生活中的用电大数据

　　让用电数据更“靠谱”

　　在统一建设省级用电信息采集系统之前，各地市、县的用电数据采集系统是分散和各自独立的。“县与县之间，市与市之间，用电数据采集系统彼此都不 相同。即便同一家供电公司，面向用电数据采集，又包含了关口电能量采集、大用户负荷管理、低压集中抄表、配变监测等多个系统，负责采集不同对象的用电数 据。多样的采集系统造成标准不一，数据的可靠性得不到保证。”国电南瑞用电技术分公司用电主站部经理王军介绍。

　　用电数据直接关系到用电管理和服务质量，因此采集系统管理的纷乱和采集方式的落后曾带来不少问题。王军举例说，没有推广使用智能电表时，供电公 司的抄表人员只能挨家挨户采集电表用电量，以此计算并收电费。这种方式不仅人工成本大，而且数据采集的实时性和准确性都得不到保证，无法实现实时算费。

　　“用电数据不精确，则电费管理不规范。因此，建设统一的、自动化程度高的用电信息采集系统就显得十分必要和迫切。将系统建设在省公司一级，可以 规范全省的电费管理，准确、及时回收电费，而自动化程度的提高，则可以杜绝估抄、错抄、漏抄、代抄现象的发生，大大提高数据的精确性。”王军说。

　　2010年，国家电网公司全面启动电力用户用电信息采集系统的建设，计划2014年建成覆盖2亿多电力用户的用电信息采集系统，实现国家电网公司经营区域内电力用户的“全覆盖、全采集、全费控”。

　　王军介绍说，国电南瑞此前承担建设过关口电能量采集等系统的建设，在用电信息采集方面积累了一定的经验，同时在海量数据采集和挖掘方面有着多年的技术储备和积累，因此承担海量用电信息采集系统的研发较好地发挥了自身所长。
 

　　用电信息采集系统

　　作为智能电网用电环节的重要组成部分，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。千家万户的用电数据被实时采 集、汇总、分析、应用，最终又服务于每家每户。例如这些数据可以帮助快速检测停电等故障，实现用电高峰时协调家庭及企业电力分配的“需求侧管理”。

　　深化智能电表和采集系统应用是国家电网智能互动供电服务中的一项重要内容。

　　截至2013年年底，国家电网累计安装应用智能电表1.82亿只，用电信息采集系统累计覆盖1.91亿户，用户可实时查询每日用电量，及时获得用能信息，实现用户互动。

　　今年第一季度，国家电网公司系统新装智能电表1400万只，累计安装1.96亿只，用电信息自动采集突破2亿户。根据计划，2014年全年，公司系统将更换改造电表6091万只，累计实现采集2.52亿户。

　　同一家供电企业，可能采用关口电能量采集、大用户负荷管理、低压集中抄表、配变监测等多个系统，负责采集不同对象的用电数据。系统多，标准不一，数据的可靠性就得不到保证。

　　你用电热水壶烧了一壶水，或是用电高压锅煲了一锅汤，这些看似很小的用电数据被采集后，能够汇聚成大数据。省级用电信息采集系统的数据库则汇集了全省采集而来的用电数据。
 

　　从用电“小数据”到“大数据”的路径

　　“用电信息采集系统从逻辑上可以分为主站层、通信信道层和采集设备层三个层次。”国电南瑞用电技术分公司研发工程师吴少雄介绍。她向记者解释了 系统的运作：用电数据由户到省，经历了从智能电表到智能终端再到主站系统的过程，采集设备广泛分布，通过通信信道这一纽带，将数据传输给主站。 

　　对于用户来说，智能电表是数据采集终端。国电南瑞承担“电力用户用电信息采集系统”项目，研制智能电表，创新了电量双向计量、表计自校验等关键技术，解决了电表信号传输不稳定、软件升级难、安全性低等问题，实现了软件远程升级、分时电价与阶梯电价精确计量等功能。

　　“终端设备则包括低压集中器和专变终端。低压采集器发挥路由转发和数据存储功能，一个小区分配两个左右低压集中器，可汇集几百部智能电表的数 据，然后传输给主站系统。而专变终端则面向工商业大客户，一户配备一至多个专变终端，除传输数据外，还承担着停跳闸、预付费管理等远程控制功能。”吴少雄 说。

　　主站系统是远程操控的大脑，并采用光纤专网、无线公网和专网等通信通道与终端联系。

　　“主站利用双层分离统一接入技术，解决了海量终端接入的难题。通道接入和数据采集相互分离，建立不同的集群，并构建统一的数据编码和传输协议，可以接入30万个以上不同类型终端和1000万户以上用户。”吴少雄向记者介绍。

　　“集成的主站系统可以降低设备建设和运维成本，节省设备所占空间，有利于数据采集、分析与处理的一体化，实现了对电能海量数据信息的综合采集、实时监控和在线分析处理，数据采集能力可以达到每年3至5TB。”王军说。

　　1TB有多大？

　　硬盘的存储容量使用字节（Byte）表示，1KB表示1024个字节，1MB表示1024个KB，1GB表示1024个MB。而1TB等于1024GB。

　　根据微软公司十多年前启动的实验，假定每张照片300KB，那么1TB字节共可储存约360万张照片。研究人员当时认为，使用1TB硬盘，一生中几乎所有的记忆、音乐和其他信息都可被存储下来。

　　现在，你在手机APP或者微信订阅号输入电力交费账号等信息，或许就能实时查询每日用电量或购电。这些电力服务平台的数据来源于用电信息采集系统，大数据实现了为具体的个人服务。

　　“不仅是用电，国家还鼓励用户利用风能和太阳能发电并卖给电网企业。由于具有电量双向计量功能，只要有需要，我们所说的用电信息采集系统就可为这些可再生能源接入提供服务。”王军说。

　　记者在用电信息采集系统平台上看到，这一系统的基本应用包括采集管理、费控管理和接口管理。以采集管理标签为例，重点用户分类管理包括了级别管理、行业管理、耗能量的管理等等，这让用电信息一目了然。

　　在高级应用方面，这一系统还提供了短消息增值平台。用户和系统维护人员可通过平台订阅预付费信息、负荷控制信息、用电异常信息和用电服务信息等。高级应用还包括线损分析，可实时展示详细的分区、分压、分线、分相的线损情况，改变了以往只有理论线损计算的状况。

　　“不仅是电力服务平台，用电信息采集系统与很多业务系统都可建立互联互通的关系。如营销系统可将用户档案数据传输过来，用电信息采集系统根据档案信息采集数据并传输给营销系统用于自动化电费结算。用电信息采集系统同时也为其他系统提供了基础数据支撑。”王军说。

　　“电力用户用电信息采集系统”项目通过企业信息总线技术和跨安全区通信技术，实现了全网电网模型和用电数据的管理，以及生产、资产、营销等相关系统的数据实时同步和业务流程的无缝对接，构建了完善的营销自动化流程。

　　这一项目的成果在国网新疆、江西、冀北、河北、蒙东和青海电力投入使用。应用数据表明，项目已带来经济和社会效益。国网安徽省电力公司出具的应 用证明显示，安徽用电信息采集主站系统可用率100%，专变用户采集成功率达98.1%，居民用户采集成功率为95.3%，专变用户遥控正确率达 99.99%以上，居民费控成功率达到80%以上。