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1、(10)申请公布号 CN 104269040 A (43)申请公布日 2015.01.07 CN 104269040 A (21)申请号 201410556237.8 (22)申请日 2014.10.20 G08C 17/02(2006.01) G08C 19/00(2006.01) (71)申请人 国家电网公司 地址 100031 北京市西城区西长安街 86 号 申请人 国网河北省电力公司 国网河北省电力公司邢台供电分公 司 (72)发明人 黄泽彬 孙亮 李彦龙 张跃基 (74)专利代理机构 石家庄国为知识产权事务所 13120 代理人 夏素霞 (54) 发明名称 用电信息采集和有序用电管理。
2、系统 (57) 摘要 本发明公开了一种用电信息采集和有序用电 管理系统， 涉及电力配电系统技术领域。 包括用电 信息采集系统、 无功优化系统、 集抄系统、 通信系 统、 智能配变台区和 ZigBee 电能采集终端。所述 用电管理系统实现了专变用户预付费控制和负荷 控制， 杜绝了农电营销管理过程中的不良用电现 象， 达到错峰、 避峰、 调峰等负荷控制的目的， 保障 了农业生产和群众生活用电 ； 采用 Zigbee 智能表 为电能采集终端， 实现了计量装置运行状态的实 时监控和故障报警管理。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产。
3、权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104269040 A CN 104269040 A 1/1 页 2 1. 一种用电信息采集和有序用电管理系统， 其特征在于包括用电信息采集系统、 无功 优化系统、 集抄系统、 通信系统、 智能配变台区和 ZigBee 电能采集终端 ； 电信息采集系统上 设有专变用户预付费控制单元， 所述集抄系统和无功优化系统分别与用电信息采集系统连 接 ； 所述通信系统包括通信前置机和 GPRS 通信网络 ； 所述智能配变台区包括智能排灌台 区、 公变智能配电终端、 数据集中器和专变智能配电终端， 所述用电信息采集系。
4、统通过通信 前置机和 GPRS 通信网络与智能排灌台区、 公变智能配电终端、 数据集中器和专变智能配电 终端连接 ； 所述公变智能配电终端和数据集中器分别与 ZigBee 电能采集终端连接 ； 所述专 变智能配电终端与专变用户开关连接， 专变智能配电终端上设有负荷控制系统和预付费控 制系统。 2. 根据权利要求 1 所述的用电信息采集和有序用电管理系统， 其特征在于所述用电信 息采集系统还包括线损实时分析单元、 计量故障实时报警单元、 有序用电管理单元、 实时在 线分析单元和无功管理实时监控单元。 3.根据权利要求1所述的用电信息采集和有序用电管理系统， 其特征在于所述ZigBee 电能采集终。
5、端包括 ZigBee 网络、 ZigBee 表、 电力线和载波表， 所述 ZigBee 表和载波表分别 通过 ZigBee 网络和电力线与公变智能配电终端和数据集中器连接。 4. 根据权利要求 1 所述的用电信息采集和有序用电管理系统， 其特征在于所述通信前 置机通过专用 APN 网络接入 GPRS 通信网络。 权 利 要 求 书 CN 104269040 A 2 1/3 页 3 用电信息采集和有序用电管理系统 技术领域 0001 本发明涉及电力配电系统技术领域。 背景技术 0002 当前， 农电营销管理中电费拖欠、 违章用电及窃电现象时有发生， 计量故障处理滞 后和配电电容器无功补偿 “建设。
6、易， 监管难” 等情况， 给营销管理带来风险。同时， 人民群众 生产生活用电增长迅猛， 农业排灌用电高峰期极易出现供电 “卡脖子” 现象， 群众生活用电 和农业排灌用电无法得到有效保证， 给电力优质服务、 社会和谐稳定造成压力， 仅仅依靠工 作人员对线路、 变台巡视等传统工作手段已经无法彻底解决。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题是提供一种用电信息采集和有序用电管理系统， 实现 了专变用户预付费控制和负荷控制， 杜绝了农电营销管理过程中的不良用电现象， 达到错 峰、 避峰、 调峰等负荷控制的目的， 保障了农业生产和群众生活用电 ； 采用 Zigbee 智能表为 电能采集终端， 实现。
