什么是《用户用电信息采集系统》

用户用电信息采集系统

电力用户用电信息采集系统

电力用户用电信息采集系统是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的系统，实现用电信息的自动采集、计量异常和电能质量监测、用电分析和管理，具备相关信息发布、分布式能源的监控、智能用电设备的信息交互等功能。

用电信息采集终端

用电信息采集终端是负责各信息采集点的电能信息的采集、数据管理、数据双向传输以及转发或执行控制命令的设备。用电信息采集终端按应用场所分为专变采集终端、集中抄表终端(包括集中器、采集器)、分布式能源监控终端等类型。

专变采集终端

专变采集终端是专变用户电能信息采集终端，实现对专变用户的电能信息采集，包括电能表数据采集、电能计量设备工况和供电电能质量监测，以及客户用电负荷和电能量的监控，并对采集数据进行管理和传输。

集中抄表终端

集中抄表终端是对低压用户电能信息进行采集的设备，包括集中器、采集器。集中器是指收集各采集终端或电能表的数据，并进行处理储存，同时能和主站或手持设备进行数据交换的设备。采集器是用于采集多个电能表电能信息, 并可与集中器交换数据的设备。采集器依据功能可分为基本型采集器和简易型采集器。基本型采集器抄收和暂存电能表数据，并根据集中器的命令将储存的数据上传给集中器。简易型采集器直接转发集中器与电能表间的命令和数据。

系统功能

系统主要功能包括系统数据采集、数据管理、控制、综合应用、运行维护管理、系统接口等。

1.1 数据采集

根据不同业务对采集数据的要求，编制自动采集任务，包括任务名称、任务类型、采集群组、采集数据项、任务执行起止时间、采集周期、执行优先级、正常补采次数等信息，并管理各种采集任务的执行，检查任务执行情况。

1.1.1 采集数据类型项

系统采集的主要数据项有：

（1）电能量数据：总电能示值、各费率电能示值、总电能量、各费率电能量、最大需量等；

（2）交流模拟量：电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等；

（3）工况数据：采集终端及计量设备的工况信息；

（4）电能质量越限统计数据：电压、电流、功率、功率因数、谐波等越限统计数据；

（5）事件记录数据：终端和电能表记录的事件记录数据；

（6）其他数据：费控信息等。

1.1.2 采集方式

主要采集方式有：

（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，主站应有自动及人工补采功能，保证数据的完整性。

（2）随机召测

根据实际需要随时人工召测数据。如出现事件告警时，随即召测与事件相关的重要数据，供事件分析使用。

（3）主动上报

在全双工通道和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（简称为主动上报），将重要事件立即上报主站，以及按定时发送任务设置将数据定时上报主站。主站应支持主动上报数据的采集和处理。

1.1.3 采集数据模型

通过需求分析，按照电力用户性质和营销业务需要，将电力用户划分为六种类型，并分别定义不同类型用户的采集要求、采集数据项和采集数据最小间隔，采集数据模型见附表1。

大型专变用户（A类）：立约容量在100kVA及以上的专变用户。

中小型专变用户（B类）：立约容量在100kVA以下的专变用户。

三相一般工商业用户（C类）：包括低压商业、小动力、办公等用电性质的非居民三相用电。

单相一般工商业用户（D类）：包括低压商业、小动力、办公等用电性质的非居民单相用电。

居民用户（E类）：用电性质为居民的用户。

公用配变考核计量点（F类）：即公用配变上的用于内部考核的计量点。

其它关口计量点的采集数据项、采集间隔、采集方式可参照执行。

1.1.4 采集任务执行质量统计分析

检查采集任务的执行情况，分析采集数据，发现采集任务失败和采集数据异常，记录详细信息。统计数据采集成功率、采集数据完整率。

1.2 数据管理

1.2.1 数据合理性检查

提供采集数据完整性、正确性的检查和分析手段，发现异常数据或数据不完整时自动进行补采。提供数据异常事件记录和告警功能；对于异常数据不予自动修复，并限制其发布，保证原始数据的唯一性和真实性。

1.2.2 数据计算、分析

根据应用功能需求，可通过配置或公式编写，对采集的原始数据进行计算、统计和分析。

包括但不限于：

主站可以向终端下发保电投入命令，保证终端的被控开关在任何情况下不执行任何跳闸命令。保电解除命令可以使终端恢复正常受控状态。

（3）剔除

主站可以向终端下发剔除投入命令，使终端处于剔除状态，此时终端对任何广播命令和组地址命令（除对时命令外）均不响应。剔除解除命令使终端解除剔除状态，返回正常状态。

1.4 综合应用

1.4.1 自动抄表管理

根据采集任务的要求，自动采集系统内电力用户电能表的数据，获得电费结算所需的用电计量数据和其它信息。

1.4.2 费控管理

费控管理需要由主站、终端、电能表多个环节协调执行，实现费控控制方式也有主站实施费控、终端实施费控、电能表实施费控三种形式。

（1）主站实施费控

根据用户的缴费信息和定时采集的用户电能表数据，计算剩余电费，当剩余电费等于或低于报警门限值时，通过采集系统主站或其它方式发催费告警通知，通知用户及时缴费。当剩余电费等于或低于跳闸门限值时，通过采集系统主站下发跳闸控制命令，切断供电。用户缴费成功后，可通过主站发送允许合闸命令，允许合闸。

