1、电力负荷管理系统可行性研究报告电力负荷管理系统可行性研究报告电力负荷管理系统可行性研究报告电力负荷管理系统可行性研究报告阜 新 市 农 电 局 设 计 室设计证书066515-sb2009 年 3 月 阜新电力负荷管理系统可行性研究报告批准:审核:校核:编写:阜新市农电局设计室2009 年 3 月目目目目录录录录一.前言.1二.设计依据.2三.概述.31.阜新县农电局专变台区现状.32.计划建设规模.3四.项目建设的必要性.3五.系统总体结构.41.系统应用结构.42.系统性质.4六.系统主要功能应用.51.档案管理.52.数据管理.73.采集维护.84控制管理.105.计量管理.126.异常2、用电.147.催费购电.16七.负控管理系统主站设备明细表.181.主站配置.182.终端配置.19八.经济效益分析.19九.工程估算.20电力负荷管理系统新建工程1一一.前言前言根据辽农电综200926 号关于审核 2010 年农村电网完善工程项目可行性研究的通知和国家电网农2007174 号文件转发国家发展改革委关于做好“十一五”农村电网完善和无电地区电力建设工作的通知的文件精神，针对全县农电供电区大中负荷用户，为了实现随时了解客户的用电信息，客户电气的开关状态,终端参数状态,随时进行客户的远方跳闸控制和当地闭环控制,并对客户进行远程抄表、电费催收、负荷预测及中文信息发布功能，为营销系统应3、用及其它系统应用提供数据支持，并结合我局“十一五”农村电网建设规划，编制了此项工程的可行性研究报告。受阜新县农电局的委托，本报告开展阜新县农电局负荷控制管理系统新建工程可行性研究论证，经比较分析，最后提出推荐方案，并做出工程的投资估算。电力负荷管理系统新建工程2二二.设计依据设计依据2004 年电力负荷管理系统通用技术条件国网公司文件2004 年电力负荷管理系统功能规范国网公司文件2004 年电力负荷管理系统建设与运行管理办法国网公司文件2004 年电力负荷管理系统数据传输规约国网公司文件1999 年配网自动化终端设备通用技术条件（试行）国网公司文件GB/T2887-2000电子计算机场地通用4、规范国家标准GB2312-80信息交换用汉字编码字符集基本集国家标准DL/T645-1997多功能电能表通信规约行业标准2004电力二次系统安全防护规定（电监会 5 号令）国家标准YD/T 10281999800MHz CDMA 数字蜂窝移动通信系统设备总技术规范：移动台部分行业标准YD/T 12142002900/1800MHz TDMA 数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务（GPRS）设备技术规范：移动台行业标准电力负荷管理系统新建工程3三三.概述概述1.1.阜新县农电局专变台区现状阜新县农电局专变台区现状阜新县位于辽宁西部，属丘陵地带，土地面积 624.6 千公顷，34个乡（镇），18 万5、居民用户，人口 72.8 万，。阜新县农电局是阜新市农电局所属的 4 个县（区）局之一，全局共有专变用户 1345 户，专业台区 1730 个，专业台区计量点 1866 个。2.2.计划建设规模计划建设规模我局在 08 年完成售电量 369097 千千瓦时，比 07 年同期 293455千千瓦时，增长 75642 千千瓦时，增长率 25.77%，电量增长的主要原因来自于大中用户的增加，全局 1345 专变用户中变压器容量100kva 以上 533 户，315kva 及以上 160 户（多数为大工业用户）。介于大中用户售电量的不断上升趋势，为了对我局带来更好的经济效益和对其进行科学的管理，计划在6、变压器在 315kva 以上 160 户安装负控系统。四四.