采集2.0时代加速到来!助力电力计量数字化应用

       在远程通讯中，4G方案市场占有率继续提高，5G电力专网的研究和应用从未停下。有预计全球蜂窝物联网市场将在本个十年的剩余时间内从4G过渡到5G。到2028年，5G的出货量将超过4G，成为全球蜂窝物联网模组市场的领先技术。

　　从采集1.0迈向2.0

　　用电采集系统海量的数字和设备

　　用电信息采集系统目前，已经接入智能电能表5.2亿只，智能电能表覆盖率99.99%，水表、燃气表、热量表600余万只;终端设备近4600万台，用户覆盖率99.99%;日采集数据量达到650GB，累计采集数据量已达790TB，采集成功率达到99.49%;截止2020年，用电信息采集系统1.0已为公司营销、交易、发展、调度、运检、互联网等多个专业部门、16个统推系统提供数据共享服务，每天共享原始采集数据10亿余条，分析统计数据4亿余条，有效支撑了营销电费核算发行、市场化交易用户清分结算、配网运行状态监测与调度、电压质量监测、公司大数据分析等40余项业务应用。

　　对用电信息采集系统日益上涨的要求

　　“双碳”目标和新型电力系统对建设智慧能源系统、提升新能源消纳和存储能力、加快电力市场改革等新兴业务场景提出了明确要求;“十四五”期间，新能源、微电网、互动式设备将大量接入，居民用电需求快速增长，构建“供电+能效”服务模式，对用电信息采集系统提出了更高要求。电力计量数字化转型“采集1.0”系统已无法应对日益多样性的业务需求，因此，国网公司提出建设面向客户侧能源互联网的新一代用电信息采集系统，即采集2.0。

　　采集系统2.0是国家电网公司营销部牵头组织，按照“感知数据总入口、控制指令总出口”定位建成的客户侧能源数据基础系统，遵循“架构普适前瞻、技术稳定先进、功能独立扩展、界面量身定制”的设计思路，满足海量终端设备“即插即采即用”需求。创新数字化实时协同工作场景和多样的数智化应用，全面探索基础软件国产化。，满足“全量数据按需采集、设备状态动态感知、台区能源柔性控制、客户需求应用互动、数据灵活高效共享”五大核心业务主线保障需求。

　　采集2.0应用情况

　　截至2021年年底，新一代用电信息采集系统(采集2.0)完成标准版软件开发，已成功在国网江苏、福建、浙江、安徽、河北、山东公司系统6家单位上线运行。采集2.0上线后运行稳定，各项功能、性能、技术指标全部超过预期设计标准。

　　截止2021年年末，国网江苏电力在双轨运行的基础上率先实现了采集2.0单轨运行。接下来要推动采集2.0的6家单位全部实现单轨运行，并在在其他单位推广应用采集2.0。

　　采集2.0能做什么?

　　与上一代用电信息采集系统相比，新一代用电信息采集系统具备多元化设备灵活接入能力，支持分布式能源、储能、充电桩等设施接入，同时具备智能调度、实时在线研判等功能。

　　借助新式采集终端，新系统具备更高的末端低压客户用电行为感知能力，可通过多维度大海量数据分析，构建问题智能穿透分析的应用新模式，拓展业务分析深度，缩短系统分析时间。

　　在采集时效性方面，该系统通过构建一终端一电表一智能采集策略，实现分钟级数据实时采集能力;采集2.0首负荷数据采集频率由原来的1小时提升至全量15分钟、重点1分钟，各类异常和电量计算由原来的按日提升至实时计算，还因前置配置的数据清洗模型，使采集成功率与数据采集质量均有所提高。

　　实现能量流、信息流、业务流、碳流的“四流融合”，打造一个“善学习、会思考、能分析、有温度”的新型平台，全面支撑能源互联网形态下的多元融合高弹性电网建设，为构建新型电力系统打下坚实的基础。

　　系统创新数字化实时协同工作场景，打造了采集“一屏掌控”、展示“一页千面”、操作“一键智达”、分析“一贯到底”、成效“一览无余”的数字化实时协同工作场景，全面提升各层级人员工作效率。

　　此外，江苏在用电信息采集系统2.0的应用领域还拓展至群租房治理、社区独居老人关怀等，助力社会治理水平提升。

　　采集2.0的业务影响

　　对电表提出更高要求

　　为适应采集2.0系统的建设，新一代智能电能表在满足基础的计量功能外，更需要满足智能设备的灵活接入，实现设备数据的感知、采集和控制。2021年，智能电能表产品标准完全切换为2020版标准，满足采集2.0系统建设的需求。2021年9月，智能物联电能表全性能试验检测开始展开。

　　此外国网也在非介入式负荷辨识业务的发展，非介入式负荷辨识是指在智能物联网表上安装边缘侧计算模块，提供精准的用电设备负荷、能耗、使用情况等分析。

　　目前，国网江苏电力是国内自主研究最深入、应用规模最大的网省公司;国网新疆电力也在积极进行试点应用：2021年国网新疆电力组建技术团队自主研发了基于非介入式负荷辨识技术的电力物联感知平台，并于2021年11月在昌吉回族自治州昌吉市佃坝镇开展非介入式负荷辨识技术线下应用试点。2022国网新疆电力计划在昌吉州、伊犁州等地安装200余台智能物联网电能表，将当地主要精品台区用电负荷情况接入物电力联感知平台，持续拓展非介入式负荷辨识技术线下试点范围。

　　随着采集2.0和智能物联电能表的建设，非介入式负荷辨识也受到更多的关注。

　　对通信提出更高要求

　　采集2.0系统支持各类用能设备的全接入、全采集、全控制，满足多类型传感控制设备接入与感知需求;采集内容从“电量”数据扩展到“电力”数据采集;采集方式从“定时单次”采集向“实时高频”采集转变;采集频次从“日数据采集”提升至“分钟级感知”。连接设备更广，通信数据更大，时延性更低都对通信方式提出来更好的要求。

　　本地通信方式中，载波通信技术占据着用采系统最主要的地位，目前国网PLC向HPLC的升级进程已经过半，双模升级正在起步阶段。随着双碳政策和采集2.0系统的推进、双限实施以及电价市场化，高速电力载波双模通信将有望成为未来电网采购中高速增长的需求。同时双模通信也是国网计量中心现在一个重要的试点和推广方向。

　　而在远程通讯中，4G方案市场占有率继续提高，5G电力专网的研究和应用从未停下。有预计全球蜂窝物联网市场将在本个十年的剩余时间内从4G过渡到5G。到2028年，5G的出货量将超过4G，成为全球蜂窝物联网模组市场的领先技术。采集2.0系统可以充分利用5G、北斗通信与大数据、人工智能、数字孪生等技术手段，进一步提升系统的伸缩性、易用性和稳定性，支持用户侧能源设备的广泛接入，满足综合能源感知设备的“即插、即采、即用”，有效整合能源信息与用电数据，推动营销业务数字化发展，繁荣数字化生态。

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