（2）采集终端实施费控

根据用户的缴费费信息，主站将电能量费率时段和费率以及费控参数包括购电单号、预付电费值、报警和跳闸门限值等参数下发终端并进行存储。当需要对用户进行控制时，向终端下发费控投入命令，终端定时采集用户电能表数据，计算剩余电费，终端根据报警和跳闸门限值分别执行告警和跳闸。用户缴费成功后，可通过主站发送允许合闸命令，允许合闸。

（3）电能表实施费控

根据用户的缴费费信息，主站将电能量费率时段和费率以及费控参数包括购电单号、预付电费值、报警和跳闸门限值等参数下发电能表并进行存储。当需要对用户进行控制时，向电能表下发费控投入命令，电能表实时计算剩余电费，电能表根据报警和跳闸门限值分别执行告警和跳闸。用户缴费成功后，可通过主站发送允许合闸命令，允许合闸。

1.4.3 有序用电管理

根据有序用电方案管理或安全生产管理要求，编制限电控制方案，对电力用户的用电负荷进行有序控制，并可对重要用户采取保电措施，可采取功率定值控制和远方控制两种方式。执行方案确定参与限电的采集点并编制群组，确定各采集点的控制方式，负荷定值参数、开关控制轮次、控制开始时间、控制结束时间等控制参数。控制参数批量下发给参与限电的所有采集点的相应终端。通过向各终端下发控制投入和控制解除命令，终端执行并有相应控制参数和控制命令的操作记录。

1.4.4 用电情况统计分析

1.4.4.1 综合用电分析

（1）负荷分析

按区域、行业、线路、电压等级、自定义群组、用户、变压器容量等类别对象，以组合的方式对一定时段内的负荷进行分析，统计负荷的最大值及发生时间、最小值及发生时间，负荷曲线趋势，并可进行同期比较，以便及时了解系统负荷的变化情况。

（2）负荷率分析

按区域、行业、线路、电压等级、自定义群组等统计分析各时间段内的负荷率，并可进行趋势分析。

（3）电能量分析

按区域、行业、线路、电压等级、自定义群组、用户等类别，以日、月、季、年或时间段等时间维度对系统所采集的电能量进行组合分析，包括统计电能量查询、电能量同比环比分析、电能量峰谷分析、电能量突变分析、用户用电趋势分析和用电高峰时段分析、排名等。

（4）三相平衡度分析

通过分析配电变压器三相负荷或者台区下所属用户按相线电能量统计数据，确定三相平衡度，进而适当调整用户相线分布，为优化配电管理奠定基础。

1.4.4.2 负荷预测支持

分析地区、行业、用户等历史负荷、电能量数据，找出负荷变化规律，为负荷预测提供支持。

1.4.5 异常用电分析

1.4.5.1 计量及用电异常监测

对采集数据进行比对、统计分析，发现用电异常。如同一计量点不同采集方式的采集数据比对或实时数据和历史数据的比对，发现功率超差、电能量超差、负荷超容量等用电异常，记录异常信息。

对现场设备运行工况进行监测，发现用电异常。如计量柜门、TA/TV 回路、表计状态等，发现异常，记录异常信息。

用采集到的历史数据分析用电规律，与当前用电情况进行比对分析，分析异常，记录异常信息。

发现异常后，启动异常处理流程，将异常信息通过接口传送到相关职能部门。1.4.5.2 重点用户监测

对重点用户提供用电情况跟踪、查询和分析功能。可按行业、容量、电压等级、电价类别等分类组合定义，查询重点用户或用户群的信息。查询信息包括历史和实时负荷曲线、电能量曲线、电能质量数据、工况数据以及异常事件信息等。

1.4.5.3 事件处理和查询

根据系统应用要求，主站将终端记录的告警事件设置为重要事件和一般事件。

对于不支持主动上报的终端，主站接收到来自终端的请求访问要求后，立即启动事件查询模块，召测终端发生的事件，并立即对召测事件进行处理。对于支持主动上报的终端，主站收到终端主动上报的重要事件，应立即对上报事件进行处理。

主站可以定期查询终端的一般事件或重要事件记录，并能存储和打印相关报表。

1.4.6 电能质量数据统计

1.4.6.1 电压越限统计

对电压监测点的电压按照电压等级进行分类分析，分类统计电压监测点的电压合格率、电压不平衡度等。

1.4.6.2 功率因数越限统计

按照不同用户的负荷特点，对用户设定相应的功率因数分段定值，对功率因数进行考核统计分析；记录用户指定时间段内的功率因数最大值、最小值及其变化范围；超标用户分析统计、异常记录等。

1.4.6.3 谐波数据统计统计

按设置的电压、电流谐波限值对监测点的电压谐波、电流谐波进行分析，记录分相2～19次谐波电压含有率及总畸变率日最大值及发生时间，统计分相谐波越限数据。

1.4.7 线损、变损分析

根据各供电点和受电点的有功和无功的正/反向电能量数据以及供电网络拓扑数据，按电压等级、分区域、分线、分台区进行线损的统计、计算、分析。可按日、月固定周期或指定时间段统计分析线损。主站应能人工编辑和自动生成线损计算统计模型。