项目建设的必要性项目建设的必要性随着电力市场改革的不断发展与深化，用电服务已经成为营销工作的核心，而电力负荷管理系统作为连接客户和农电局的信息桥梁，可以有效地加强大客户用电的服务水平。因此，通过电力负荷管理系统的建设，加强大客户用电信息的分析、数据挖掘、信息服务功能，为我局的电力销售、用电服务提供技术和数据支持手段。电力负荷管理系统新建工程4五五.系统总体结构系统总体结构1.1.系统应用结构系统应用结构系统的建设要充分保证系统的安全性和系统的开放性，因此在系统建设规划中必须从应用角度考虑系统建设的安全性和应用的开放性，依据电力二次系统7、安全防护规定和系统应用的要求，系统应用结构规划如下：电力负荷管理中心规 约 处 理公 网 信 道无 线 信 道接 入 服 务智 能M odem终 端通 讯 介 质 层硬件隔离W eb应 用数 据 平 台其他业务部门其他业务系统图 3-1 系统应用结构逻辑图2.2.系统性质系统性质依据国网公司电力负荷管理系统技术规范的要求以及计算机软件行业标准，同时依据系统操作人员的操作规律，系统满足如下表的主要性能指标要求，指标参数具体如下：电力负荷管理系统新建工程5内容指标备注系统可靠性数据完整率98%遥控正确率99.99%主站年可用率99.5%系统故障恢复时间2 小时系统实时性主站巡检终端重要信息（重要状8、态信息及总加功率和电能量）时间15min600 台终端（每信道）系统控制操作响应时间5s遥控命令下达至收到终端确认的时间系统对客户侧事件的响应时间30min主动上报事件操作响应数据浏览响应时间10s报表生成时间20s定时数据采集时间8h全系统所有终端数据分析响应时间30s注：主站年可用率（主站设备可用时间/全年日历时间）100其中：主站设备：包括服务器、网络、专用通信设备和电源；设备可用时间全年日历时间设备故障及维修（包括计划检修）时间；设备年可用率设备可用时间（小时）/全年日历时间（小时）。六六.系统主要功能应用系统主要功能应用1 1 档案管理档案管理(1).档案维护系统提供对各种电力设备的9、档案维护，包括：农电局、供电所、线路、客户、终端、表计等设备的信息维护，维护包括档案录入、修电力负荷管理系统新建工程6改以及删除管理，具体的信息字段定义可按要求进行删减。(2).跟踪维护系统提供对客户档案、终端档案修改的日志进行维护，记录客户信息、终端信息的修改记录，便于对历史档案的修改情况进行跟踪。事后操作人员可以按客户号、终端资产号查询档案的修改记录。(3).档案同步由于营销的客户档案信息（客户名称、客户地址、表计信息等）会经常发生变更，并且会出现用户换表、消户等情况，不能及时传到负荷管理中心，造成维护的不方便。电力负荷管理中心能够定时读取营销现代化系统的客户信息，并与电力负荷管理系统的客10、户进行比较，筛选出信息不一致的用户名单，对于异常信息的用户，可以根据用户的规则定制，实现信息的自动或手动同步。同步信息流程如下：电力负荷管理系统电力负荷管理系统数据库档 案 对 比电力营销现代化系统电力营销现代化系统数据库手 动异常档案信息获取异常记录核 对 信 息修 改 信 息记录修改日志图图 5-15-1 营销与负管档案同步流程营销与负管档案同步流程流程说明如下：电力负荷管理系统新建工程7a)营销档案同步后台程序定时触发，按用户号、表计资产号比较用户、表计的资料信息，发现异常信息，生成异常记录入库；b)操作人员定期浏览档案异常结果，通过各种方式核对两边信息的正确性；c)对于要更新的信息，勾11、选，出发后台修改负荷管理系统数据库信息，同时记录信息更新日志，包括更新前值和更新后值；d)操作人员可以通过更改日志回溯档案的更改信息，防止误改。(4).参数同步系统在运行过程中，由于终端参数和数据库保存信息是通过通讯系统进行同步的，因此在实际运行过程中，由于现场维护、信号原因通常会出现终端现场信息与主站信息不一致，因此系统提供终端和主站信息对比功能，对于不一致的信息筛选出来提示主站操作人员，由主站操作人员确定是修改主站参数还是终端参数，保证终端和主站信息的同步。