浅析新形势下用电信息采集在用电监察中的应用

姚佳健 莫雨阳

国网上海市青浦供电公司 上海 201713

引言

电力用户用电信息采集系统（以下简称“用采系统”）能够实现对电力用户用电信息采集、处理及实时监测，并且通过对中压载波通信技术、扩展天线、信号放大器、采集终端的迁移，以及 GPRS模块的应用，实现各种信号盲区采集通信方案的分析与讨论，实现了信号盲区采集终端的通信，实现了稳定采集用户用电信息数据。

1 用户电能计量方法以及电能计量采集系统的相应概述

1.1 用户电能计量方法[1]

①传统人工抄表方式。这种电能计量方式需要耗费大量人力、物力和财力，在以往缺乏现代电子信息技术支撑的情况下，人工抄表是非常常见的一种电能计量方式，但这种方式会带来许多问题，如在实际计量电能时，由于无法及时进入客户家中，或受外界因素影响，无法准确计量。②IC卡功率测量模式。这种方式主要是采用预付费的方式进行电量预购，一定程度上保证了供电企业的经济效益和用户对用电量的控制。此外， IC卡自动识别方式可以有效地防止个人隐私泄露，极大地降低了电力企业的人工成本。尽管 IC卡计量在具体应用中具有广泛的适用范围，但在比较偏远、落后的地区，还是大量采用人工计量。③电力用户用电信息采集系统。数字化管控技术的应用主要体现在用户信息采集系统的建设上，在此过程中，用户信息采集系统可以为抄表业务的开展提供良好的信息资源，而在开展业务的过程中，首先要及时将家庭智能表和移动终端的安装到位，以便更好地收集大量有利于抄表业务开展的用户信息，从而达到提高抄表业务开展效率的目的。其次是要进一步扩大远距离抄表业务的开展范围，达到智能抄表信息“全覆盖，全采集，全费用控制”的效果，为满足核算业务开展要求打下良好基础。此外，还需要不断推广用户用电采集系统，使智能电表有序地安装和维护，从而更好地提高抄表工作的智能化程度，使抄表核算的要求得到满足。数字控制技术的引入，可以从技术层面改变人工抄表的方式，使抄表信息的采集更加自动化、智能化，从而提高电力信息采集的成功率。

1.2 用电信息采集系统建设及应用

用电信息的采集系统主要将智能电能作为信息采集的依据，通过网络手段实现信息的传输与交换。针对农村低电压用户的用电采集工作也有了新的信息采集方式，不再是原有的人工抄表方式，克服了人工抄表过程中抄表周期过长的不足，减少了人工操作失误的影响。通过数字化的技术，可以时时刻刻监控配电网的运行指标，了解配电网的供电状况，针对配电网之中的电量进行合理的分配，保障农户的用电安全。智能电能表可以计算出用户的用电量，并且针对用电量进行信息处理，将处理完成之后的信息传递到远程控制设备中，最终完成抄表工作。这种方式极大地节省了工作人员的工作时间，减少了工作人员的工作量，通过数字化的技术进行监督和管理，很大程度上保障了信息传输的及时性，提高了信息采集人员的工作效率。录入到用电信息采集系统之中的数据，可以帮助相关工作人员针对当地农村的用电情况进行合理的分析，为当地提供准确的基础数据，保障电网的高效运行。

2 用电信息采集在用电监察中的应用

2.1 核查基础数据的完整性、真实性、有效性

2.1.1 核查台区覆盖率，确保台区所有用户全覆盖操作方法：点击用采系统桌面“用户采集覆盖率统计”，选择要查询的班组名称，统计口径选择“全口径”，点击“查询”按钮，即可查询该班组辖区所有用户的覆盖率。只有全口径100%覆盖，才能确保采集数据的真实性、完整性。

2.1.2 核查台区采集率，确保台区所有用户均能成功采集操作方法：点击用采系统“基础应用”→“数据采集管理”→“采集质量分析”→“采集成功率”，即可查询班组采集成功率。确保采集成功率100%，才能保证采集的供、售电能量的完整性。

2.1.3 核对用采系统与SG186台区户数，确保台户关系正确操作方法：点击用采系统“基础应用”→“档案管理”→“抄表段名称”→“查询”，即可查询该抄表段采集用户清单（如一个台区非一个抄表段号，则需分别查询）。确保该用户清单与SG186系统“台区所有低压用户”一一对应，确保台户关系正确。

2.2 安装GPRS信号放大器

针对地下配电室无信号或信号弱的问题，特别要求新装投运的用户在公网信号覆盖到配电室后，一般都要安装信号放大器。该方法推广速度快，且设备造价低廉，不需要复杂的调试，可直接安装使用。对于信号弱的问题，通常可以通过信号放大器来解决。但是，因其敷设线路固定设备较为烦琐，尤其是地下室楼层较深时，信号放大器往往因线路过长，往往因非标准设备用户自行购买，造成信号放大器维修困难，无法彻底解决信号盲区问题。

2.3 采集终端迁移

在部分地下配电室，由于屏蔽信号弱，采用了将采集终端外迁至配电室外信号正常处的方式。这种方式需要根据采集终端和电能表敷设终端的电源线和信号线，且由于受限于485通信距离和电压压降，一般只适合于近距离范围内，而且由于一般是老旧配电室改造，对于电源电压线的铺设需要注意绝缘性能和安全性，且跨接点较多，特别是在拐角和穿洞处要做好绝缘穿管措施，确保没有漏电短路的安全隐患。后期主要因为施工不够方便、安全，基本未再采用该方案解决信号盲区的问题。

