EPON技术在用电信息采集系统中的应用

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电力营销中用电信息采集系统的应用

作者：魏昕喆 张斯文

来源：《名城绘》2019年第07期

摘要：从电能的生产过程来看，电力发、输、变、配、用是一个无法分割的整体。随着经济社会的飞速发展，社会生活和工业生产对电力质量提出了更高的要求，所以提高用电信息采集的安全性和可靠性是首先需要考虑的问题。为了保证用电信息采集系统中的各项工作能够顺利开展，电力企业需要做好采集系统的运维工作，从而有利于为电力系统中多项设备的可靠运行提供坚实的保障，同时也能够提高电力资源的利用率。本文主要分析探讨了电力营销中用电信息采集系统的应用情况，以供参阅。

关键词：电力营销；用电信息；采集系统；应用

1用电信息采集系统概述

用电信息采集系统是现代化电子信息技术、通信技术、计算机技术及智能电表等多种高科技信息技术为一体的电力营销技术。用电信息采集系统在电力营销使用过程中，采集信息时具有综合性、时效性等特点，自動化采集电力用户用电信息，进行数据采集、监控及分析，已悄然成为目前电力营销过程中主要的信息采集手段。用电信息采集系统在原有传统现场电力信息采集基础上，使用更先进的技术力量，打破传统用电信息采集须在现场管理系统下进行电力信息收集的做法。用电信息采集系统通过电力信息自动化采集，独立提供数据分析与数据支持，同时提供远程用电管理，可独立采集用户用电情况，包括用电量、远程电表数据收集、电费管理、电能损耗数据分析等情况。

2用电信息采集系统在电力营销中的应用

2.1电费管理

在电力系统中，对电费的管理也是其中的一项重要内容，它对于整个电网的运行都起着至关重要的作用。如果电力企业不能及时地收回电费，就会影响整个电力系统的运行，对用户的用电造成影响。因此，用电采集信息系统可以利用信息化以及智能化的方式对即将要缴费的用户进行提醒，同时按照一定的计算方式计算出用户需要缴纳的费用。如果用户的电量下降到零时，用电信息采集系统就会自动的发出催缴电费的警报，以便让用电用户及时的缴纳电费。通过这样的方式，可以保证电力企业能够及时地收回电费，减少电力企业的损失，同时也可以避免由于用户没有及时缴纳电费而影响用户的正常生活。因此，将用电信息采集系统应用到电力营销的电费管理中，对电力系统大有裨益。

用电信息采集系统技术应用探讨

【摘要】用电信息采集系统的建设将改变国家电网公司长期以来无法实时、完整、准确掌控电力客户用电信息的局面，满足公司系统各层面、各专业对于用户用电信息的迫切需求，推动公司现代化管理水平质的飞跃。本文对用电信息采集系统建设进行了深入分析，结合某地区地区用电信息采集系统建设现状，并对用电信息采集系统技术的应用进行了探讨。

【关键词】电力客户；用电信息采集系统；技术应用

0.引言

用电信息采集系统是对电力客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、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等功能。

1.用电信息采集系统的概述

1.1 用电信息采集系统物理架构

用电信息采集系统由主站、通信信道、采集终端、采集点监控设备组成，其物理结构见图1，共分3层。

（1）第一层为主站层，是整个系统的管理中心，是一个包括硬件和软件的计算机网络系统，负责全系统的数据采集、数据传输、数据管理和数据应用以及系统运行和系统安全，并管理于其他系统的数据交换。

（2）第二层为数据采集层，负责对各采集点信息的采集和监控，包括各种应用场所的电能信息采集终端。远程或本地通信信道完成系统各层之间的数据传输，远程信道有230M无线专网、通用分组无线服务技术/码分多址（GPRS/D-MA）、光纤、拨号等多种方式；本地信道有电力线窄带/宽带载波、RS-485总线、短距离无线、有线电视网络等多种方式。