2.2.数据管理数据管理(1)数据采集系统承担集中收集客户电力消费过程中所有实时用电数据和计量装置工作状况数据的任务，收集的数据有以下12、类型：(2)负荷类数据实时总加有功功率、实时总加无功功率、每日和当前有功及无功功率曲线、功率最大/最小值及出现时间、最大需量及出现时间等。曲线数据的时间间隔为 15 分钟或 30 分钟；电力负荷管理系统新建工程8a).电能量类数据每月、每日和当前总加有功及无功电能量累积、分时有功电能量累积、总加有功及无功电能量曲线等，同时还包括终端与电表的直接通信得到的电表数据；b).电能质量数据每日和当前电压、功率因数、谐波、停电时间及相关统计等信息；c).计量工况数据计量装置工况，包括：表计断相、失压、表计编程、需量清零、时钟异常等相关计量工况信息；d).事件记录信息越限事件、控制事件、工况变化事件、运行13、异常事件、操作事件等；e).其他客户端设备提供的数据主要包括除了现场表计之外的通过 RS485 口输出的其他设备数据以及电力负荷管理系统其他外围系统提供的数据，包括营销现代化系统等。系统数据采集的方式包括：实时召测、定时采集以及系统巡测、事件上报等方式，采集的数据可以按日、月、年以及任意时间段方式进行查询，并可通过曲线、饼图、柱图以及报表的方式输出。3.3.采集维护采集维护随着系统规模的不断扩大，采集数据类型的不断丰富，对不同对象定制数据采集内容越来越重要了。系统可以提供用户灵活配置系统电力负荷管理系统新建工程9采集数据，在用户配置过程中，系统会自动计算在一定对象下采集配置的数据所需的时间（系14、统会估计每帧数据召测所需的时间），可以为用户的采集配置提供很好的指导。同时系统提供对任务执行情况的分析，包括各种任务的成功率、用户失败名单，系统自动补召情况，偏于用户分析和补召失败数据，保证数据的完整性。(1)数据处理数据处理包括对错误数据进行过滤以及对异常数据进行分析。a).数据过滤数据过滤主要是对系统中异常出现的特大数据、负数进行过滤，防止错误数据被发布到其他业务部门进行应用。数据过滤主要包括：抄表异常数据过滤、交采异常数据过滤、脉冲异常数据过滤、电压、电流异常数据过滤。b).数据异常分析主要是对系统采集的数据进行分析，并对异常数据提供处理，包括：抄表缺数据 抄表无数据 日总电量为零 日总15、功率为零 功率超容异常 单相电流为零 单相电压为零 抄表总电量为零 表计峰平谷电量之和与总电量不一致电力负荷管理系统新建工程104.4.控制管理控制管理(1).单控管理系统提供 04 规范规定的各种控制方式，包括：时段控、厂休控、营业报停控、功率下浮控、遥控、月电量控控制方式(2).群控管理群控管理是对单控管理的扩充，可以提供对各种限电方式的批量用户管理，包括：方案的制定、修改、下发以及解除，同时在控制过程中提供对限电用户的功率、开关状态巡测。群控方案包括：保电方案、剔除方案、时段方案、紧急限电、计划限电、厂休方案、功率下浮方案。(3).控制状态查询系统提供对当前系统所有终端控制状态、参数情况16、进行查询，同时提供对现场控制状态的召测。(4).有序用电有序用电工作作为电力需求侧管理的重要工作，在辽宁省主要落实在电力市场开发处进行有序用电管理。有序用电重点在于“先错后避”的原则，市场开发处作为业务职能单位，可以制定有序用电的方案，但是缺乏必要的限电手段，因此加强电力市场开发与电力负荷管理系统业务流程的融合是推进有序用电的重要措施之一。系统建设充分考虑限电流程的管理，加强电力市场开发处与电力负荷管理系统之间的信息交互。在推进有序用电流程融合的过程，必须保证营销系统与电力负荷管理系统之间的档案一致，具体信息同步电力负荷管理系统新建工程11流程见“1.1 档案管理”。