提升采集通信效率深化采集功能应用

提升采集通信效率深化采集功能应用国网四川省电力公司计量中心覃剑CONTENTS目录采集通信现状分析1采集通信解决方案2通信效率提升成效3展望4一、采集通信现状分析采集通信现状-采集系统结构图采集通信现状-远程通信

四川采集系统远程通信技术方案主要采用无线公网，在成都、天府新区、绵阳以及达州的部分城区居民台区采用广电光纤(CATV)进行用电信息的采集。无线公网CATV光纤网络采集通信现状-远程通信无线公网占比96.58%广电光纤占比3.39%其他方式占比0.03%。采集通信现状-本地通信

本地通信技术主要采用窄带载波、微功率无线以及RS-485总线。窄带载波微功率无线RS-485采集通信现状-本地通信窄带载波占比95.20%RS485占比3.39%微功率无线占比1.20%其他方式试点0.21%。采集通信现状-整体采集方案

目前四川应用最为广泛的采集通信方案为“无线公网+载波”，本地载波又存在全载及半载方案。电能表独立分散安装的台区环境如乡镇、农村台区采用全载波方案在电表集中安装现场环境如城区高层台区采用半载波方案采集通信现状-整体采集方案“无线公网+半载波”，接入数量962.12万“无线公网+全载波”，接入数量1123.57万“广电光纤+RS485”，接入数量74.25万“无线公网+微功率无线”，接入数量26.32万“无线公网+宽带载波”，接入数量4.03万采集通信信现状-存在问题题本地通信信效率低低四川本地地通信绝绝大部分分采用低低压窄带带载波方方式，信信号受来来自各方方面电器器产生的的谐波干干扰严重重，在传传输过程程中噪声声较大，，衰减程程度大，，影响数数据传输输效率。。单位：分分钟采集通信信现状-存在问题题远程通信信不稳定定四川远程程通信绝绝大部分分采用无无线公网网方式，，且基本本为移动动的GPRS网络。移移动无线线公网存存在覆盖盖有死角角、信号号不稳定定等固有有问题，，并会经经常出现现由于运运营商系系统维护护、IP切割等工工作导致致大批量量集中器器掉线的的问题，，严重影影响用电电信息采采集成功功率。采集通信信现状-存在问题题通信方案案配置不不合理2015年以前，，四川用用电信息息采集系系统建设设均采用用“无线线公网+窄带载波波”的通通信方式式解决信信息传输输问题，，然而，，四川地地形地貌貌复杂，，平原、、丘陵、、山地和和高原四四种地貌貌类型齐齐全，单单一的通通信方案案根本满满足不了了现场实实际应用用的需求求，致使使用电信信息采集集系统建建设以后后，始终终存在采采集率不不够高，，采集可可靠性不不够强的的问题。。采集通信信现状-存在问题题主站构架架及采集集策略配配置不合合理随着系统统建设的的持续推推进以及及电力行行业应用用业务的的深入开开展，用用电信息息采集系系统的数数据采集集范围、、应用范范围将会会持续扩扩大，现现有的传传统数据据采集处处理技术术和架构构已经无无法满足足当前业业务发展展对采集集系统数数据处理理、数据据应用的的要求。。以前置机机配置为为例：非非成都局局大型转转变GPRS通道组接接入除成成都供电电公司外外所有供供电单位位下专变变终端，，单个通通道组下下挂载终终端过多多（超过过6万终端）），导致致个别前前置机资资源消耗耗高，其其他前置置机资源源消耗低低，没有有很好实实现后台台服务器器负载均均衡。二、采集通通信解决决方案采集通信信解决方方案-优化通信信方案配配置优化通信信方案配配置用电信息息采集系系统涉及及的电网网网架结结构非常常复杂，，应用场场景千变变万化，，总体上上可以从从区域环环境、地地理特征征来区分分，其中中在区域域环境上上包括了了城市、、郊区、、农村、、牧区等等不同区区域；在在地理特特征上包包括了平平原、丘丘陵、山山区、高高原等不不同地理理条件。。根据不不同的区区域环境境及地理理特征，，采用不不同的采采集方案案以提升升对现场场的适用用性。采集通信信解决方方案-优化通信信方案配配置城区高层层台区城区高层层台区的的建筑一一般为高高层电梯梯房，每每3~5层用户的的电能表表集中安安装在一一个电电表箱内内，箱内内电能表表采用485总线连接接。台区规模模在100至800之间，采采集半径径一般小小于2公里首选“光光纤+RS485”采集方方案。采集通信信解决方方案-优化通信信方案配配置城区多层层台区城区多层层台区的的建筑一一般为3~8层的低层层楼房，，每个用用户的电电能表都都独立安安装。用电类型型多且复复杂，以以架空线线布线居居多且电电能表布布置较为为集中。。台区规模模在50至600之间，采采集半径径一般小小于2公里首选“无无线公网网（3G/4G）+窄带载波波”采集集方案采集通信信解决方方案-优化通信信方案配配置乡镇台区区城乡结合合部的乡乡镇台区区多为1~3层层的平房房建筑，，一般用电电较为混混乱且布布线分支支较多，，载波通通信衰减减较大，，用电设设备类型型陈旧。。台区规模模在30至900之间，采采集半径径一般小小于5公里。首选“无无线公网网（3G/4G）+微功率无无线”采采集方案案采集通信信解决方方案-优化通信信方案配配置农村台区区农村台区区一般为单单相供电电，台区区半径大大，线路路较为陈陈旧，电电力线电电压稳定定度较差差，在山山区农村村台区由由于台区区半径大大、采集集点分布布分散，，往往存存在采集集孤岛。。台区规模模在30至500之间，采采集半径径最大可可达数十十公里。。首选“无无线公网网+窄带载波波”方案案，备选选远程通通信采用用“变电电站光纤纤+中压载波波”方案案。采集通信信解决方方案-优化通信信方案配配置山区及牧牧区一般为单相供供电，台台区半径径大，线线路较为为陈旧，，电力线线电压稳稳定度较较差，采集点分布分散。台区规模模在几十十户，采采集半径径最大可可达数十十公里。。首选“无无线公网网+窄带载波波”方案案，备选选远程通通信采用用“变电电站光纤纤+中压载波波”方案案。采集通信信解决方方案-优化通信信方案配配置地理环境特点远程通信方式本地通信方式盆地盆地底部地势平坦3G/4G公网