变损分析，是指将计算出的电能量信息作为原始数据，将原始数据注入到指定的变损计算模型中，生成对应计量点各变压器的损耗率信息。变损计算模型可以通过当前的电网结构自动生成，也支持对于个别特殊变压器进行特例配置。

1.4.8 增值服务

系统采用一定安全措施后，可以实现以下增值服务功能：

系统具备通过WEB进行综合查询功能，满足业务需求。能够按照设定的操作权限，提供不同的数据页面信息及不同的数据查询范围。

WEB信息发布，包括原始电能量数据、加工数据、参数数据、基于统计分析生成的各种电能量、线损分析、电能质量分析报表、统计图形(曲线、棒图、饼图)网页等。

系统可以提供数据给相关支持系统，实现通过手机短信、语音提示等多种方式及时向用户发布用电信息、缴费通知、停电通知、恢复供电等相关信息，实现短信提醒、信息发布等功能。可支持网上售电服务，通过银电联网，费控费数据与系统进行实时交换。可以提供相关信息网上发布、分布式能源的监控、智能用电设备的信息交互等扩展功能。

1.5 运行维护管理

1.5.1 系统对时

系统具有与标准时钟对时的功能，并支持从其它系统获取标准时间。

主站可以对系统内全部终端进行广播对时或批量对时，也可以对单个终端进行对时。

主站可以对时钟误差<5min的电能表进行远程校时。

1.5.2 权限和密码管理

对系统用户进行分级管理，可进行包括操作系统、数据库、应用程序三部分的用户密码设置和权限分配。并可根据业务需要，按照业务的涉及内容进行密码限制。

登录系统的所有操作员都要经过授权，进行身份和权限认证，根据授权权限使用规定的系统功能和操作范围。

1.5.3 采集终端管理

终端管理主要对终端运行相关的采集点和终端档案参数、配置参数、运行参数、运行状态等进行管理。

主站可以对终端进行远程配置和参数设置，支持新上线终端自动上报的配置信息。

主站可以向终端下发复位命令，使终端自动复位。

1.5.4 档案管理

主要对维护系统运行必须的电网结构、用户、采集点、设备进行分层分级管理。系统可实现从营销和其它系统进行相关档案的实时同步和批量导入及管理，以保持档案信息的一致性和准确性。

1.5.5 通信和路由管理

对系统使用的通信设备、中继路由参数等进行配置和管理。对系统使用的公网信道进行流量管理。

1.5.6 运行状况管理

运行状况管理包括主站、终端、专用中继站运行状况监测和操作监测：

（1）主站运行工况监测

实时显示通信前置机、应用服务器以及通信设备等的运行工况；检测报文合法性、统计每个通信端口及终端的通讯成功率；

（2）终端运行工况监测

终端运行状态统计（包括各类终端的台数，投运台数）、终端数据采集情况（包括电能表数据采集）、通信情况的分析和统计；

（3）专用中继站运行监测

实时显示中继站的运行状态，工作环境参数；

（4）操作监测

通过权限统一认证机制，确认操作人员情况，所在进程及程序、操作权限等内容。

系统自动记录重要操作（包括参数下发、控制下发、增删终端、增删电能表等）的当前操作员、操作时间、操作内容、操作结果等信息，并在值班日志内自动显示。

1.5.7 维护及故障记录

自动检测主站、终端以及通信信道等运行情况，记录故障发生时间、故障现象等信息，生成故障通知单，提示标准的故障处理流程及方案，并建立相应的维护记录。

统计主站和终端的月/年可用率，对各类终端进行分类故障统计。

对电能表运行状态进行远程监测，及时发现运行异常并告警。

1.5.8 报表管理

系统提供专用和通用的制表功能。系统操作人员可在线建立和修改报表格式。

应根据不同需求，对各类数据选择各种数据分类方式（如按地区、行业、变电站、线路、不同电压等级等）和不同时间间隔组合成各种报表并支持导出、打印等功能。

1.5.9 安全防护

系统的安全防护应符合《电力用户用电信息采集系统安全防护技术规范》的要求。

对于采用GPRS/CDMA无线公网接入电力信息网的安全防护，对接入必须制定严格的安全隔离措施。

对于采用230MHz无线专网接入电力信息网的安全防护，应采取身份认证、报文加密、消息摘要、时间戳技术等措施。

采集终端应包含具备对称算法和非对称算法的安全芯片，采用完善的安全设计、安全性能检测、认证与加密措施，以保证数据传输的安全。

智能电能表应符合《智能电能表信息交换安全认证技术规范》要求。

1.6 系统接口

通过统一的接口规范和接口技术，实现与“SG186”营销管理业务应用系统连接，接收采集任务、控制任务及装拆任务等信息，为抄表管理、有序用电管理、电费收缴、用电检查管理等营销业务提供数据支持和后台保障。

系统还可与“SG186”其它业务应用系统连接，实现数据共享。