有序用电跨部流程管理如下：17、电力负荷管理系统电力负荷管理系统电 力 市 场 开 发电 力 市 场 开 发市 场 开 发 员省 公 司下达地区用电缺口确定限电等级制定限电预案地 区 经 贸 委报 批 经 贸 委审 批、修 改备 案调 度确定限电负荷市 场 开 发 员制定限电方案传真限电方案生成限电方案管 理 员确认方案并投入数据库生成投入结果传真限电方案巡测用户功率打 印 结 果图图 5-25-2有序用电流程定义有序用电流程定义流程说明如下：a).电力市场开发处依据省公司的避峰限电方案，制定有序用电的用户名单表，报经贸委批准、备案；b).等电网出现高峰负荷，响应限电要求的时候，电力市场开发人员提取限电用户名单以及限电指标，18、确认后发给电力负荷管理系统管理员；c).电力负荷管理系统管理员以及限电名单，制定限电方案，确认之后下发到终端进行闭环控制；d).同时，系统启动功率巡测方案，定时对系统的限电用户功率、开关状态进行巡测；e).对于巡测结果，由后台程序处理，定时生成限电用户功率报表，由负荷管理人员传真到电力市场开发人员；电力负荷管理系统新建工程12f).循环往复，直至本次限电工作结束；g).限电结束后，可依据系统监测的数据，统计本次限电结果，预估本次限电电量损失情况。5.5.计量管理计量管理(1).计量对时目前我局对大用户安装的都是反复费率多功能电能表，因此表计的时钟准确对于计费很重要。由于大量表计安装在用户现场，19、正常的巡检很难达到实时监控，而负荷管理系统具备了对表计时钟管理的技术手段，计量对时管理包括：a).时钟异常报警；b).主站自动对表计对时（需终端支持）；(2).异常监测系统可实时监测用户现场表计产生的异常信息，并可通过事故工单发起异常处理。表计异常时间监测包括：a).表计停走（有电流，无示值变化）；b).表计倒走；c).示数突变（前后两个采集时刻电量变化大于某一阈值）；d).表计断相；e).表计电池欠压（表计电压过低）；f).表计异常代码；g).表计时钟异常（与终端时钟比较误差大于某一槛值）；h).表计时段费率变化（时段费率被修改）；电力负荷管理系统新建工程13j).表计需量清零；k).表计编20、程；(3).抄核管理系统能自动对抄表数据进行核查分析，找出抄表异常数据，如未抄、倒转、过零、零度、抄表示值异常用户，产生抄表异常清单，提交相关部门确认。异常信息经确认后触发异常处理工作单，由相关部门进行退补电费等情况。同时系统每月能自动按电价类别分类统计本月零度、三个月连续零度、六个月连续零度、一年连续零度、一年以上连续零度的用户情况，实现通过负荷管理系统对零度户情况的监控。(4).抄表数据共享对于负荷管理系统来说，最重要的工作之一是对采集的电表示值进行核查，对与正确、可靠的数据需要直接发布到营销结算部门进行电费发行。负荷管理系统与营销抄表结算的数据共享流程如下：电力负荷管理系统电力负荷管理系21、统配置自动任务数据、对 象数据库配置任务执行时间配置保存入库触发任务程序召 测、入 库手 动失 败 补 召触发补召程序补 测、入 库电力营销现代化系统电力营销现代化系统数据库触发接口程序通过表计资产号同步转储抄表数据转 储 入 库手 动发 行 电 费电 量 核 对打 印 电 费 单手 动图图 5-35-3 负管系统与营销抄表共享流程负管系统与营销抄表共享流程电力负荷管理系统新建工程14流程说明如下（数据同步通过表计资产号同步）：a).电力负荷管理系统通过定时任务去采集用户现场表计的零点冻结数据，并将采集的数据保存入库（如果自动任务出现异常，也可通过手动触发）；b).第二天操作员上班后，检查昨日22、自动任务情况，对失败用户进行补召，将补召数据入库；c).操作员对昨日抄表数据进行审核，过滤一些异常的抄表数据，另外对表计异常的信息可发起事故处理工单，提请相关部门处理；d).