第 1 章 绪论
1.1 选题背景及意义
随着科技快速发展，人们在进行能源应用时，逐渐由传统的煤炭能源向电能、风能等新兴的能源方向。电能做为当今社会应用最为普及的一类资源，能够确保电能在当前社会得到普及推广已经是政府需要解决的重要问题。为了确保电能能够得到更加广泛的应用普及，智能电网的安装已经迫在眉睫。根据政府相关部门统计，当前我国社会用电量重逐年增加。现已由 2008 年的34,379.69 亿千瓦时增长至 2015 年的 55,484.00 亿千瓦时。全社会用电量的增长对用电设备的投资有强烈的带动作用国网“十二五”智能电网投资总额约 2,860 亿元，投资范围包括发电、用电等诸多环节。国家之所以要进行智能电网的普及安装，主要是为了使现有的电力生产和消费环节得到全面升级。为了能够进一步了解我国居民的用电状况，政府通过智能电网中的覆盖安装来了解我国当前用电状况的应用状况。因此用电信息采集系统的建设是国家电网公司实施智能电网建设工作的重要组成部分，可实现电力用户电能量数据的采集、用电负荷、计量异常在线监测，确保采集的数据能够得到全面的监管和统计，为计量装置异常处理等营销精益化管理提供技术基础。随着用电采集系统的全面覆盖以及规范化处理，电网运行的基本条件得到了全面优化，达到优化负荷、节能增效等根本目的，实现"全覆盖、全采集、全费控"的最终目标。2009 年国网为实现智能电网全面覆盖的战略目标，决定将当前用电信息采集系统的建设划分为以下三个阶段进行具体实施：2009-2010 年为规划试点阶段，要求建设用电信息采集系统覆盖率达到 15%；2011-2015 年为全面建设阶段，此阶段要达成电力用户“全采集、全覆盖”的最终目标；2016-2020 年为引领提升阶段，到2020 年将全面建成，实现坚强智能电网建设[1]。宁波供电公司是国家电网公司的大型企业之一，从2010年开始逐渐对宁波市区范围内的低压、专变、配变等进行了采集全覆盖的工作。坚持“安装一片、调试一片、应用一片” 的原则，在2015年底，实现了宁波地区116万余用户智能电表的改造和采集器的安装，基本已经完成了用电信息采集系统全覆盖工作，并通过采集系统进行了远程抄表，远程停复电、反窃电、台区线损管理等一系列营销工作，彻底告别了人工抄表，数据容易出错的时代。
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1.2 国内外研究动态
在国外，用电信息采集系统早在 20 世纪 70 年代便可以投入研究，国外之所以要全面实施智能电网建设，主要是为了实现开发新能源、节能减排等目的，开展自动抄表相关系统建设，并在智能用电领域开展新的研究和探索，在实际应用中取得了显著的效果。2006 年，随着技术快速发展，欧盟理事会为了进一步全面实施电网建设，颁布了《可持续的、竞争的、安全的欧洲能源策略》的能源绿皮书，明确欧盟未来电网发展方向，积极开发新的电能表自动管理系统，满足当地居民的用电要求。据欧盟能源部分预测，欧盟将在 2020 年，实现智能电能表 80%的普及率，在欧盟的号召之下，大多中东欧国家也决定实施智能电能表的安装，预计在 2023 年将此类工作全部完成[1]。西班牙政府为打造智能城市以及全面推行制动抄表工作，早在 2007 年便出台了相关法律。法律规定，在 2018 年，该国将全面实施智能电能表并加快智能电网建设，确保其能够实现分时计费、用电负荷特性采集等诸多功能。法国政府正在将电力用户使用智能表纳入法律中。2006 年法国的电力公司提出了里程碑式的计划： 2010-2017 年间，将 3300 万只电表全部替换为智能电表。非洲各国经济发展程度存在较大差异，电力设施的发展速度不尽相同。基于近年来世界范围内智能电网建设的推动，部分非洲国家也已经建设良好的电力基础设施，随着电力基础设施应用的不断推广，非洲为全面建设智能电网奠定了前提基础。同时，非洲国家具有利用太阳能等能源的先天地理优势，也为整个非洲地区电力发展提供了较好的天然资源。目前，非洲各国已经开始投资建设部分电网项目。根据非洲各国政府规划，至 2030 年，非洲各国在电力基础设施方面投资将达 5,630 亿美元，其中 60%会直接投资于电力基础设施，而非洲电力基建部分将投向智能电表的普及。就全球范围来看，用电信息采集系统和智能电能表在国外得到了广泛的推广和应用，这一硬件、软件相配合的用电信息系统也给电力用户带来了极大的方便，通过这一系统用户能够随时了解到家庭用电信息，同时还能察看实施的地区用电动态，有利于电力资源的合理利用，促进用户和供电企业的双向互动[4]。