宽带载波人口密度大CATV网络微功率无线

工农业发达GPRS/CDMA公网窄带载波用电量大RS485总线基础设施完善丘陵地势相对较低3G/4G公网

微功率无线人口密度较大GPRS/CDMA公网窄带载波工农业较发达基础设施完善山区地势复杂GPRS/CDMA公网

窄带载波

人口密度小RS485总线工业不发达微功率无线

用电量小基础设施不完善高原地势高GPRS/CDMA公网窄带载波人口密度小中压载波+变电站光纤RS485总线

多为牧区工农业不发达基础设施不完善根据不同同地理环环境的特特点，择择优选取取相应通通信方案案，提高高通信效效率。采集通信信解决方方案-试点应用用新型通通信方案案光纤+RS485方案简介介主要应用用范围是是在具备备CATV网络的小小区，在在电表表表箱内安安装CATV数据采集集终端，，终端通通过RS485总线采集集智能电电表的用用电信息息，通过过CATV网络将数数据传送送到采集集主站。。采集通信信解决方方案-试点应用用新型通通信方案案光纤+RS485方案应用用情况广电光纤纤+RS485方案运行行约有74.25万，整体体日均采采集成功功率在99.43%，电费远远程充值值一次成成功率98.32%，单个数据据透抄成功功率98.11%，该方案对对实时性要要求较高的的业务支撑撑方面展示示了良好的的能力。采集通信解解决方案-试点应用新新型通信方方案光纤+RS485方案存在问问题1、只使用广广电CATV通道具有一一定的局限限性，如其其系统出现现问题将引引起批量采采集故障。。目前四川川正在与电电信、联通通等其他通通信运营商商商谈合作作事宜。2、目前在运行行的CATV采集器为非非国网标准准设备，国国网13版采集标准准中有II型集中器，，可在之后后的建设方方案中进行行替换。3、光纤运营商商收费标准准以电表箱箱为单位，，以目前方方案在后期期产生的信信道租用费费较高，为为节约成本本可采用“光纤+I型集中器+载波（其他他本地通信信方式也可可）+电能表”的方案。采集通信解解决方案-试点应用新新型通信方方案中压载波试点背景在四川西部部的山区存存在大量GPRS/CDMA无线公网网无法覆盖盖的地区，，而四川没没有建设230无线线专网，一一些偏远孤孤立的台区区难以将数数据传回主主站。为了使使无信信号台台区能能够实实现正正常采采集，，保证证用电电信息息采集集的覆覆盖率率和成成功率率，四四川川公司司在雷雷波县县供电电公司司及凉凉山州州安宁宁供电电分公公司试试点应应用了了中压压载波波技术术，利利用中中压载载波通通信距距离较较长的的特点点将无无信号号台区区的数数据通通过电电力线线传输输至附附近有有无线线公网网信号号覆盖盖的台台区，，再通通过无无线公公网将将数据据传输输回主主站。。采集通通信解解决方方案-试点应应用新新型通通信方方案中压电电力线线载波波技术术简介中压电电力线线载波波通信信设备备分为为电力力线载载波数数字通通讯机机（简简称载载波机机，分分为主主载波波机和和从载载波机机，主主载波波机与与管理理机安安装在在有信信号的的台区区，从从载波波机与与集中中器或或者专专变终终端安安装在在无信信号的的台区区）、、电容容耦合合器。。