营销现代化系统定时启动抄表数据接口程序，获取由负荷管理系统筛选后的抄表数据（如果自动获取出现异常，也可手动触发获取）；e).营销现代化系统对获取的抄表数据进行进一步的核算，通过后可自动发行电费。6.6.异常用电异常用电异常用电管理作为电力部门，尤其是营销部门来说，是一项十分重要的工作，通过负荷管理系统及时发现系统的异常用电信息，可以有效规避农电局的电量损失，直接增加农电局的经济收入。对于电量负荷管理系统，它是农电企业延伸的23、有效监测手段，通过对现场的用电信息以及历史数据的分析，可以很容易发现系统的异常情况。电力负荷管理系统可以提供多种异常用电的判据筛选窃电用户名单。(1).异常判据电力负荷管理系统新建工程15系统可提供如下的判断手段来判断用户现场的窃电异常，包括：a).电流不平衡。一般对于高压用户，其同一时刻的三相电流数据基本偏差很小的，当用户某相发生窃电行为或异常短路会导致该相电流下降很大，因此可以通过对采集到的用户电流进行分析，筛选出线电流偏差很大的用户进行重点监测，然后辅以电量信息，判断用户是否窃电。b).电量曲线对比。借助交流采样模块，通过计量回路监测的电量曲线与保护回路交采采集的电量曲线或总电量进行对比24、，如果计量回路电量低于保护回路电量 20，则用户现场存在窃电嫌疑；c).反向有功异常。对于正常的用电用户（电厂用户除外），一般用户仅用正向有功电量，如果用户反向有功电量突然增大，则用户现场可能存在电流逆极性，出现用电异常；d).功率电量转化率。一般情况，功率越大的用户，用电电量就越大，如果出现功率转化成电量的比例偏小，则现场可能存在逆相序；e).功率因数偏低。对于正常用电用户（自发电用户除外），用户一般用电有功电量远大于无功电量，如果出现功率因数偏低，则说明用户无功用量大，这也是一种异常用电现象；f).电量突变。通过任意时间段电量与同期进行比对，如果电量变化比较大，则可以通过用户的其他信息辅助25、确认用户是否存在窃电；g).电压数据异常。正常情况下，用户的电压基本保持在额定电压的范围波动，当用户计量回路出现异常的时候，用户的计量电压就电力负荷管理系统新建工程16会产生异常，明显低于额定电压值，因此可以通过对电压数据的分析发现用户计量回路的欠压情况。(2).流程维护对于异常的用户，系统可以通过故障工单发给相应的管理、职能部门进行处理。系统并能对处理结果进行录入，分类统计。7.7.催费购电催费购电系统提供售电控制功能，为电量付费销售工作提供技术监控保障手段。同时系统提供对欠费用户的崔费管理，定时对欠费用户进行催缴电费，加强电费的回收工作。(1).购电管理a).购电参数设置。与抄表窗口进行联26、网，将用户的购电金额，通过平均电价折算成电量，然后通过负荷管理系统下发到客户用电终端，对用户的购电进行管理；b).购电情况查询。查询某段时间系统的购电情况，某一用户在某一时间的购电情况；e).剩余电量预警。依据每日采集的剩余电量以及终端用电量进行分析，筛选出剩余电量不足几天或剩余电量为负的客户名单，偏于对这些用户进行催费。(2).购电流程购电作为电力负荷管理系统的应用功能之一，是营销现代化的重要业务支持功能。随着营销现代化建设的不断完善，收费和执行流程一体化成为可能。购电执行流程定义如下：电力负荷管理系统新建工程17电力负荷管理系统电力负荷管理系统电力营销现代化系统电力营销现代化系统客 户供 27、电 公 司签订购电协议购 电 协 议双 方 备 案用 户 购 电计 算 购 电 量数据库记 录 入 库购 电 单生 成 购 电 单打 印 购 电 单重新计算上月购电 量月 末计算尾补电量记 录 入 库数据库生成购电单据实 时响应购电单据手 动用 户 购 电下发购电参数购电结束状态生成购电状态实 时购电状态任务召测现场数据生成告警用户记 录 入 库图图 5-45-4 营销负管购电流程营销负管购电流程流程说明如下：a).