用电信息采集技术经验研究

魏秋霞

摘要：随着我国社会经济的发展，社会生产对电网系统不断提出更高的要求。智能电网的构建是为了满足电力用户的更多需求，实现电力运输以及电力控制的信息化、智能化，提高电网运行系统的安全可靠性，提升电力行业的经济效益。更进一步地说，我国在推行智能电网这一标准方案下，全力建设用电信息采集系统，以实现及时的采集数据、准确的数据计量、高效的服务方式等，全方位地实现电网系统与用电用户之间实时互动的电力信息业务。因此，本文对智能电网中的用电信息采集技术进行研究。

关键词：供电企业；用电信息采集技术；智能电网

智能电网的发展给电力技术带来革命性的发展，电能的发、输、变、配、用等各个环节都在不断走向智能化。用电信息采集是智能用电环节的重点技术，进行准确而有效的用电信息采集，有助于电网企业提升线损管理水平、优化电费计量、提供优质服务。

1智能电网下用电信息采集系统简析

1.1用电信息采集系统的构成

用电信息采集系统是构建智能电网的重要基础，充分利用现代传感技术、通信技术、计算机技术、自动控制技术等，构架完善的用电管理结构体系。用电信息采集系统主要包括主站系统、通信信道、采集终端等几部分，主站主要包括数据存储、分析、处理相关的模块；通信信道是主站和采集终端的远程数据通信渠道，例如，光纤网、无线网等；采集终端是安装在各级电压用户的终端及计量设备，主要负责采集用电系统原始数据，例如采集器、智能电表等。此外，用电信息采集系统与供电企业的营销业务管理系统、辅助决策分析系统等有效联结，能够实现智能用电信息平台的资源共享，有利于用电信息管理，提高供电企业的工作效率。

2智能电网发展对用电信息采集提出新要求

2.1加强智能量测

智能电网发展要求构建与客户双向交互的电力流、业务流、信息流，这种新型供用电关系的构建就必然要求加强智能量测，融合智能技术和智能元件技术，使用智能电能表，能够对测量对象值展开智能甄别，通过高级量测和高速通信技术，提高抄表质量，从而有效降低抄表成本，提升供电企业的线损分析水平，促进配电网降低损耗，提升整体供用电服务质量。

2.2提供双向互动服务

未来的智能用电小区将融合智能用电交互终端、双向互动服务、分布式电源管理，并具有智能家居、电动汽车充电等业务，这些新业务为的出现，对用电信息的量测、采集的要求更高。同时，未来的电信网、广播电视网、互联网的“三网融合”，以及电力光纤到户都要求电网能够智慧的掌控和支配电力，自主选择使用电能的方式。

3智能电网下用电信息采集发展原则

根据国家电网公司规划，在智能电网下将集中建成电力客户的用电信息采集系统，实现用电信息的实时采集和预付费控制，用电信息采集系统的建设按照“统一规划、统一标准、统一建设”的原则，实现电力客户用电信息采集的“全覆盖、全采集、全费控”，并能够支持新能源接入、阶梯电价以及与电力客户的双向互动服务。

4用电信息采集关键技术

4.1智能电能表技术

传统电网运行中使用的电能表较为落后，需要进行人工测量管理，在智能电网下，用电信息采集系统采用智能电能表，可以实现自动抄表、自动测量管理等功能。智能电能表包括测量模块、数据处理模块、通信模块等，在传统的电能计量功能基础上，拓展出用电信息实时采集、自动存储、动态监测以及数据相互等功能，测量模块主要完成对用电信息的采集工作；数据处理模块将采集到的电流、电压等转化为与电能成正比的脉冲变量，并进过单片机形成统一形式的输出；通信模块具有独立的通信物理结构，支持RS485通信、红外通信、载波通信、公网通信等。此外，智能电网还配置安全芯片，通过加密设置，实现用电信息的安全存储、身份认证、权限控制。

4.2无线网通信技术

用电信息采集涉及的一项关键技术就是无线网通信技术，对通信速率和质量具有较高要求。在现代智能电网构建趋势下，无线网通信技术的发展趋势为全光纤通信，但是光纤通信技术涉及点多、面广，运行和维护费用较高，造成用电信息采集经济性降低，因此，全光纤通信的构建具有一定难度。目前，用电信息采集系统综合考虑通信方式、覆盖范围、信道容量、终端数量等方面内容，再用无线公网提高通信效率，并积极探索无线专网以及光纤通信技术，致力于实现快速、稳定、可靠的通信。通过无线网通信，用电信息采集系统与营销信息系统共同构建统一的营销管理系统，与预付费电能手电系统构建完整的预付费体系，从而实现电能采集和利用的统一处理。

4.3设备关键技术

在设备关键技术中重点介绍用电信息的安全防护技术。用电信息采集系统所面对的电力数据信息量较大、其覆盖范围较广，在系统运行过程中可能会接触到众多的安全隐患问题，因此，针对系统各阶段面临的安全隐患，对用电信息采集系统摄入了安全防护技术。此项技术主要是由系统主站、密码机和采集终端三部分构成。在系统主站中设置具有高速运行特点的密码机，用来完成主站系统数据的加密、解密，具体是进行身份识别认证、核心数据的加密解密、密钥的协商和更新以及数据信息的校验等功能。除此之外，还要对系统的采集终端、智能电表和集中器中设置密码加密模块，用来完成主站、采集终端和电表之间的身份认证、核心数据的传输，以及系统内部数据的加密、解密等，总体来讲就是保证了系统数据的安全性和保密性。这里密码加密机和终端系统的加密块都是由国家密码管理局认定的密钥加密算法和硬件加密，此外，安全防护系统使得采集终端的监控功能、数据传输功能以及数据交换功能等更加完善，有效起到了防御预警作用。

4.4业务处理技术

业务处理技术主要介绍智能费控技术和移动作业技术。第一，智能费控技术。用电信息采集系统中智能费控技术的运用主要是实现用电用户先交费后用电的管理模式，通过系统对用户用电量的采集监控，在电费余额不足时提醒用户充值缴费，并在余额为零时自动跳闸停止使用。智能费控技术与安全防护技术同样，贯穿系统主站、采集终端和智能电表中，其中主站费控技术主要适用于居民用户和各类专变用户，采集终端费控技术适用于专变用户，智能电表费控技术适用于居民用户，并在用电量大的情况下减轻主站的压力。除此之外，费控技术对本地通信的电力线载波通信的工作要求较高，载波通信工作必须具有极强的可靠性、稳定性以及实时性，才能为费控技术提供有效的技术支持。第二，移动作业技术。传统的电表计量作业是在打印好工作单的基础上采用人工抄表的形式进行数据登录，其工作效率低，且不能保证准确性，而现阶段广泛应用的是移动作用支持系统，移动作业平台可实现电表抄收、电表计量以及业务办理等功能，有效降低人员的劳动力，提升了工作效率，实现了计量作业的精细化管理。

结束语：

总之，我国电力行业发展迅速，电网的管理要求更加的现代化、规范化，用电信息采集系统作为智能电网的重要内容，发挥着十分重要的作用，在智能电网背景下，相关电力单位必须加强对用电信息采集系统的研究和开发，积极探索智能化的用电信息采集技术，从而为电力用户提供更加优质的服务，提高电力传输的经济性、安全性和可靠性。

参考文献：

[1]彭汉清.智能电网下用电信息采集系统新技术[J].信息安全与技术，2014，09

[2]曹林.智能用电信息采集管理系统的优化探讨[J].中国高新技术企业，2016（6）

[3]卢玲.智能电网下的用电信息采集[J].科技创新论坛，2014，10