国网系统在运智能电能表采集终端相关问题分析
- 2020/5/9 10:46:05 29108
- 来源：北极星输配电网
【仪表网 仪表科普】据悉，截至2019年，国家电网系统内在运智能电能表总数4.7亿只，13版电能表2.9亿只，09版电能表1.8亿只。其中河北、湖北、河南、重庆、西藏等5家单位09版电能表占比低于30%。吉林、青海、山西、宁夏、天津、江苏公司6家单位09版电能表占比超过60%。
低压用户主要采用“I型集中器+采集器+485表”和“II型集中器++485表”方式采集的单位有山东、浙江、江苏、上海、青海5家公司。其他单位均采用“工型集中器+模块表”方式，该方式下，智能电能表在全国占较大比重，约3.32亿只模块表，相比前两种方式，本地通道调整的灵活性更大。
据了解，当前专、公变和低压用户一般通过采集电能表冻结数据的方式实现电量数据采集，09, 13版电能表没有区别。单相表比三相表少采集的数据项有正向无功电能示值、分象限无功电能示值、大需量。其中，专、公变用户三相表已实现负荷曲线的采集(多96点/天)，其中天津、冀北、山东、上海、浙江、湖北、河南、江西、四川、重庆、龙江、青海12家公司实现小时级采集(每天24次，每次4个点)，其他单位次日采集负荷曲线。
低压用户09版相比13版单相表，冻结存储数据无电压、电流、功率记录能力，但可通过透抄，采回瞬时负荷数据。各单位按照公司要求，低压用户至少实现一周一点电压采集，其中浙江、湖南、福建、宁夏4家公司通过升级集中器程序或主站透抄，频度可达到1日4点以上。
09版和13版电表在事件记录能力上存在差异，以三相表为例，09版电能表支持15个事件记录，均要通过召测逐个类型事件判断享件产生与否，效率极低;13版电能表支持28个事件记录，提供了主动上报机制，由于本地通信通道限制，全部事件主动上报的效果难以实现，目前只有开表盖、过流、恒定磁场干扰、电能表清零四个事件设置为主动上报。掉电事件只有带超级电容的电能表才具备主动上报能力。
低压用户除几个主动上报事件，掉电、电源异常事件按日采集，27家单位其他事件采集频度一般配置为按月或按需。
在国网系统内有21家单位本地通信方式主要采用窄带载波通信方式，全量数据采集要占用太多采集通道资源，窄带载波通信方式的高速率仅为lkbps，远低于HPLC等通信技术(HPLC100kbps,微功率无线l0kbps,RS485 4.8kbps)，支撑能力严重不足。
而市场上，有些终端厂家为了降低成本，往往在满足技术规范的前提下，尽可能减少存储空间，因此在数据项、采集频度增加时，硬件资源无法满足升级需求。多数终端厂家固化了采集任务，无法通过调整任务配置等方式增加采集数据项或调整采集频度。当采集需求变化时，往往需要通过修改程序解决。
而在系统内为提高费控成功率，保证费控操作时间，减少了终端采集任务可执行时间。同时伴随相关业务需求不断增加，主站透抄任务也随之增加，影响全量数据抄读时间利用率。公司目前存在09版和13版表计混装的情况，因采集系统和终端无法分辨现场电能表版本，不能区别设备版本下发采集任务，造成系统资源得不到有效利用。
国家电网公司基于存量运行智能电能表，为实现全量数据内容采集全覆盖，综合考虑各单位的设备现状和通信条件，科学配置采集任务频次、采集方式，优化并完善系统采集功能，特于2019年制定了智能电能表全量数据采集优化方案。
提出以低压户表的采集优化策略作为重点，优化对象包括电量、负荷、事件三类数据，结合台区HPLC应用情况，考虑09、 13版智能电能表是否混装，区分单相和三相客户，制定全量数据采集低周期，实现优化覆盖率100%。在此基础上，各单位可结合实际能力，在保障全覆盖目标的前提下，提升采集频度、增加数据项。提出主站应在采集任务配置、通信前置性能、数据存储能力、采集质量分析等方面做好优化调整。
主站应可对终端数据采集任务的采集周期、频度、上报基准时间进行灵活配置，具备可视化功能，并能根据不同终端类型、本地通讯方式、采集表计类型生成采集任务模板，在终端装接流程中自动匹配任务模板进行设置下发。
主站通信前置服务可通过分布式架构改造实现节点线性水平扩展，可通过分布式缓存技术减轻海量数据对数据入库造成的性能压力。性能提升后的通信前置集群应具备节点运行状况实时可监测、报文解析高效处理、持续运行高可靠等基本能力。
主站数据存储要充分考虑全量数据采集的规模，可通过大数据平台、分布式数据库、内存数据库等多种技术实现数据存储能力的提升，满足海量数据存储的需求。
主站应可定期统计全量数据入库时间，实现对数据采集效率的有效监测，便于及时调整数据采集策略；主站应完善全量数据采集质量分析监控功能，实现对全量数据的漏报误报、事件数据频报等的分析监控；主站应根据数据漏报特点，制定合理的数据补召策略，充分挖掘通信潜力。
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