第一章绪论
1.1. 概述
低压电力用户用电信息采集系统通过对大量低压用户用电数据的采集和对营销系统收费业务系统的接口支持,实现对电费的窗口收费;通过对公用配电变压器侧用电数据的采集、低压用电用户侧用电数据的采集和数据分析,实现了对公用配电变压器下线路损失的计算和分析,并为用电信息采集系统对整个地区电网进行线路损失计算提供了数据基础;通过对三相一般工商业用户、单相一般工商业用户进行预付费电力管理,方便用户用电及交费。
1.2. 同类系统分析
上世纪70年代,美国出现能源危机后,在引进西欧音频电力负荷控制系统的基础上开发研制出载波电力负荷监控及抄表系统,随即迅速在国内推广使用。由于其双向终端成本较高(每个带电能表的终端成本为600美元一700美元),所以双向终端主要安装在负荷较大的工厂企业,一般用户利用单向终端向管理中心传输电能表的数据。上世纪80年代以色列研制成低压电力线载波集中抄表技术,1993年首次来华进行技术交流,它的主要特点是在每块机械式电能表中安装一块采集模块,完成对电能量信息的采集和处理,并具有单向通信功能,它把各分散电能表的电能量数据通过低压配电线传至接在同一低压配电网上的若干数据集中器,然后通过手持抄收机或公用电话网将收集到的配电小区内所有电能表的电能量数据传送到用电管理中心。
当通信质量不佳时,可在电能表和集中器间加装双向通信中继器,进行数据采集处理和中继放大。目前从加拿大引进的低压电力线载波集中抄表技术与此类似,这两个系统的传输速率都较低。我国在1993年后开始研制载波方式集中抄表系统,1996年后开始出现一些试验系统。由于低压配电网是以配电变压器为中心构成的区域供电网络,以此为通信信道的载波集中抄表系统的结构也是以配电变压器为单元,对区域内的用户电能量数据进行采集和集中处理,然后经手持抄表器或公用电话网,把各配电小区集中器中的信息送入中央集中抄表系统主站。今后随着低压载波通信技术的发展,低压电力用户用电信息采集系统将构成与配电网络分层结构相应的分层电能量数据采集系统。
1.3. 预期目标和意义
目前,随着我国城网、农网改造工程的深入进行,以及对“一户一表”的电力用户实行积极的用电政策,传统的用电政策正在向新的科学的用电政策转变,常规的电价正在向分时电价转变,普通的机械表、电子式脉冲表、卡式预付费表等逐渐向多功能、分时计量转变。因此,电力用户及用电营销部门对电能表的抄收质量、精度、功能、自动化程度及可靠性等要求逐步提高,同时也提倡分时用电,利用每日用电高峰、低谷时段用电价格的差价,鼓励在用电负荷低谷时多用电。
实施低压电力用户用电信息采集系统,可加强用电、营销系统管理自动化的快速、有利发展;查询线损情况及主要控制点,抑制不良的窃电行为,强化对电能表的在线监测:提高电能表计量的正确度;预付费电力管理功能的实施可与各供电公司内的收费系统连接,方便用户用电及交费,实现实用化运行。因此,压电力用户用电信息采集系统要实现以下目标:
第二章系统关键技术研究
低压电力用户用电信息采集系统建设的目的是采用和借鉴先进的技术手段,实现低压电力用户用电现场数据的采集、进行预付费电力管理,从而强化管理和提高客户服务质量为出发点,及时获取用电现场第一手资料,提高管理的针对性和有效性。系统的设计与实现是以各类技术为依托。因此,了解、研究相关技术是重要的理论基础。
2.1.采集对象及要求
低压电力用户用电信息采集系统的采集对象为所有低压电力用户,包括各类380/220V供电的工商业户和居民用户、公用配变考核计量点。要求采集覆盖率达到100%。根据实际的用电和计量的实际情况,按照用户性质和营销业务需要,电力用户可以划分为以下六种需求类型:大型专变用户、中小型专变用户、三相一般工商业用户、单相一般工商业用户、居民用户、公用配变考核计量点。三相一般工商业用户、单相一般工商业用户、居民用户、公用配变考核计量点的细分的情况,如表2一1所示。
低压供电的一般工商业户和居民用户,包括C、D、E类,这类用户通常会集中在公用配变下,用电情况简单,数量较大,通过基于窄带电力载波技术的低压用电信息采集终端实现集中抄表,C、D类用户通过低压用电信息采集终端(或三相多功能智能电表)执行预付费管理,〔类用户通过智能电表执行预付费管理。
第三章 系统设计......................... 20-36
3.1. 系统架构设计......................... 20-22
3.1.1. 系统物理架构......................... 20-21
3.1.2. 系统逻辑架构......................... 21-22
3.2. 系统功能设计 .........................22-35
3.2.1. 系统应用功能设计......................... 22-33
3.2.2. 系统业务服务设计......................... 33-34
3.2.3. 系统接口功能设计......................... 34-35
3.4. 本章小结......................... 35-36
第四章 系统实现......................... 36-47
4.1. 系统架构的实现 .........................36-37
4.2. 系统功能的实现 .........................37-45
4.2.1. 系统应用功能实现......................... 37-39
4.2.2. 系统业务服务实现 .........................39-43
4.2.3. 系统接口功能实现......................... 43-45
4.3. 系统运行效果.........................45-46
4.4. 本章小结 .........................46-47
结论
城乡电网“一户一表”制己经基本普及,全面的了解电力用户的用电情况,进行有效地用电管理,维护供用电的秩序是每个供电企业面对因经济发展而呈日益扩大的用户群体时的迫切愿望,电力用户用电信息采集系统正是这种需求下的产物。而在广大的低压电力用户在所有的用电用户中占据了绝大部分,低压电力用户用电信息采集系统的开发和投入运行,为供电企业解放人力资源,扩大低压用户用电信息采集面提供了基础。通过本系统的开发和投入运行,可得出以下结论:
1、实现了大面积采集低压电力用户用电信息,极大丰富采集的数据量,为采集数据的应用提供了基础。GPRS技术的应用、低压电力载波技术的发展应用,使得快速、高效的采集数据成为可能。效率的提高,使得在相同时间内,可以采集的数据量得到增加,极大丰富了采集的数据量。可应用资源的增加,也使在采集数据基础上进行的数据分析,有了进一步发展的可能。
2、对采集数据的分析、对工商业用户的预付费用电管理,加强了用电管理手段。数据分析通过合理的数据模型对采集数据进行分析,分析得出的用户用电情况、台区下线路损失,变电站电压/电流波动情况,为供电企业的用电管理提供了依据,为供电企业维护供用电次序,查找窃电行为提供了保障。对工商业用户的预付费管理,加强了供电企业用电管理的手段,同时也保障了重点用户的用电可靠性。
3、通过系统外部接口,为供电企业其它业务系统提供了数据应用现代用电企业的自动化管理程度越来越高,对用电数据的需求也越来越大,各业务部门之间的依赖也越来越高。因此数据的共享已成为一个日益迫切的需求。通过系统的外部接口,低压电力用户用电采集系统成为其他业务系统的数据提供者,某些事务服务的执行者。通过低压电力用户用电采集系统,其他业务部门将能更好的完成日常的用电事务。