7、了计量装置运行状态的实时监控和故障报警管理。 0004 为解决上述技术问题， 本发明所采取的技术方案是 ： 一种用电信息采集和有序用电管理系统， 包括用电信息采集系统、 无功优化系统、 集抄 系统、 通信系统、 智能配变台区和 ZigBee 电能采集终端 ； 电信息采集系统上设有专变用户 预付费控制单元， 所述集抄系统和无功优化系统分别与用电信息采集系统连接 ； 所述通信 系统包括通信前置机和 GPRS 通信网络 ； 所述智能配变台区包括智能排灌台区、 公变智能配 电终端、 数据集中器和专变智能配电终端， 所述用电信息采集系统通过通信前置机和 GPRS 通信网络与智能排灌台区、 公变智能配电终。
8、端、 数据集中器和专变智能配电终端连接 ； 所述 公变智能配电终端和数据集中器分别与 ZigBee 电能采集终端连接 ； 所述专变智能配电终 端与专变用户开关连接， 专变智能配电终端上设有负荷控制系统和预付费控制系统。 0005 进一步的技术方案， 所述用电信息采集系统还包括线损实时分析单元、 计量故障 实时报警单元、 有序用电管理单元、 实时在线分析单元和无功管理实时监控单元。 0006 进一步的技术方案， 所述 ZigBee 电能采集终端包括 ZigBee 网络、 ZigBee 表、 电力 线和载波表， 所述 ZigBee 表和载波表分别通过 ZigBee 网络和电力线与公变智能配电终端 。
9、和数据集中器连接。 0007 进一步的技术方案， 所述通信前置机通过专用 APN 网络接入 GPRS 通信网络。 0008 采用上述技术方案所产生的有益效果在于 ： 本发明依托用电信息采集智能化平 台， 采用 Zigbee 智能表为电能采集终端， 对线路和台区安装高低压智能网络表， 实现了对 三级线损 （35kV、 10kV、 0.4kV） 实时在线分析监控， 计量装置运行状态的实时监控和故障报 警管理 ； 设有的负荷控制系统和预付费控制系统， 与电信息采集系统上的专变用户预付费 控制单元配合， 实现了专变用户 “一抄三控” （远抄、 费控、 时控和负控） 管理和低压居民用户 远抄、 远控和购。
10、电制， 有效的解决了农电营销管理过程中线损控制难、 用电计量故障处理滞 说 明 书 CN 104269040 A 3 2/3 页 4 后、 拖欠电费、 违章用电、 窃电和配电电容器无功补偿易建设难监管， 以及在农业排灌用电 高峰期出现供电设备能力不足， 用户得不到电的现象 ； 同时， 用电信息采集系统能够对用电 实现有序管理， 达到错峰、 避峰、 调峰等负荷控制的目的， 在用电大负荷期间实现限电不拉 路， 保障农业生产和群众生活用电。 附图说明 0009 图 1 是本发明结构示意图。 具体实施方式 0010 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 0011 如图 1 所示， 一。
11、种用电信息采集和有序用电管理系统， 包括用电信息采集系统、 无 功优化系统、 集抄系统、 通信系统、 智能配变台区和 ZigBee 电能采集终端 ； 所述集抄系统和 无功优化系统分别与用电信息采集系统连接 ； 所述通信系统包括通信前置机和 GPRS 通信 网络 ； 所述智能配变台区包括智能排灌台区、 公变智能配电终端、 数据集中器和专变智能配 电终端， 所述用电信息采集系统通过通信前置机和 GPRS 通信网络与智能排灌台区、 公变智 能配电终端、 数据集中器和专变智能配电终端连接 ； 所述公变智能配电终端和数据集中器 分别与 ZigBee 电能采集终端连接 ； 所述专变智能配电终端与专变用户开。
12、关连接， 专变智能 配电终端上设有负荷控制系统和预付费控制系统。 0012 通信前置机通过专用 APN 网络接入 GPRS 通信网络， 普通用户不得申请专用 APN 网 络。用于该网络的 SIM 卡仅开通该专用 APN， 限制使用其他 APN 网络， 保证数据传输安全可 靠。 0013 ZigBee 电能采集终端包括 ZigBee 网络、 ZigBee 表、 电力线和载波表， 所述 ZigBee 表和载波表分别通过 ZigBee 网络和电力线与公变智能配电终端和数据集中器连接。 ZigBee 是一种短 / 中距离、 低复杂度、 低功耗、 低数据速率、 低成本的双向无线通信技术， 具 有很强的网。
