(国网长治供电公司山西省046011)
摘要：随着经济社会的快速发展，社会各方面对电力采集计量管理工作十分重视，主要是由于电能计量管理内容多、涉及范围广，而传统管理方式显然难以满足实际的形势需求，这就需要积极加快电能计量管理信息化建设步伐。电力采集计量装置是当前电力生产输送环节十分重要的辅助工具，同时不断完善的电能计量技术也为电力计量方式的多元化发展提供了重要支撑。本文针对电力采集计量管理系统设计及其实现展开研究。
关键词：电力采集；计量管理；系统设计
1电力用户用电信息采集系统应用现状
截止2017年10月底，已累计安装应用智能电能表2.73亿只，采集覆盖2.73亿户，其中三相一般工商业用户、单相一般工商业用户和居民用户占电网总用户数的99%以上，专变用户占近1%，目前专变用户采集覆盖率已超过70%。随着各网省公司和地方电力公司的大力推进，覆盖率在逐年提升。国网公司内的主要基于电力线载波的用电信息采集系统主要优点为：降低人工抄表管理成本、工作效率大幅提升、提高了工作安全性。但是，基于电力线载波的用电信息采集系统在应用中也暴露了一些突出的技术问题：抗干扰能力差、输入阻抗变化大，高频信号衰减，导致自动采集数据成功率低，不能实现双向快速通信，实时性差等。针对电力采集计量管理系统的设计与更新，加快了电力计量的信息化发展速度，远程化电量采集和自动化表计校验得以逐步实现，这对于电力行业的市场化运营有重要推动作用。
2电力采集计量管理系统关键技术
2.1主站应用技术
用电信息采集系统主站部署分为集中式和分布式两种型式。集中式一般用户小于500万户，数据处理工作量，任务繁重，对系统业务处理能力要求较高。对用户数量在500万户以上或地域面积过大的电力公司可采用两级部署的分布式模式，网络资源负担小，但投资成本大。如此众多的用户对数据并发处理的多线程应用技术、数据库同步技术、大用电数据分析和异常处理技术等要求很高。系统需实现数据采集、数据管理、控制、综合应用等相关“SG186”系统深化业务的需求。
2.2通信层载波通信技术
目前，国网公司现有的电力用户采集系统在从智能电能表或采集终端到集中器的本地通讯方式上，大都采用的是485总线、窄带载波或短距离小无线的通讯方式。485总线方式施工量太大不方便大范围实施；窄带载波受电力线负载特性的影响较大而造成通信信道的不稳定不可靠；小无线受组网和安装区域的限制不能大面积推广[3][4]。受各种通信方式特点的限制，带宽过窄、实时性差，不能实现双向快速通信等，对已建系统的实用化程度影响很大，无法满足国网公司“全采集、双向互动”的基本要求。电力线宽带载波技术作为以太网技术发展的一个新分支，是基于已经广泛验证的TCP/IP网络协议，具备完善的链路层和网络数据保护与验证，远非各种窄带载波的结点组织和中继算法可比。国网公司从2013年集中招标就开始陆续采购，也验证了宽带载波技术正式进入了国网领域，假以时日宽带载波技术肯定会在国网自动化抄表领域占有一席之地。
2.3智能费控技术
处于用电信息采集系统的末端，智能电能表从电费管理分为两类，远程费控和本地费控按“全覆盖、全采集、全费控”的建设目标。本地费控采用先缴费后用电的管理模式，费控功能由本地费控智能表自动完成；远程费控需采集系统连续采集监控用户的用电情况，计算剩余电费并显示给用户，在剩余电费达到告警阀值时提示用户缴费，并在剩余电费为零时执行远程跳闸功能。智能费控技术主要是通过在集中器、智能电能表采集设备上安装安全（ESAM）模块，主站系统与密管中心通讯完成密钥协商，与智能表完成身份认证、费控功能，因此费控技术对通信的响应能力要求很高，提升通信信道的稳定性与可靠性为实现智能费控技术提供技术基础。
3电力采集计量管理系统的设计与实现
3.1系统功能设计