（3）第三层为采集点监控设备，是电能信息采集源和监控对象，如电能表和相关测量设备、用户配电开关、无功补偿装置及其他现场设备等。

1.2 用电信息采集系统主要功能

用电信息采集系统的主要功能包括数据采集、数据管理、控制、综合应用、运行维护管理、系统接口等。

（1）数据采集功能可实现采集实时和当前数据、历史日数据、历史月数据和事件记录。

（2）数据管理功能可实现对数据合理性检查、数据计算和分析、数据存储管理。

浅谈电力用户用电信息采集系统大数据

在客户行为研究中的应用

周 嵩

摘 要：在企业经营活动中，对客户的行为分析和研究起着预测和优化经营全过程的作用，传统数据取样和分析方式是通过筛选的样本用户进行分析，在当前电力用户用电信息采集系统建设推广背景下，可充分利用系统采集得到的海量数据，把取样方式扩展至全样本分析，以大数据的分析模式对用户行为进行深度研究。

关键词：用电信息 采集系统 电力客户 行为研究

作为智能电网组成中的直面用户的最前置、最基本的构成元素，电力用户用电信息采集系统是电力企业“大数据”链条上的重要且基础的一环。系统针对的是广大电力用户用电信息数据的采集，利用系统已采集的海量数据结合营销信息系统以及其他关联数据进行合理提取和分析使我们可以对用电客户的行为做合理预测，进而结合生产、营销管理的实际情况提供辅助决策。

一、 用电信息采集系统建设情况

电力用户用电信息采集系统（下文简称：采集系统）是国家电网公司智能电网建设中的重要组成部分，系统建设位于电网末端的供电实现环节，面向广大用电客户，涵盖全部高、低压用户以及计量关口，数据包含各类用户的电压、电流、负荷、电量等计量实时信息的采集，同时支持对用户实施防窃电、预付费以及有序用电的控制。 国网公司自2010年启动第一批采集系统建设项目开始，各省电力公司的采集系统建设速度显著加快。以国网湖北省电力公司孝感供电公司为例，仅2010年的项目建设规模就远超过去四年建设的总和。截至2014年5月底，孝感的采集系统已覆盖用户62万户，覆盖率41.32%，预计未来三年内可实现孝感近160万户的全覆盖。放大到全国基于亿计的用户基数，采集系统每天采集数据量极为庞大，这为客户的用电行为分析奠定了“大数据”的现实基础。

二、采集系统原理简介

采集系统通过对各类用电客户或关口安装远程监控终端，由监控终端实施对用户的数据采集，远程监控终端针对采集的用户类别不同其工作原理及数据采集种类和频率也有所不同。采集的数据项根据业务需要确定，数据采集频率也随数据项类型不同而不同。例如：对于低压用户，电量的采集频率为每天一次，电压电流的数据采集为实时被动采集，但是对于高压用户，电压、电流以及电量的采集为15分钟一次，同时支持实时被动采集，对于现场用电异常情况的采集则是每天一次。现场的远程监控终端通过GPRS与系统主站实现通信以及数据传输，主站对远程监控终端采集的数据进行提取、存储以及分析。

