隨著電力體制改革的全面開(kāi)展和不斷深入及電力市場(chǎng)營(yíng)銷業(yè)務(wù)的日益創(chuàng)新，營(yíng)銷信息化工作得以迅速推開(kāi)，客戶現(xiàn)場(chǎng)信息的集中采集和分析應(yīng)用，成為營(yíng)銷業(yè)務(wù)工作不可缺少的基礎(chǔ)技術(shù)要求，在電力管理發(fā)展過(guò)程中，原來(lái)以拉閘限電為目的的負(fù)荷控制正逐漸向用電管理方向過(guò)渡，電力企業(yè)為提高供電質(zhì)量和服務(wù)水平，需要有一套完善的用電側(cè)電能管理系統(tǒng)。同時(shí)，對(duì)用戶側(cè)防竊電技術(shù)的要求也越來(lái)越迫切。由此帶來(lái)的對(duì)傳統(tǒng)結(jié)算手段的改進(jìn)，對(duì)大、中工業(yè)用戶及配變計(jì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)用電情況的監(jiān)測(cè)的需求已越來(lái)越強(qiáng)烈。有序用電管理成為我們營(yíng)銷工作的重點(diǎn)。在對(duì)大用戶的考核與電費(fèi)抄收，配電變壓器的監(jiān)測(cè)，居民臺(tái)區(qū)線損的管理過(guò)程中，存在著地理位置分散、采集點(diǎn)多、數(shù)據(jù)量少、實(shí)時(shí)性不高等困難，而利用GPRS技術(shù)，構(gòu)建工業(yè)大用戶的考核與電費(fèi)抄收系統(tǒng)，配電變壓器的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，居民臺(tái)區(qū)線損管理系統(tǒng)可以避免這些困難，是用電管理的一個(gè)趨勢(shì)。哈密電網(wǎng)是一個(gè)有較長(zhǎng)歷史的電網(wǎng)，設(shè)備比較陳久，特別是這兩年隨著國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，負(fù)荷發(fā)展較快，電網(wǎng)負(fù)荷較重。為保證安全、可靠供電，我局近年來(lái)在大用電負(fù)荷側(cè)方面的技術(shù)改造進(jìn)行了資金的大量投入。為保證售電量的及時(shí)準(zhǔn)確抄錄，我局已建立基于GPRS技術(shù)的電力負(fù)荷管理系統(tǒng)，現(xiàn)在正在進(jìn)行大面積普及安裝工作，大力推廣電力負(fù)荷管理系統(tǒng)勢(shì)在必行。2電力市場(chǎng)營(yíng)銷業(yè)務(wù)對(duì)負(fù)荷管理系統(tǒng)的需求隨著電網(wǎng)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)營(yíng)銷業(yè)務(wù)的要求越來(lái)越高，業(yè)務(wù)創(chuàng)新勢(shì)必要求獲得更深入和更廣泛的信息系統(tǒng)支持。技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，高科技、智能化產(chǎn)品已經(jīng)滲透到日常生活的各個(gè)領(lǐng)域，自動(dòng)抄表也成為當(dāng)今智能化管理的潮流，成為智能化樓宇、智能化小區(qū)中不可缺少的組成部分。目前在電力集抄領(lǐng)域，主要的方式有載波抄表、有線抄表和無(wú)線抄表等。2.1客戶用電信息的及時(shí)收集和掌握需求加快電費(fèi)結(jié)算周期，分析和預(yù)測(cè)電力市場(chǎng)的變化，優(yōu)化和評(píng)價(jià)市場(chǎng)策略，需要及時(shí)和集中收集客戶用電各類負(fù)荷電量數(shù)據(jù)，已經(jīng)不再是完全靠人工所能夠承擔(dān)的了。2.2客戶電力負(fù)荷的集中監(jiān)控需求實(shí)現(xiàn)有序用電管理，保障電網(wǎng)供需平衡和減少用戶停電損失，提高電網(wǎng)建設(shè)投資效益，同時(shí)也為供電企業(yè)提供催收電費(fèi)的輔助控制手段，需要實(shí)施客戶側(cè)用電負(fù)荷的集中監(jiān)控管理。2.3客戶側(cè)電能計(jì)量設(shè)備工作狀況的監(jiān)控需求強(qiáng)化客戶側(cè)電能計(jì)量設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控，成為供電企業(yè)重要技術(shù)投向之一，對(duì)客戶用電現(xiàn)場(chǎng)所發(fā)生的計(jì)量異?，F(xiàn)象要求能夠得到及時(shí)監(jiān)控，發(fā)出相應(yīng)的告警提示和為事件處理提供分析數(shù)據(jù)依據(jù)。