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第 2 章 用电信息采集系统概述
2.1 用电信息采集系统总体构成
用电信息采集系统是智能电网的重要组成部分，是 SG186 营销业务应用重要的数据支撑平台。
用电信息采集系统在逻辑方面分为接口层、主站层、通信层、采集层以及对象层五个层次。不同层次的功能也有所不同。（1）接口层接口层的功能是通过此接口使采集系统的应用功能与营销业务应用系统、配网自动化系统及其他相关系统进行数据传输及信息交换（2）主站层主站层作为用电信息采集系统的管理和控制中心，其主要是由数据采集、业务应用等多个部分组成的。其主要功能是对数据传输、数据处理和数据应用及系统安全与运行进行管理，同时可以有效的实现与其他不同系统之间的数据交换。（3）通信层通信层是位于主站层和采集层之间的中间层，其不仅能够使整个通信过程工作正常开展，还能支持整个终端间的通信工作。其通信方式有光纤通信、无线通信、以及 GPRS/CDMA 通信等。其中 GPRS/CDMA 通信是应用最为广泛的一类数据通信，且不仅能够实现防火墙认证机制，在保障用户数据信息，防止不法用户入侵等诸多方面都发挥着重要的作用。这种通信方式也是当前安全性最高的数据通信方式。（4）采集层采集层一般是由采集终端和电能计量装置组成。其采集终端设备能将计量装置上的相应数据通过无线或 485 线送至采集终端上，再将需要的信息通过通信层送到主站层。
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2.2 用电信息采集系统模块功能
为了使人们能够更好的了解用户采集系统，本文笔者将采集系统部分功能模块从以下几方面进行详细分析：
2.2.1 数据采集
数据采集是整个用电采集系统的核心功能。它为别的功能提供数据基础。数据采集管理包括任务编制、任务执行、检查、检测以及数据分布。数据采集的方式有：（1）定时自动采集按采集任务设定的时间间隔自动采集终端数据，自动采集时间、间隔、内容、对象可设置。当定时自动数据采集失败时，主站应该有自动及人工补录功能，保证数据的完整性。（2）实时招测根据实际需要提供实时招测数据功能。便于用户用电信息随时查询。（3）主动上报在双向数据交换网络通道的数据传输中，允许终端启动数据传输过程，将重要事件或者异常事件按照定时发送任务设置的模式将数据主动上报主站，主站应该支持主动上报数据的采集和处理。对系统反馈采集的信息进行详细的研究分析，通过对上报的数据信息分析，能够有效的掌握当前采集系统出现故障的具体位置，并派专业人员进行现场处理，确保数据信息的正确完整性。
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第 3 章 用电信息采集系统全建设及管理存在的问题..........14
3.1 前期调查中存在的问题 ..... 14
3.2 中期施工中存在的问题 ..... 15
3.2.1 全覆盖建设问题 .......... 15
3.2.2 人员维修管理过程中存在的问题 .... 17
3.3 采集对象信息掌握不全面 ............ 18
3.4 运行维护过程中存在的问题 ........ 20
3.5 本章小结 ....... 24
第 4 章 针对用电信息采集系统问题的解决措施.......25