第一，计量标准装置管理子系统。该子系统实现的是对计量标准装置的完整生命周期管理，是从建标、复查、检定再到撤销的全过程，这其中除了包括规程发布、台账管理及流程管理外，还涉及到记录检定与考核统计的内容。根据不同的生命周期状态，比如有效、过期、无效、封存等对计量标准装置进行划分，依据考核流程对装置状态进行设置，这对于计量标准管理工作的开展意义重大。在系统上完成证书编写和考核报告，工作量极大减少，同时计量标准管理也更加规范。第二，关口计量装置管理子系统。这一子系统涉及到装置管理的网络化、信息化与流程化，包括文件的发布、流程和库存管理以及运行管理相关内容，全生命周期管理流程从设计选型、采购安装再到运行维护，对关口计量监督信息及时传递和处理，通过动态化监督管理提高计量监督的系统化与规范化，公平公正地开展关口计量工作。第三，计量器具质量管理子系统。通过实施动态管理，监督计量器具的到货、安装、库存、故障及报废等总体运行情况，抽检运行器具的功能对计量器具实施质量跟踪，利用高级分析的功能对深层次质量问题进行挖掘，这对于计量器具的招标选型是不可缺少的依据。第四，计量人员信息管理子系统。该子系统实施动态化管理的对象是计量人员基本信息以及计量证书管理，功能设计包括人员证书、档案信息、考试管理以及审批流程管理。对计量人员专业水平和学历等信息全面掌握，强化计量证书管理和业务培训，促进计量工作质量和人员业务水平不断提升，加强电能计量人员团队建设。第五，系统权限与流程管理子系统。这一系统的维护功能主要体现在用户权限管理、工作流程管理和系统参数配置等方面，此外该子系统还负责维护一些共用参数，以确保系统的灵活性。
3.2实现技术
(1)选择开发平台。目前J2EE和.NET是Web应用开发中两个重要的企业级开发平台，采用WINDOWS平台应用到WEB服务器、数据库服务器和其他工作站当中，考虑到Wintel平台的代码优化功能，在Wintel平台上.NET代码执行速度要优于Java，且相较于J2EE而言.NET的成本、性能和开发效率等优势更加突出，所以系统平台开发宜采用.NET方案，采用Oracle10G作为数据库，NET2003、VisualStudio为开发工具。(2)设计系统数据接口。作为一个覆盖面极广的应用系统，电能采集计量管理系统需要及时适应不同的客户需求，因此系统所需的对接接口也应进行灵活设计。考虑到电能计量管理系统和外部系统的物理位置不同，开发过程也依赖于不同的部门管理和厂家执行，数据库数据字典不统一，采用基于XML的Webservice作为系统设计的数据接口，其中数据通信在各自孤立的异构系统之间进行，这样一个相对规范的统一接口以XML文件格式进行数据交换，而数据传输则采用Webservice方式进行。(3)双机集群技术应用。对于电力采集计量管理系统而言，双机集群技术的应用有着良好的性能与可扩展性。所谓计算机集群也就是一组计算机系统，该系统能够共同为客户机提供必要的网络资源，一旦提供服务的计算机不能处理客户请求或是节点不可用时就会由另外的可用节点来处理该请求。然而对客户端而言这些资源的具体位置本身是不重要的，在集群系统当中可以自动处理，这样一来也能够极大提高系统的稳定性。
结语
综上所述，对电力采集计量管理系统的设计，是借助数据采集技术、通信技术和计算机技术等配合计量手段和计量实际要求统计分析来自各个渠道的信息内容，在进行分类判断后对有用信息优化处理，以作为科学决策的依据，同时计量管理工作的安排也将更加合理化。
参考文献:
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[2]刘德斌,李育发,李洪丰.吉林省供电侧关口电能量管理系统[J].电能系统自动化,2016,(04):113-115.
[3]汤鹤中.贵州电网公司电力营销信息管理系统计量部分的开发和应用[J].贵州电力技术,2016,(04):16-19.