2.5配電線路線損管理的需要需求配電線路線損管理需要對(duì)配電線路上客戶側(cè)電能消耗信息進(jìn)行同時(shí)數(shù)據(jù)采集，既需要在同一時(shí)刻完成配電線路上的專用配變客戶和公用配變的電量數(shù)據(jù)進(jìn)行集中收集，才能分析得到真實(shí)的線路損耗，同時(shí)得到配電變壓器運(yùn)行情況和電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，對(duì)開(kāi)展配電線損管理和調(diào)整配變?cè)O(shè)備運(yùn)行提供依據(jù)。3系統(tǒng)簡(jiǎn)述電力負(fù)荷管理系統(tǒng)是集現(xiàn)代數(shù)字通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、電能計(jì)量技術(shù)和電力營(yíng)銷技術(shù)為一體的電力負(fù)荷綜合性實(shí)時(shí)信息采集與分析處理系統(tǒng)，它以公共的GPRS移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為載體，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主站和現(xiàn)場(chǎng)終端之間的實(shí)時(shí)在線通訊，具有用電異常信息報(bào)警、負(fù)荷管理、錯(cuò)峰用電、遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)、電能質(zhì)量檢測(cè)、線損分析、遠(yuǎn)程抄表、客戶服務(wù)等功能。表1-3與現(xiàn)有通信方式的性能比較無(wú)線負(fù)控中壓載波寬帶以太短消息（SMS）GSM數(shù)傳（CSD）移動(dòng)GPRS信道建網(wǎng)難度困難困難困難簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單一次性投資極大大極大小大小運(yùn)行維護(hù)困難困難一般一般容易容易通信速度低最低高低高高可靠性差最差好差較好好實(shí)時(shí)監(jiān)控不能不能能不能不能能使用收費(fèi)較低低高高高一般4系統(tǒng)組成利用中國(guó)移動(dòng)現(xiàn)有的GPRS通信網(wǎng)絡(luò)，用電負(fù)荷管理終端通過(guò)RS485抄錄大、中工業(yè)用戶及廠站的電能表數(shù)據(jù)，通過(guò)中國(guó)移動(dòng)的數(shù)據(jù)通信服務(wù)中心與后臺(tái)系統(tǒng)交換，在移動(dòng)的數(shù)據(jù)服務(wù)中心和供電局抄表中心之間申請(qǐng)VPN專網(wǎng)，并在電力局抄表中心建立中心主站，所有終端設(shè)備通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)及移動(dòng)數(shù)據(jù)中心連至該中心主站，實(shí)現(xiàn)終端數(shù)據(jù)和主站系統(tǒng)的實(shí)時(shí)在線連接。應(yīng)用系統(tǒng)典型拓?fù)鋱D：

5系統(tǒng)特點(diǎn)無(wú)線GPRS電力集抄營(yíng)銷系統(tǒng)具備如下特點(diǎn)：不需要為多表集抄專門布線，前期投資少、見(jiàn)效快，后期升級(jí)、維護(hù)成本低；無(wú)論在多遠(yuǎn)的地方，只要可以上網(wǎng)就可以完成對(duì)集抄的控制和管理；基本硬件平臺(tái)擴(kuò)展?jié)摿薮?，可以方便的擴(kuò)展到水、燃?xì)獾仍O(shè)備的集抄；系統(tǒng)通訊采用模塊化設(shè)計(jì)，支持GPRS、CDMA公共無(wú)線數(shù)據(jù)通信方式和有線網(wǎng)絡(luò)通訊方式，支持短信、GSM相接合的通信方式；傳輸協(xié)議同時(shí)支持TCP和UDP協(xié)議，可以靈活配置兩個(gè)或多個(gè)主備傳輸通道，能夠?qū)崿F(xiàn)GPRS與SMS或CDMA與SMS通訊通道的自動(dòng)切換；系統(tǒng)采用多任務(wù)、多線程并發(fā)通信調(diào)度管理機(jī)制，可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)采集工作站并行采集，每臺(tái)工作站可同時(shí)支持64個(gè)任務(wù)（終端）并發(fā)采集，支持多采集任務(wù)的負(fù)載均衡；主站與終端通訊采用128位RD分組加密算法和SHA64的數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證安全機(jī)制，確保數(shù)據(jù)傳輸安全；主站與終端通訊采用高效的RAY-Period矢量算法進