农电局与用户签订购电合同，并进行备案；b).用户到营业窗口购电，由营业窗口计算用户本次购电电量，由用户确认，并打印备案；c)购电窗口人员将购电信息录入到营销系统，营销系统后台触发消28、息通知，将用户的购电信息传送到负荷管理系统；d).负荷管理管理员根据收到的用户购电信息，下发本次购电量到终端，并进行核对，确认本次购电是否正确；e).购电下发成功后，由负荷管理系统后台给营销现代化系统回执本次购电成功；f).电力负荷管理系统每日采集用户的剩余购电量，对于购电报警的用户，将用户信息传输到营销现代化系统，由购电窗口人员进行电力负荷管理系统新建工程18催费；g).在购电月末，由营销现代化系统计算用户本月购电尾差，并将尾差数据传输到负荷管理系统，有操作员进行用户尾差调节。(3).催费管理系统提供对欠费用户的催费管理，通过主站下发催费告警时段，由终端对用户进行告警。七七.负控管理系统主站29、设备明细表负控管理系统主站设备明细表1.1.主站配置主站配置单位：人民币序号名 称规格型号单位数量单价总价生产厂家1数据库服务器HP DL380G5台286400172800惠普2服务器机柜标准台236007200惠普3前置机CONTEC(含软件）台21800036000日本CONTEC4软件开发套19000090000上海华冠5工作站DELL745MT台4756030240DELL6HUB/交换机3COM3C16479套1540010800华为7激光打印机HP5200N(含网卡）套11125011250惠普电力负荷管理系统新建工程198UPS 电 源控制器及电组SURT3000UX主机满足 30、6小时以上间断套12340023400APC9硬件防火墙CISCOPIX515E套12340023400思科10传真机KX-FL613CN部121602160松下11合计4072502.2.终端配置终端配置设备名称数量单价金额多功能表20400080000Gprs 终端20400080000合计160000八八.经济效益分析经济效益分析装设电力负荷管理系统,能为我局带来了良好的经济效益和社会效益。系统可通过多点的电流、电压数据和计量表中的各种数据以电力负荷管理系统新建工程20及参考数据与计量数据的比较，采取多种形式的判据，来实时、准确地判断用户的用电异常情况,虽然近几年电网及计量装置在不断地改31、造，但无论如何改造，也无法达到对电度表内部以及电流互感器和电压互感器异常情况进行实时监视，而负荷管理系统恰好祢补了此方面缺陷,为我局降低线损，减少电量的流失起着巨大的作用，同时对那些不法用电分子起着震慑的作用，负荷管理系统的防窃电功能带来的经济效益尤为显著，如果发生几起窃电逃逸和多起监测计量异常的话，按照正常居民电价来计算，每日将有大量电量流失，经济损失将是数已万计，单从负荷管理系统的“用电异常监测”功能应用方面来计算，负荷管理系统为我局挽回大量的经济损失，应已收回负荷管理系统的全部的投资成本。九九.工程估算工程估算本工程概算定额设备部分采用中国电力企业联合会2007 年 7 月26 日发布的32、 电力建设工程预算定额第三册 电气设备安装工程。本工程概算定额系统调试部分采用中国电力企业联合会2007 年 7 月26 日发布的电力建设工程预算定额第六册调试工程。其他费用采用电力工业基本建设预算管理制度及规定。本工程概（预）算主要安装设备、材料（预）价格，采用设备、材料中标价，不足部分执行国家电力公司东北电力定额站2007颁发的东北地区电力电力负荷管理系统新建工程21建设装置性材料预算价格，、设计费采用国家计委、建设部颁发的 工程勘察设计收费管理规定（计格200210 号）文件。工程总投资为 210.755434 万。其中：设备购置费 160.3395 万元，安装工程费 40.546281 万，其他费 98.69578 万。