辩技专论　

基于ＥＰＯＮ技术的用电信息采集系统的研究　

王婷　鄂州供电公司４３６０００　【摘要ｌ　ＥＰｏＮ是一种先进的光通信技术，其在用电信息采集系统中的　应用对本地通信及远程通信网络的建设具有非常重要的意义。本文主要就　基于ＥＰＯＮ技术的用电信息采集系统展开相关论述。　【关键词１　ＥＰＯＮ技术；用电信息采集系统　１．前言　对电网未来的建设而言，用电信息智能化有着重要意义，用电信息　采集系统的建设对用电信息采集系统的主站及采集系统终端间的信息　传递、用户双向互动以及远程控制的实现等有着重要作用。ＥＰ０Ｎ是一　种点到多点结构的光通信技术，它对环境具有较强的适应性，能使信息　实现长距离传输【１］。ＥＰＯＮ是一种比较先进的技术，其在智能电网接入　网的建设中有着重要意义。本文主要就以下方面对ＥＰＯＮ技术的用电信　息采集系统展开相关论述。　２．ＥＰＯＮ技术简介　ＥＰＯＮ是一种比较先进的技术，其主要通过点到多点结构的单纤双　向光和网络进行连接，其组网结构比较灵活，可组成环型网、混合型及　辐射型等多种拓扑结构。　２．１ＥＰＯＮ系统的组成　（１）光分配网络（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｎｅｔｗｏｒｋ，ＯＤＮ）、用户侧　的光网络单元（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｕｎｉｔ，ＯＮＵ）、网络侧的光线路终端　（０ｐｔｉｃａｌ　Ｌｉｎｅ　Ｔｅｒｍｉｎａｌ，ＯＬ１、）以及网管系统共同组成了ＥＰＯＮ系统【：１。　通常在３５／ｌＯｋｖ变电站内部署各设备系统，使用光缆和ＯＬＴ进行连接，　然后通过千兆以太网（Ｇｉｇａｂｉｔ　Ｅｔｈｅｍｅｔ，ＧＥ）接口把０ＬｆＴ和光纤骨干网　的同步数字体系（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ，ｓＤＨ）设备进行连　接。　（２）ＯＮＵ是一种用户侧设备，通常把其布局在配电变压器、环网　柜以及柱上开关等设备内，通过０ＮＵ，可把各种宽带数据及信息资料　输送给与之相连的用户，此外，终端用户接受数据后也可把相关数据信　息发送给ＯＬＴ。ＯＮＵ分为工业级（部署在室外）与非工业级（部署在室　内），工业级设备通常应用在配网自动化及用电信息采集上，非工业级通　常应用在电力光纤到户Ｉ　１。本研究主要分析的是用电信息采集所采用的　非工业级ＥＰ０Ｎ系统及设备。　２．２ＥＰＯＮ组网技术的优势　（１）使用单纤双向传输，能使成本得到有效降低。　（２）能够提供双向高带宽，在通信方面的容量比较大，能够接收多　业务。　（３）对多点失效具有抗拒作用，当某个ＯＮＵ在网络中出现故障的　时候，其他ＯＮＵ数据通信不会受到影响。　（４）支持点到多点的网络结构，可组成树型、总线型等多种拓扑结　构，可提供多种服务。　（５）传输距离最大为２０ｋｍ，能达到配用电网络的覆盖标准。　３．用电信息采集系统的通信结构　３．１远程通信组网结构　（１）使用ＥＰＯＮ技术对远程通信进行组网，其网络结构主要由光　纤接入网（由ＥＰＯＮ设备系构成）及光纤骨干网（由ＳＤＨ设备系统组网　构成）共同组成。ＥＰＯＮ光纤接入网把光纤专网从开关站、变电站等关　键站点向下延伸到开关柜、台区变压器、开闭所及环网柜等ＯＮＵ及集中　器放置的地方，其是远程通信光纤专网建设的关键点。　（２）ＯＬＴ的放置方式比较灵活，其可根据实际情况对变电站进行　放置，为了使ＥＰＯＮ网络的覆盖范围更　也可把其放在开闭所内　。通　常使用光纤千兆以太网口把ＳＤＨ与ＯＬＴ进行连接，其传输距离大约为　１００ｋｍ。　３．