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，壓縮效率平均可達(dá)60%以上；模板化檔案錄入設(shè)計(jì)，支持配電管理終端檔案信息的出廠設(shè)置，支持批量檔案錄入、從營(yíng)銷系統(tǒng)倒入檔案數(shù)據(jù)；系統(tǒng)具有靈活的權(quán)限管理，權(quán)限控制不僅對(duì)用戶操作功能進(jìn)行控制，而且可以對(duì)數(shù)據(jù)查訊、操作范圍進(jìn)行控制，不同區(qū)域的用戶僅能訪問(wèn)其區(qū)域的數(shù)據(jù)；主站支持配電管理終端軟件、電表規(guī)約的遠(yuǎn)程升級(jí)，升級(jí)支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳；可以根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、隸屬關(guān)系、用戶自定義方式進(jìn)行分組、歸類，方便用戶查詢；可以提供曲線、表格等方式供用戶查詢。無(wú)需擔(dān)心傳輸網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容和服務(wù)，中國(guó)移動(dòng)為此提供保障。表1-1各方案的對(duì)比方案?jìng)鬏斁嚯x傳輸速度實(shí)時(shí)性差錯(cuò)率數(shù)據(jù)量覆蓋范圍工程量線路投資維護(hù)量通信費(fèi)用電力載波近中實(shí)時(shí)高大中小無(wú)大低RS485總線近高實(shí)時(shí)無(wú)大小大大中低短信息遠(yuǎn)不確定非實(shí)時(shí)無(wú)小大小無(wú)無(wú)大有線電視網(wǎng)遠(yuǎn)高實(shí)時(shí)無(wú)大中大租用小大GPRS遠(yuǎn)高實(shí)時(shí)無(wú)大大小無(wú)無(wú)低6系統(tǒng)功能：6.1數(shù)據(jù)采集：自動(dòng)采集用戶電量、電壓、電流、功率、報(bào)警事件等數(shù)據(jù)，采集時(shí)間間隔和數(shù)據(jù)采集項(xiàng)目可以靈活定義，設(shè)置；6.2錯(cuò)峰及有序用電管理：對(duì)用戶進(jìn)行靈活的分組、排序，生成錯(cuò)峰輪休計(jì)劃，分配負(fù)荷定值和設(shè)置控制時(shí)段，避免線路拉閘限電，減少缺電帶來(lái)的客戶經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響；系統(tǒng)提供負(fù)荷計(jì)劃曲線、限電指標(biāo)曲線、決策曲線、實(shí)際負(fù)荷曲線與計(jì)劃曲線對(duì)比分析，校驗(yàn)錯(cuò)峰方案執(zhí)行效果。6.3按地區(qū)、行業(yè)、電價(jià)、負(fù)荷類別、錯(cuò)峰方案等多種查詢條件，以曲線或表格方式實(shí)時(shí)查詢當(dāng)前負(fù)荷、用戶數(shù)，并可與歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照分析比較；6.4可以實(shí)現(xiàn)電表時(shí)鐘對(duì)時(shí)和電表費(fèi)率時(shí)段遠(yuǎn)程參數(shù)管理。6.5對(duì)負(fù)荷達(dá)到上限值或下限值時(shí)報(bào)警。6.6對(duì)臺(tái)區(qū)中測(cè)儀的數(shù)據(jù)能采集回來(lái)。7GPRS的技術(shù)特點(diǎn)：7.1實(shí)時(shí)在線：配電點(diǎn)無(wú)線終端與主站設(shè)備隨時(shí)都保持網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系，7.2高速傳輸：由于GPRS采取了先進(jìn)的分組交換方式，數(shù)據(jù)傳輸最高理論值可達(dá)171.2kb7.3按量計(jì)費(fèi)：按數(shù)據(jù)傳輸量來(lái)計(jì)費(fèi)，沒(méi)有傳輸數(shù)據(jù)信息時(shí)，即使實(shí)時(shí)在線占用數(shù)據(jù)通道也不會(huì)發(fā)生費(fèi)用。7.4資源利用率高：多個(gè)用戶可高效率地共享同一無(wú)線信道，從而提高了資源的利用。7.5GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)通信功能圖1-1終端GPRS通訊示意圖終端具有多種用電異常智能檢測(cè)、分析并自動(dòng)報(bào)警功能，并可將異常信息（包括報(bào)警時(shí)刻前后電量或其它數(shù)據(jù)）主動(dòng)上報(bào)給主站，同時(shí)保存一定數(shù)量的異常記錄供主站召測(cè)。