采集通通信解解决方方案-试点应应用新新型通通信方方案中压载载波试试点情况凉山安安宁供供电供供电公公司长长梁6组公公变台台区进进行试试点，，试点点运行行至今今，抄抄表成成功率率稳定定，且且可实实现数数据点点抄，，运行行情况况良好好。采集通通信解解决方方案-试点应应用新新型通通信方方案北斗卫卫星+RS485应用背背景四川有有非统统调电电厂近近3000座，其其中有有很多多水电电站由由于地地理位位置较较为偏偏僻，，存在在无线线公网网信号号弱未未覆盖盖的问问题，，未完完成电电厂侧侧全采采集的的目标标，提提出了了远程程通信信采用用北斗斗卫星星的方方式。。整体体通信信方案案为““北斗斗卫星星+专变终终端+RS485+电能表表”。。采集通通信解解决方方案-试点应应用新新型通通信方方案北斗卫卫星+RS485简介北斗通通讯终终端厂厂站端端可通通过网网口、、RS232串口、、RS485三种连连接方方式与与专变变采集集终端端通信信，主主要功功能为为将376.1协议包包嵌入入北斗斗通信信协议议中，，实现现协议议转换换。北斗通通讯终终端主主站端端通过过综合合数据据网与与采集集系统统前置置通信信，主主要功功能为为将北北斗通通信协协议转转换为为376.1协议，，并向向采集集主站站推送送数据据。.采集主站采集通通信解解决方方案-试点应应用新新型通通信方方案北斗卫卫星+RS485问题目前四四川共共计应应用北北斗卫卫星通通信方方案287套，有有效解解决了了非统统调电电厂的的采集集覆盖盖。但但是北北斗卫卫星通通信应应用于于用电电信息息采集集也存存在一一定的的缺陷陷，主主要有有：一是由由于北北斗卫卫星通通信为为短报报文方方式，，且通通信报报文间间隔需需1分钟，，通信信效率率较低低，不不能实实现大大数据据量的的通信信；二是建建设完完成后后每年年需缴缴纳北北斗卫卫星通通信费费，费费用较较高。。.采集通通信解解决方方案-采集主主站构构架优优化调调整系统技技术架架构调调整提升前前置数数据采采集能能力升数据据分析析计算算能力力优化对对外数数据共共享三、通信信效率率提高高成效效通信效效率提提高成成-电费远远程充充值应应用提提升2014年6月至2015年10月，选选取了了5132个台区区进行行试点点，试试点范范围涵涵盖城城市、、农村村、山山区，，共计计40余万用用户。。通过过设备备更换换、通通信模模块升升级、、采集集策略略优化化等手手段有有效提提升电电费下下发成成功率率。.通信效效率提提高成成-电能表表时钟钟巡检检通过策策略优优化、、采集集主站站升级级，目目前四四川已已部署署电能能表时时钟定定时抄抄读任任务，，全省省巡检检周期期提升升为1个月，，如有有特殊殊需求求还可可缩短短至15天。.通信效效率提提高成成-低压用用户电电压采采集集中器器配置置重点点用户户方式式实现现电压压采集集，目目前已已配置置低压压重点点用