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北極星智能電網在線訊:借助自主研發的用電信息采集系統模型，中國電力科學研究院計量研究所科研攻關團隊近日開展了智能電能表實時感知試驗，根據試驗結果為電網營銷業務全鏈條提供技術支持方案。

當前，國家電網有限公司經營區已安裝智能電能表超6.12億只，并實現對大規模智能電能表數據的實時準確感知，可為廣大電力客戶提供更高效的供電服務。中國電科院立足自主創新，通過產學研用深度融合，研發適合大規模推廣應用的用電信息采集系統，并針對系統研發高效率測試方法。目前，相關技術成果已推廣應用到雙模（HDC）通信單元、智能量測終端、標準化檢定檢驗設備、主站系統等相關設備的研發和制造過程中，涉及國家電網公司經營區全部省級電力公司和100多家設備廠商，經濟和社會效益顯著。

實現營銷業務全面支撐

5月24日，中國電科院計量研究所科研攻關團隊與國網山東省電力公司營銷服務中心（計量中心）合作，在濟南開展高速通信信道效率測試，檢驗高速信道傳輸的實時性和可靠性。

通信信道是數據傳輸的通路。2009年，國家電網公司建設用電信息采集系統，同時引入窄帶電力線載波技術支撐電力數據通信信道傳輸。窄帶電力線載波頻率為3千赫茲～500千赫茲，數據傳輸速率較低，載波信道環境較差。隨著用電信息采集系統應用的逐步深化，系統承載的營銷業務范圍不斷擴大，需要涵蓋高速電力線載波以及高速無線的雙模通信技術，助力提升通信信道的傳輸能力。

科研攻關團隊通過開展雙模通信技術的產學研用聯合攻關，設計出高帶寬、高抗電磁干擾的通信信道物理傳輸層，解決了電力線信息交互的可靠性問題。

“在通信信道物理傳輸層中，我們設計了4個工作頻段，點對點通信速率提升至1兆比特每秒以上，相當于為數據傳輸建設了‘高速路’，提出一種在時域和頻域同時進行信道交織與分集拷貝處理的方法，研制了雙模通信單元，消除了電力線信道中噪聲干擾、多徑、衰落等關鍵隱患?！庇秒娦畔⒉杉O備試驗研究室研究員李然說。

基于雙模通信單元得到的電力用戶側數據，科研攻關團隊還圍繞竊電分析、臺區精細線損分析、智能費控、新能源汽車有序充電、分布式能源接入等營銷業務建立分析模型，實現對營銷業務的支撐。

2021年起，該科研團隊與19家用電信息采集系統通信設備集成企業合作，批量制造雙模通信單元。經過技術成果轉化，當年首批經過檢測的通信單元用于國網天津、河北、重慶電力等省級電力公司。2022年，雙模通信單元在國家電網經營區內的全部省級電力公司實現推廣應用。截至目前，各省級電力公司已累計安裝8715萬個雙模通信單元。

提升電能質量監測效率

6月3日，在用能信息感知數據融合系統模型運行試驗中，科研攻關團隊利用模擬主站向量測終端發起采集任務，量測終端在1分鐘內讀取電能表電壓、電流數據100次。

量測終端是連接智能電能表和用電信息采集主站的重要設備，主要安裝在變壓器旁，用于采集智能電能表數據和供電臺區任務調度。過去量測終端處理能力不足，功能較為單一。在新型電力系統建設中，電網末端節點數量將爆發式增長，量測終端采集的對象將更多樣，采集方式也將更靈活，這對采集終端性能提出新的更高要求。

用電信息采集設備試驗研究團隊圍繞智能量測終端的功能、型式結構、技術參數等方面，研究構建新一代智能量測終端技術標準體系。團隊采用模塊化、可擴展設計方法，優化了電源管理單元、交采、核心板、固定外設等硬件布局，將量測終端主頻提升至1千兆赫，存儲容量由64兆字節提升至8吉字節，擴展了終端的交采、運算、存儲等功能。

在交采功能上，新一代智能量測終端實現臺區一體化采集與監控；在運算和存儲上，量測終端記錄處理日電量數據達25.84億條，改善了批量任務執行能力弱、業務可擴展性差的工況。目前團隊已與70余家國內采集終端生產企業簽訂協議，未來將投入應用約2000萬個智能量測終端。

擴展智能物聯應用場景

2023年7月，配置有序充電模組的智能物聯電能表首次試點應用于杭州市泛亞運地區。目前，該地區已配置了200套電動汽車有序充電裝備。用電信息采集系統通過實時采集小區配變負荷、連接的電動汽車數量，挖掘臺區配變剩余容量，形成了1.4兆瓦可調節負荷資源池，降低了增容壓力，提升資產利用率。

隨著傳統電力系統向新型電力系統轉型升級，智能電能表不僅承載著電能計量的基礎作用，還作為客戶側發用電設備的關鍵設備樞紐，發揮著設備控制、信息交互、互聯互通的作用。

科研攻關團隊針對智能物聯應用場景，設計研發了硬件模組化、軟件APP化的智能物聯電能表。該表在保證基本計量功能穩定可靠前提下，兼具寬范圍******計量、分布式大容量存儲、多元化高效通信、智能化顯示以及異常感知監測等功能，實現了分布式光伏監控、居民家庭智慧用能、電動汽車及分布式能源服務等擴展應用，解決了電能表硬件固化、功能單一的問題，滿足了不同業務場景的建設需求。目前，智能物聯電能表技術成果廣泛應用于80余家智能電能表制造企業，覆蓋河北、重慶、寧夏等27個?。▍^、市），有效支撐新型電力系統建設，提升了我國智能電能表的整體水平和國際競爭力。

構建采集主站“1+27”一體運營模式

國家電網公司新一代用電信息采集系統（采集2.0）是公司最重要的基礎數據源之一。系統始建于2009年，承載全部高低壓用戶的電能采集和遠程費控，于2017年基本實現各類用戶的“全覆蓋、全采集”。隨著各類新興業務不斷涌現，“雙碳”目標、現貨交易催生全新業務場景，電網企業服務模式轉型升級需求對采集系統數據的頻度、質量及應用效果提出了更高要求。

國網營銷部認真落實國家電網公司部署，積極組織開展采集2.0建設工作。截至目前，27家省級電力公司采集2.0系統均已單軌上線運行，并與總部級平臺實現兩級“數據+業務”整體貫通，構建了“1+27”一體運營模式。

“新一代用電信息采集系統重點采用大數據存儲、批流計算、微應用微服務等新興技術，構建‘總部—省’兩級一體化運行體系，打造以微服務為核心的新型業務應用，不僅顯著增強了系統擴展能力，整體性能水平也得到了跨越式提升?！庇嬃繖z測技術研發室研究員竇健說。

系統建成后，項目建設團隊依托“總部—省”兩級貫通信道，圍繞檔案資產、用電分析、費控執行、重點用戶監測、低壓分布式光伏調控、停電監測等核心業務，構建交互式數據挖掘模型，開展全網級數據監測與分析應用，有力支撐了營銷業務管控與精細化管理。

目前，采集2.0已累計接入智能電能表6.12億只、采集終端6700余萬臺，用戶覆蓋率100%，采集成功率99.49%，實現了全部高低壓用戶的電能采集和遠程費控，數據日增量超過14太字節，為多個專業部門、20余個外部業務系統每天共享原始采集數據10億余條、統計分析數據4億余條，有效支撐40余項公司核心業務，為電網數字化轉型奠定堅實數據基礎。