8軟件系統(tǒng)特點(diǎn)8.1純JAVA系統(tǒng)設(shè)計(jì)：采用JAVA技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，具有強(qiáng)大的穩(wěn)定性、安全性、兼容性、可擴(kuò)展性；先進(jìn)的BS結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)使用先進(jìn)的BS結(jié)構(gòu)，用戶只需要使用瀏覽器就可以通過(guò)電力公司內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)完成電表集抄和各項(xiàng)電力營(yíng)銷管理功能。使用BS結(jié)構(gòu)不僅極大的方便了電力公司相關(guān)人員的使用，而且為電力公司未來(lái)向公眾公開(kāi)用電費(fèi)用提供了方便。8.2營(yíng)銷管理決策支持：基于完整的、實(shí)時(shí)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，智能的決策支持系統(tǒng)可以為管理者提供豐富的決策支持信息，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的有效管理。8.3功能擴(kuò)展性：整個(gè)系統(tǒng)具有極強(qiáng)的開(kāi)放性和可伸縮性，可以方便的與銀行電話付費(fèi)系統(tǒng)相連，為電力公司未來(lái)開(kāi)展在線支付、客戶服務(wù)等增值業(yè)務(wù)提供了方便。9電力負(fù)荷管理系統(tǒng)工作原理電力負(fù)荷管理系統(tǒng)適營(yíng)銷系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化的理想設(shè)備。數(shù)據(jù)終端采用WFET-1000S電力負(fù)荷管理終端。采用GPRS無(wú)限通信技術(shù)、高性能微處理器技術(shù)以及多功能電能表三者相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)電能表計(jì)參數(shù)時(shí)時(shí)檢測(cè)和無(wú)限傳輸。硬件設(shè)計(jì)主要由數(shù)據(jù)采集器與多功能電能表通過(guò)RS232通訊接口，采集多功能表的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。同時(shí)，由數(shù)據(jù)采集器與GPRS模塊通過(guò)RS232通訊接口，控制GPRS模塊的接受命令或發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行短信功能的發(fā)送。WFET-1000ED多功能遠(yuǎn)方抄表終端，采用了先進(jìn)的32位RISC嵌入式CPU硬件平臺(tái)、實(shí)時(shí)嵌入式LINUX嵌入式操作系統(tǒng)、GPRS移動(dòng)通信技術(shù)和高精度電能計(jì)量等技術(shù)研制而成的新一代終端產(chǎn)品。除了具備傳統(tǒng)的遠(yuǎn)方抄表等功能外，還具備了防竊電監(jiān)測(cè)及主動(dòng)上報(bào)等功能。具有功能強(qiáng)大、使用簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)方便等特點(diǎn)。GPRS模塊是一款完全透明的GPRS無(wú)限調(diào)制解調(diào)器，上電后能夠自動(dòng)連接主站并建立透明的GPRS數(shù)據(jù)通道。多功能電能表采用湖南長(zhǎng)沙威勝集團(tuán)或河南許繼集團(tuán)的表計(jì)。它具有標(biāo)準(zhǔn)的RS485通訊接口。GPRS模塊安裝在數(shù)據(jù)采集器內(nèi)部，數(shù)據(jù)采集器安裝在計(jì)量柜中。當(dāng)數(shù)據(jù)采集器收到終端主機(jī)要求采集命令后，將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS通訊模塊發(fā)送出去，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)GPRS無(wú)線公共網(wǎng)連接互聯(lián)網(wǎng)被傳送到終端主機(jī)上。報(bào)警數(shù)據(jù)將主動(dòng)上傳主站終端，同時(shí)以短信形式發(fā)送到指定責(zé)任人手機(jī)上。