)據(jù)注入到指定的變損計算模型中，生成對應(yīng)計量點各變壓器的損耗率信息。變損計算模型可以通過當前的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)自動生成，也支持對于個別特殊變壓器進行特例配置。1.4.8

增值服務(wù)

系統(tǒng)采用一定安全措施后，可以實現(xiàn)以下增值服務(wù)功能：

系統(tǒng)具備通過WEB進行綜合查詢功能，滿足業(yè)務(wù)需求。能夠按照設(shè)定的操作權(quán)限，提供不同的數(shù)據(jù)頁面信息及不同的數(shù)據(jù)查詢范圍。

WEB信息發(fā)布，包括原始電能量數(shù)據(jù)、加工數(shù)據(jù)、參數(shù)數(shù)據(jù)、基于統(tǒng)計分析生成的各種電能量、線損分析、電能質(zhì)量分析報表、統(tǒng)計圖形(曲線、棒圖、餅圖)網(wǎng)頁等。

系統(tǒng)可以提供數(shù)據(jù)給相關(guān)支持系統(tǒng)，實現(xiàn)通過手機短信、語音提示等多種方式及時向用戶發(fā)布用電信息、繳費通知、停電通知、恢復(fù)供電等相關(guān)信息，實現(xiàn)短信提醒、信息發(fā)布等功能?？芍С志W(wǎng)上售電服務(wù)，通過銀電聯(lián)網(wǎng)，費控費數(shù)據(jù)與系統(tǒng)進行實時交換?？梢蕴峁┫嚓P(guān)信息網(wǎng)上發(fā)布、分布式能源的監(jiān)控、智能用電設(shè)備的信息交互等擴展功能。

1.5

運行維護管理1.5.1

系統(tǒng)對時

系統(tǒng)具有與標準時鐘對時的功能，并支持從其它系統(tǒng)獲取標準時間。

主站可以對系統(tǒng)內(nèi)全部終端進行廣播對時或批量對時，也可以對單個終端進行對時。

主站可以對時鐘誤差<5min的電能表進行遠程校時。1.5.2

權(quán)限和密碼管理

對系統(tǒng)用戶進行分級管理，可進行包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用程序三部分的用戶密碼設(shè)置和權(quán)限分配。并可根據(jù)業(yè)務(wù)需要，按照業(yè)務(wù)的涉及內(nèi)容進行密碼限制。

登錄系統(tǒng)的所有操作員都要經(jīng)過授權(quán)，進行身份和權(quán)限認證，根據(jù)授權(quán)權(quán)限使用規(guī)定的系統(tǒng)功能和操作范圍。1.5.3

采集終端管理

終端管理主要對終端運行相關(guān)的采集點和終端檔案參數(shù)、配置參數(shù)、運行參數(shù)、運行狀態(tài)等進行管理。

主站可以對終端進行遠程配置和參數(shù)設(shè)置，支持新上線終端自動上報的配置信息。

主站可以向終端下發(fā)復(fù)位命令，使終端自動復(fù)位。1.5.4

檔案管理

主要對維護系統(tǒng)運行必須的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、用戶、采集點、設(shè)備進行分層分級管理。系統(tǒng)可實現(xiàn)從營銷和其它系統(tǒng)進行相關(guān)檔案的實時同步和批量導(dǎo)入及管理，以保持檔案信息的一致性和準確性。1.5.5

通信和路由管理

對系統(tǒng)使用的通信設(shè)備、中繼路由參數(shù)等進行配置和管理。對系統(tǒng)使用的公網(wǎng)信道進行流量管理。1.5.6

運行狀況管理

運行狀況管理包括主站、終端、專用中繼站運行狀況監(jiān)測和操作監(jiān)測：

（1）主站運行工況監(jiān)測

實時顯示通信前置機、應(yīng)用服務(wù)器以及通信設(shè)備等的運行工況；檢測報文合法性、統(tǒng)計每個通信端口及終端的通訊成功率；

（2）終端運行工況監(jiān)測

終端運行狀態(tài)統(tǒng)計（包括各類終端的臺數(shù)，投運臺數(shù)）、終端數(shù)據(jù)采集情況（包括電能表數(shù)據(jù)采集）、通信情況的分析和統(tǒng)計；

（3）專用中繼站運行監(jiān)測

實時顯示中繼站的運行狀態(tài)，工作環(huán)境參數(shù)；

（4）操作監(jiān)測

通過權(quán)限統(tǒng)一認證機制，確認操作人員情況，所在進程及程序、操作權(quán)限等內(nèi)容。

系統(tǒng)自動記錄重要操作（包括參數(shù)下發(fā)、控制下發(fā)、增刪終端、增刪電能表等）的當前操作員、操作時間、操作內(nèi)容、操作結(jié)果等信息，并在值班日志內(nèi)自動顯示。1.5.7

維護及故障記錄

自動檢測主站、終端以及通信信道等運行情況，記錄故障發(fā)生時間、故障現(xiàn)象等信息，生成故障通知單，提示標準的故障處理流程及方案，并建立相應(yīng)的維護記錄。

統(tǒng)計主站和終端的月/年可用率，對各類終端進行分類故障統(tǒng)計。

對電能表運行狀態(tài)進行遠程監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)運行異常并告警。1.5.8

報表管理

系統(tǒng)提供專用和通用的制表功能。系統(tǒng)操作人員可在線建立和修改報表格式。

應(yīng)根據(jù)不同需求，對各類數(shù)據(jù)選擇各種數(shù)據(jù)分類方式（如按地區(qū)、行業(yè)、變電站、線路、不同電壓等級等）和不同時間間隔組合成各種報表并支持導(dǎo)出、打印等功能。1.5.9

安全防護

系統(tǒng)的安全防護應(yīng)符合《電力用戶用電信息采集系統(tǒng)安全防護技術(shù)規(guī)范》的要求。對于采用GPRS/CDMA無線公網(wǎng)接入電力信息網(wǎng)的安全防護，對接入必須制定嚴格的安全隔離措施。

對于采用230MHz無線專網(wǎng)接入電力信息網(wǎng)的安全防護，應(yīng)采取身