2.4 利用用采系统排查不明损耗

2.4.1 利用用采系统查询低压用户用电异常操作方法：在用采系统页面，打开“统计查询”→“综合查询”→“低压用户数据批量查询”→“电量查询”，可查询异常台区、异常用户的日用电能量情况，通过对比分析，精准查找电能量突变用户。

2.4.2 利用用采系统查询台区电能表“全事件信息”，精准查找疑似“违窃”用户清单操作方法：在用采系统页面，打开“高级应用”→“台区分析”→“台区线损统计查询”→“台区线损明细”，点击要摸排的台区编码，选择“采集数据”→“全事件信息”，即可查询疑似开表盖、失压、失流用户，精准查找疑似“违窃”用户清单。

2.5 安装载波转GPRS模块

由于载波转GPRS模块是配套于各类采集终端通信接口的外接设备，所以其接口定义、结构应符合国网规范的专变终端、采集终端等高供高计、高供低计、低供低计设备的标准。且载波转GPRS模块通过升级改造也适应于698面向对象规约终端。由于09规约采集终端已逐步淘汰，现在广泛使用的是小无线＋低压电力线高速载波通信技术，主要由主机、从机以及无线转接模块三部分组成。无线转接模块安装在采集终端侧，与采集终端原GPRS通信模块用网线进行通信，无线转接模块把采集终端数据和端口状态通过无线信号发送给从模块；主模块安装在同一台区基站信号较好处，把原来采集终端的GPRS通信模块安装在主模块对应插座上，主、从模块之间通过电力线载波进行数据远程传输。主模块兼容GPRS、CD-MA、4G等通信模块[2]。现场设备安装时采集终端上模块不做任何移动，把网口转接模块安装在终端通信模块附近。从机靠近采集终端位置安装，从模块供电从采集终端表尾端子或接线盒处取电。主机安装在手机信号较好的表箱位置（可通过手机判定基站信号情况，手机信号显示3～4格表示信号良好），主机从电表箱空开、接线盒等有220V交流电地方取电，主从机通过低压载波线路通信，安装时要确保主、从机在同一台区、同一相序。载波转GPRS模块方式解决采集公网信号盲区的方案优点是安装方便、降低了现场施工安装工作量，支持不同电压等级采集终端的通信，通信距离较长。

2.6 低压采集策略分析

在采集的过程中，采集人员随机选择某一个地方进行采集，若采集到电压偏低，就会认为整个地区的电压都偏低，因此需要运用科学的手段进行电压的采集，保障电压大小能够满足用户的日常需求。农村地区低压用户对电能质量的要求相对较低，但是想要减轻用电信息采集系统进行农户的数据采集的压力，就需要保障用电信息采集工作的准确性，针对农村地区低压的客户进行数据采集工作的过程中，需要专业人员结合中单类型以及通信条件，选取最为恰当的时间点进行农村低电压采集。针对低电压的用户，在实际的工作中，可以结合当地的情况以及智能电表上所显示的数据和供电电压的数据，完成对用户具体电压情况的采集工作，了解到农村人群的用电情况，与此同时，采集公变台区总路电压的数据，并且根据得到的数据，运用计算机技术将数据汇总成表格，通过这种形式对低压用户的数据进行科学的分析。

2.7 科学地进行电压补偿

部分地区无法通过对设备改进以及电网优化而提高农民的用电质量，这时需要从全局的角度考虑。假如有一些地区经常会出现低电压的状况，就需要在当地建造无功优化系统。专业人员进行操作的过程之中，应当了解到电压变动的幅度，通过自己的专业技能，结合自己的工作经验进行无功补偿。同时也需要了解电压下降的幅度以及台区负荷的情况，保障无功补偿电容投切操作的频率，减少由于电压状况而引起的设备故障。

3 电能计量采集系统故障处理对策分析

对于远距离通信，若采用485总线进行电能计量采集系统，则应用通信线路将受到距离的限制，一般情况下要控制在1km以内，一旦超过此范围，极易造成信号衰减问题。当距离增大时，信号必然受到多种因素的干扰，因此，485总线的通信信号将随距离的增大而衰减。如果采用较长距离的485总线，则在实际通信过程中必须使用有屏蔽线的电缆，同时还要保证屏蔽线能可靠接地[3]。此外，为有效降低信号衰减带来的负面影响，还可在采集器接口与电能表通信接口之间设置约120Ω电阻，从而达到较好的信号控制效果。

电力计量采集终端将进行多种通信，其参数主要有：通信地址、通信规约、通信波特率、通信端口号等，一旦这些参数出现偏差，就会影响正常的通信。电能表在实际应用中经常出现通信接口方面的问题，具体应用中电能表对输出接口电压的要求比较严格，通常要保持在2～5V之间。若采集的实际计量采集的电压值要明显低于此电压值范围，说明存在故障问题，一般可判定为通信模块问题。对电能表接线问题而言，采集终端一般由4个以上的通道组成，在具体的采集过程中，各个通道属于独立运行状态，相互影响相对较小。因此，对每个信道都有很高的要求，如果在物理上不能实现相应的连接，如果强行实现连接，就会在信号之间产生冲突，从而导致信号出现间歇。

4 结束语

总而言之，采用中压电力载波通信技术解决了山区信号盲区问题，采用载波GPRS模块解决了地下室信号盲区问题，采用载波GPRS模块降低了现场维修工作难度，节约了人力资源，大大提高了采集终端的联机率和采集完成率，是解决采集作业中公网信号盲区问题的重要手段。