主站終端接受數(shù)據(jù)采集器傳送的數(shù)據(jù)，時(shí)時(shí)采集電量、需量、電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、頻率、相角、功率因數(shù)等，統(tǒng)計(jì)每日A、B、C分相電壓，A、B、C分相、零線電流，總、A、B、C分相有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)日最大、最小值及發(fā)生時(shí)間。一旦發(fā)生報(bào)警，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送報(bào)警短消息。數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄管理，用戶通過(guò)人機(jī)交互界面管理所有轄區(qū)內(nèi)的多功能電能表WFET-1000S電力負(fù)荷管理終端

歷史數(shù)據(jù)及自動(dòng)生成報(bào)表等。10數(shù)據(jù)采集器與多功能電能表的通信規(guī)約數(shù)據(jù)采集器與多功能電能表的通信規(guī)約遵循多功能電能表通信規(guī)約DLT645-1997，該標(biāo)準(zhǔn)適用于本地系統(tǒng)中的多功能電能表的費(fèi)率裝置與數(shù)據(jù)終端設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的或一主多從的數(shù)據(jù)交換方式，規(guī)定了它們之間的物理連接、通信鏈路及應(yīng)用技術(shù)規(guī)范。主站與終端通訊采用128位RD分組加密算法和SHA64的數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證安全機(jī)制，確保數(shù)據(jù)傳輸安全；主站與終端通訊采用高效的RAY-Period矢量算法進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，傳輸協(xié)議同時(shí)支持TCP和UDP協(xié)議，可以靈活配置兩個(gè)或多個(gè)主備傳輸通道，能夠?qū)崿F(xiàn)GPRS與SMS或CDMA與SMS通訊通道的自動(dòng)切換；遠(yuǎn)程通訊協(xié)議：浙江規(guī)約、廣東規(guī)約、國(guó)電規(guī)約。11數(shù)據(jù)采集器的軟件流程系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括單片機(jī)應(yīng)用軟件和PC機(jī)應(yīng)用軟件。單片機(jī)程序主要實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、數(shù)字信號(hào)處理、存儲(chǔ)、顯示、通信處理等功能；PC機(jī)軟件主要是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢、曲線繪制、報(bào)表顯示以及答應(yīng)輸出等功能。表1短信內(nèi)容與事故的對(duì)應(yīng)關(guān)系事件短信內(nèi)容事件條件停電故障報(bào)告：計(jì)量柜裝置停電三相電壓=0且三相電流﹤2%Ib全失壓故障報(bào)告：計(jì)量柜裝置全失壓（竊電）三相電壓=0且某相電流＞=2%Ib失壓故障報(bào)告：計(jì)量柜裝置失壓電壓至少有一相工作，多功能表可以正常工作。發(fā)兩條短信。12與其它系統(tǒng)接口12.1系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)采用基于標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)，能較好地與其它系統(tǒng)集成。12.2系統(tǒng)可以和營(yíng)銷系統(tǒng)接口，向營(yíng)銷系統(tǒng)提供用戶客戶的電量數(shù)據(jù)，方便營(yíng)銷結(jié)算。12.3系統(tǒng)可以和用電GIS系統(tǒng)接口，向GIS系統(tǒng)提供用電客戶的檔案信息及報(bào)警信息。13結(jié)束語(yǔ)經(jīng)我局安裝試驗(yàn)運(yùn)行證明，安裝后運(yùn)行可靠，實(shí)現(xiàn)抄收我局管轄范圍內(nèi)大電力大客戶電能表的各種數(shù)據(jù)，為用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)管理分析，同時(shí)為電量平衡，線損分析既負(fù)荷預(yù)測(cè)提供了切實(shí)的數(shù)據(jù)，對(duì)全面提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平，電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和服務(wù)水平有著顯著效果。