13、络健壮性和系统可靠性。 适合于自动控制、 远程数据采集领域及家用设备联网， 采用 ZigBee 技术和 GPRS 技术结合， 可以为居民用户的远程数据传输通信提供很好的解决 方案。 0014 用电信息采集系统为 KLD-S6000， 包括线损实时分析单元、 计量故障实时报警单 元、 有序用电管理单元、 实时在线分析单元、 无功管理实时监控单元和专变用户预交费跳闸 单元。该系统以多种方式和途径采集趸售关口、 变电站、 大用户、 配变、 低压客户等信息， 对 数据和信息进行深度挖掘、 加工、 分析， 为线损实时分析及用电负荷预测提供可靠、 准确数 据。系统分为集抄系统和收费系统， 具备远程抄表、 。
14、数据实时监测及异常报警、 WEB 浏览等 功能， 对专变用户实现 “一抄三控” 管理功能 （远抄、 费控、 时控和负控） ， 同时具备完善的安 全保密措施和用户权限管理功能。 0015 根据各供电点和受电点， 实现线损实时分析及 “四分” 管理。工作人员每天可以对 各级各类线损进行分析、 汇总、 统计， 如发现线损异常， 用电稽查人员及供电所人员及时到 达场处理、 查找原因。 0016 本发明有以下特点 ： 1、 实现线损实时分析 说 明 书 CN 104269040 A 4 3/3 页 5 根据各供电点和受电点， 实现线损实时分析及 “四分” 管理。工作人员每天可以对各级 各类线损进行分析、。
15、 汇总、 统计， 如发现线损异常， 用电稽查人员及供电所人员及时到达场 处理、 查找原因。 0017 2、 实现计量故障的实时报警 当出现欠压、 欠流、 打开表尾盖、 计量表箱门异常打开等情况时， 系统发出异常报警信 息， 并通过短信平台将报警信息发至用电管理专责手机， 实现计量故障的及时发现、 及时处 理， 减少计量损失。 0018 3、 实现有序用电管理 所有专变 （消防、 排污、 室外照明、 商业用电） 用户安装负荷控制装置， 在季节性用电高 峰期间， 根据电网实际负荷缺口情况， 安排大工业及一般工商业用户错峰、 避峰， 制订 A、 B、 C 三个等级的错避峰负荷管理方案。 通过负荷控制。
16、系统， 启动相应级别的错避峰方案， 用短信 方式通知用户执行方案， 指导客户自主安排先错峰、 后避峰、 限荷、 轮休， 对达不到要求的客 户自动限电， 实现了限电不拉路， 既保障了专变用户合理安排生产， 又保证了农业生产和居 民生活用电。 0019 4、 有效提高供电可靠性 实时掌握配变负荷信息， 通过对专变及公用变台区实时数据监测， 杜绝专变用户私自 增容的情况 ； 当监测到三相不平衡率超过 15% 时 , 短信通知供电所管理人员及时调整低 压线路供电负荷， 对公用变超荷配变进行增容， 减少配变烧毁机率， 保障了设备安全稳定运 行， 提高供电可靠性。 0020 5、 实现预付费功能， 降低电。
17、费风险 对所有专变客户加装负荷开关， 实行预付费、 余费短信通知、 零费停电管理， 实现工业 客户预购电管理， 减轻了电费回收风险， 提高了资金周转率。 0021 6、 减少开展工作的盲目性， 提高工作效率 通过实时在线监测， 对配变运行状况分析， 对严重超负荷配变进行增容 ； 对计量故障及 时发现处理， 使电量追加有据可查 ； 利用远抄系统进行抄表， 提高了抄表效率， 减轻了劳动 强度 ； 更为重要的是震慑了窃电分子， 营造良好的供用电环境。 由于稽查人员随时可以查找 配变历史及实时数据， 窃电行为一目了然。 该系统自安装以来未发生一起窃电事件， 线损率 趋于合理、 稳定。 0022 7、 。
18、实现负荷的及时控制 实现负荷控制后， 在大负荷期间， 提升负荷率效果明显， 可有效降低线路损耗， 减少电 量损失。 0023 8、 实现无功管理的实时监控， 提升了电压合格率 针对不同配变， 建立功率因数对照数据库实时对照， 低于设定值标时进行报警， 为及时 处理电容器故障提供了依据， 有效提高了功率因数， 提升了无功管理水平， 一举解决了 “易 建设、 难监管” 的问题。 0024 9、 取得显著社会效益 农用电高峰期间， 通过用电信息采集系统调整电网负荷， 让电于农， 有效保障农业生产 和居民生活用电。 保障电网稳定安全运行， 减少事故停电和拉路限电现象， 提高社会满意度 和供电企业形象。 说 明 书 CN 104269040 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 104269040 A 6 。