4.1 完善系统当前的管控流程 ............ 25
4.2 制定合适的管控措施 ......... 26
4.3 本章小结 ..... 29
第 5 章 用电信息采集系统应用实例分析——以宁波地区为例.....30
5.1 宁波地区电力用户用电信息采集系统建设方案 ....... 30
5.2 宁波地区电力用户用电信息采集系统覆盖安装现状 .......... 44
5.3 宁波地区电力用户用电信息采集系统应用 .... 45
5.4 宁波地区电力用户用电信息采集系统未来发展 ....... 48
5.4.1 实现用户能够自行监控用电信息 ............. 48
5.4.2 全面落实“四表合一”项目.... 49
5.5 本章小结 ..... 49
第 5 章 用电信息采集系统应用的实例分析——以宁波地区为例
5.1 宁波地区电力用户用电信息采集系统建设方案
5.1.1 总体建设要求
根据国家的有关指示完成相应的电网“全覆盖、采集、监控”，这一指示要求地区的供电部门对本地区的供电控制系统进行一些非常必要的改进，对专变、配变以及低压的用户完成智能采集的工作，实现远程监控、采集、管理等功能。这种用电采集系统可以很好的实现宁波地区（江北地区、海曙地区、江东地区、镇海地区、杭湾地区、北仑地区）全方位、全宁波地区的用电信息的全部采集和相应管理工作。因此，当宁波地区要完成相应的全覆盖工作时，我们通过对其系统建设的研究，可以对整体的采集区域有一个合理的认识。我们可以根据工程的施工情况，合理的对于工程的整个施工提出一些合理化的建议，根据国家的指示完成相应的全覆盖的问题，必须非常深入了解宁波的地区的人口情况，下面我们介绍一下宁波的地区的人口情况[36]。主站基本上采用的是省级和市级的两级部署的方式。市级的服务站主要是负责采集和处理本地区的数据，并将一些数据反馈给省级的主站，同时接受省级主站的信息，实现上级单位对于下属单位的管理工作。其中各地区的市级主站也可以进一步分为 3 个部分即主站部分、通信部分、采集部分[37]：主站部分：负责将采集的信息，进行相关的统计和相关的处理与储存的工作，通过通信部分完成对采集终端的管理工作与调节等功能。通信部分：完成短距离的通信和远距离的通信，主要指的的完成主站和采集终端的通信。
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结论
笔者在进行本次课题研究过程中，通过对系统各组成部分的详细阐述以及各部门自身的功能特点，并结合宁波地区当前电力用户分布状况，进行用户用电信息系统全覆盖与应用建设。笔者通过大量对于那就分析，最终得到以下几点研究成果：(1)通过本次课题研究，能够更好的了解当前用电信息采集系统的基本框架以及各模块的功能特点，使用户能够更好的了解用户采集系统的组成以及工作方式，使用户自身便可以进行用电检测。(2)通过对用电信息采集系统的现场建设分析，根据宁波地区用电用户分布特点，实施了切实可行的采集系统建设方案，使智能表在用电用户当中实现全覆盖的预期目标。(3)通过分析现阶段宁波地区用电信息采集系统运用维护工作，找出影响用电采集系统维护工作的主要问题，并制定有效的措施来进行问题解决，确保用电信息采集系统能够正常运行；(4)通过对宁波地区电力用户信息系统的实例分析，将本次研究的工作进程以及现阶段达到的成效进行展示。虽然本次研究取得了一系列的显著成就，但也存在诸多问题未能及时解决。如对系统各部分组成介绍不详细、后期维护未找到有效性的解决方式等。因此，要想确保智能电网能够正常建设以及实现数据信息的有效传递，工作人员要加强对智能电网各个环节的规范处理。积极做好现场统筹规划设计，最终建立一个高效率、高质量且便于管理的系统信息平台。由此可见，今后在进行此类研究研究时，研究人员要加大对此类问题的投入力度，为今后研究提供合理的指导意见。
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参考文献（略）