２本地通信组网结构　（１）本地通信组网结构通常使用ＲＳ一４８５与ＲＳ一２３２、微功率无线　及低压电力线载波等方式把本地通信进行连接。ＲＳ一４８５与ＲＳ－２３２、微　功率无线因表计、采集器及集中器间有着比较远的距离而不能对通信问　题进行有效解决，因此，常使用低压电力线载波对本地通信进行连接。　但是考虑到多方面因素，现在主要使用ＥＰＯＮ技术进行光通信。现阶　段，由于ＥＰＯＮ技术成本还比较高，于是主要把此技术应用在城市中的　新建小区内，这样可使自动抄表得以有效实现。　（２）ＥＰ０Ｎ是一种网络化的应用方式，其具有可靠性高、带宽高、　容量高、提供增值服务等优点，因此，在业务内容及范围的拓展方面有　一定优势。在本地通信中使用ＥＰＯＮ技术，主要通过串口或网口把集中　器￣ｎＯＬＴ设备进行连接，以使采集器和集中器间的通信在ＥＰＯＮ网络的　作用下得以实现。　（３）通常使用多个串口或网口把一个ＯＮＵ￣Ｉ］多个采集器进行连　接，以使以太网能够对一个局域网可覆盖的范围进行覆盖，如把一个　０ＮＵ设备部署在一栋居民楼内，可在以太网的作用下，让每个采集器都　对其单元楼道内用户集中部署的所有电表进行采集，以使ＯＮＵ￣［Ｉ各个　单元楼道内的采集器进行有效通信。　４，ＯＮＵ设备技术探究　在具备光纤到楼的情况下，通常根据数据存储和规约转换的功能　把０ＮＵ设备分为透传型０ＮＵ￣ＩＪ采集型０ＮＵ，其中，在组网的过程，常把　透传型０ＮＵ分为不下挂集中器和下挂集中器结构。在ＯＮＵ下挂集中器　的环境中，透传型０ＮＵ设备系统中的集中器可使抄表规约得以有效实　现，此时０ＮＵ不会负责把数据缓存在本地，而是只负责使用透明方式把　数据进行传输。　４．１集中器　集中器主要负责对数据进行采集及存储，在集中器中把抄表业务　进行分散处理，可使主站压力减小到一定程度，此时，并没有对集中　器到主站的通信质量及时间有比较高的要求。透传型０ＮＵ设备对Ｏ／　ＧＤＷ３７６．１—２ｏ０９规约转换不具备支持作用，无下挂集中器的０ＮＵ设备　只对ＲＳ４８５业务进行进行透传，主站对数据具有采集及储存功能，而且　还可使抄表规约得以直接实现［５］。　抄表业务通常在主站中把抄表业务进行集中处理，以使主站压力　得到一定程度的增加，抄表业务对集中器及主站间的通信质量及时间有　较高要求，但其所投入的设备所需成本较低，因此，其会造成以下不良　影响：　（１）用透传型０ＮＵ设备对电表数据进行输送，不仅对主站的并发　处理性能有较高要求，而且还会导致流量及数据时间点分散。　（２）用电信息采集标准化设备的相关设计不支持这样的接入方　式，使用此方式时，需对主站的软件系统进行改造，且改造及开发周期　较长。　４．２采集型ＯＮＵ设备　采集型ＯＮＵ的设备功能和透传型ＯＮＵ设备功能相比，具有以下优　点：　（１）对本地ＲＳ４８５接口有支持功能，主要应用干智能电能表信息的　采集　（２）对数据有储存功能，可使电表数据得以保存并可使数据信息　得以集中输送，和用电信息数据的分级储存及分时电价的相关标准相　符。　（３）把ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ，ＩＥＥＥ８０２．３—２００５标准进行有效兼容，支持　ＤＬ／Ｔ６４５及Ｏ／ＧＤｗ３７６．１—２００９规约，符合国家电网公司关于用电信　息采集的相关标准。　（４）具备嵌入式安全接入模块（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｓｅｃｕｒｅＡｃｃｅｓｓ　Ｍｏｄｕｌｅ，ＥｓＡＭ），能使用电信息采集数据在输送过程的可靠性及安全　性得到有效保证。　（＞　下转第２８３页）