（云南电网有限责任公司昆明供电局 云南昆明 650051）
内容提要：用电现场服务与管理系统用电大客户的业务数据量在不断的增长。要求我们对用电现场服务与管理系统数据采集功能进行优化完善，不断提高数据采集效率，确保满足不断扩展的系统容量的需求。开发基于J2EE多层技术架构的用电现场管理系统，提高前置机的TCP连接数；提高采集并发数；采取批量入库等手段，提高数据入库速度。意在通过提升主站软件采集性能来达到上述目标。
关键词：信道调度；GPRS；终端；定时采集
ABSTRACT: There are increasingly data services of big electricity customers in an electricity spot service and management system. Optimizing and perfecting data acquisition function should improve Constantly efficiency of data acquisition. It will be satisfied that the continued expansion of the capacity of the system requirements. The development of system based on J2EE multi-layer architecture. By improving TCP connection, Collection of concurrent stream numbers and entering them into a database operations as a batch , We enhance performance of data acquisition function of the main station software to achieve above targets and implement it.
KEY Words: Channel scheduling; GPRS; Terminal unit of power load management; Timing acquisition
一、国内负控系统发展现状与背景
电力用户用电信息数据收集、需求侧管理也由点扩展到面，逐渐形成了网状结构，数据业务分析统计对象由原来的省公司、供电局进一步扩展到县公司，加强了公司的集约化、精细化管理水平[1]。
覆盖面的增长，造成用电现场服务与管理系统现有数据采集压力有所增加，同时用电现场服务与管理系统本身用电大客户的业务数据量也在不断的增长[2]。这就要求对用电现场服务与管理系统数据采集功能进行优化完善，不断提高数据采集效率，确保满足不断扩展的系统容量的要求。用发展的眼光看，随着三级应用体系的深入建设和低压居民集中抄表的大规模建设，业务数据量将数倍乃至数十倍于用电现场服务与管理系统的现有容量。
二、系统构架与提升空间
基于J2EE多层技术架构的用电现场管理系统，我认为应该通过提升主站软件采集性能，来达到提高系统数据采集效率和提升系统容量的目标[3]，该目标又可分解为：一、提高主站软件单台前置机的接入容量，既TCP连接数；二、提高采集并发数；三、采取批量入库等手段，提高数据入库速度。
基于系统的整体架构和目前的一些实现，结合原有的项目积累和Open Source的成果[4]。系统采用了Java作为开发语言，利用Java强大的跨平台功能，兼容主流服务器和操作系统。WDCC基于jdk 1.6和j2ee 1.6的基本规范，兼容市面上各种主流应用服务器。采用BS模式，解决原有应用程序发布、安装繁琐，维护更新困难的问题。软件内核基于jdk1.6的基本规范，利用jdk1.6强大的并发处理能力，提高采集性能。技术方面采用主流Java开源框架Spring作为核心框架。
三、定时采集任务优化
（1）采集侧重点
为了满足营销自动化系统对计量数据的需求。我们把系统定时任务以计量数据为优先采集对象，再以计量数据加工成用户的电量数据，终端脉冲总加组一般用于限电时的终端闭环控[5]。而过去系统定时任务是以终端总加组为优先采集对象，这是改进的一大重点。
这个带来的好处有：
1. 根据计量数据加工成的用户电量数据比终端统计的以脉冲总加电量为主的用户电量数据更加准确可靠；
2. 计量数据比终端总加组数据应用更加广泛，除了满足营销自动化的需求外，也为线损管理等高级应用的数据需求打下了基础[6]；
3. 未升级系统在采集方面一直存在着这样一个压力，为了提高电量负荷的完整性，完成省公司下达的考核目标，就需要不停地补测终端总加组数据，而另一方面，需要满足营销自动化对计量数据的需求而又无法满足，只能限定于抄表日的大客户抄表，不能做到计量数据的每天全覆盖采集；改进后合理地解决了这个问题，除了能够全覆盖采集前两日的计量数据，又能满足省公司对电量负荷数据的考核；
4. 优化了采集任务，简化了原先复杂的任务配置，便于我们更加专心地关注于数据，而不是关注于采集。说到带来的弊端，就是在定时任务一次采集完成的时间上，比原来有了成倍的增长，这是因为采集前两日计量数量远远多于终端用电代表组总加组，而且抄表成功率比终端总加组采集成功率低，也浪费了一定的采集时间，但综合考虑来说，比优化前的系统采集效率有了很大提高，毕竟一次抄表同时满足了用户电量数据和营销计量数据两方面的需求，而且随着抄表成功率的提高，浪费的巡测时间也会越来越少。
各信道一次巡测的时长对比（单位： min），附表格二：
（2）GPRS终端采集调度优化
系统采用了终端剔除激活机制，保证所有在线终端处在连接有效状态，从而提高采集效率及信道利用率[7]。附图三、图四、图五：
（3）采集中心调度优化
采用缓存队列+优先级的方式，主站采集命令高于定时采集命令，确保主站发送的命令及时得到响应[8]。附图四、图五、图六：
这时，如果当前是GPRS终端，那么终端正在掉线中的概率非常高，请耐心等待终端上线或者尝试重试；如果是230M终端，那主站间采集命令碰撞的概率非常高（这种情况发生的概率比较小），请尝试重试。
优化前系统的通信成功率、数据完整率和电量负荷等基本考核数据与兼容前一致，优化后系统采集功能能够正常使用，完全兼容。
（4）系统定时采集
1. 采集任务编制
根据各项业务对采集数据的要求确定采集任务的具体内容，包括任务类型、任务优先级别、任务启动时间、任务每日执行次数、采集日期、采集业务等。
① 根据不同的业务应用，选择任务类型和采集点类型。
② 根据采集数据项要求和采集数据项范围规则，新增或调整采集点。
③ 根据采集数据项要求，选择采集数据项。
④ 输入或选择任务执行起止时间、采集周期、执行优先级及正常补采次数。
分时错开巡测，以下为系统的电量负荷汇总和各项目采集指标，
任务配置说明
新系统的任务配置，附表格三：
抄表数据_定时默认任务：基本的抄表任务，抄所有电表的时钟、示值、需量和示值曲线等结算用数据。
脉冲数据_定时自定义任务：抄部分电厂的脉冲电量。
全数据_定时默认任务：数据项全抄，包括三个总加组、所有电表结算用数据和电压电流等计量数据。
2. 计算处理
抄表电量=前后两天示值差*PT*CT。
抄表曲线电量=曲线前后点示值差*PT*CT。
用户电量=sum（参与分析的抄表电量）。
用户曲线电量=sum（参与分析的抄表曲线电量）
用户交采电量=sum（交采表电量）。
用户交采曲线电量=sum（交采表曲线电量）。
趸售电量=sum（趸售关系里的计量点电量）。
电厂上网电量=sum（上网计量点电量）。
电厂发电电量=sum（机组计量点电量）。
地区汇总电量=（局直供用户电量+局直供台区电量+地区趸售电量），局趸售用户不统计到地区汇总电量里。
行业汇总电量=所有用户行业电量，所有直供用户和趸售用户都统计到行业汇总电量。
四、 档案关系整理
根据系统档案关系需求，梳理各类档案的内在关系，从而理清各类数据块，满足系统各个功能应用。附图七：
图七
Fig.7 ALLOCATION MODEL
（1） 典型配置一
某磷化工公司是专线直供用户，在系统里有两台终端采集该用户用电信息，一台是专变终端（终端地址1），安装在用户侧，只接了两块交采表，作为该用户的监测数据用；一台是变电站终端（终端地址2），接了两块电表，其中一块表计量点号为a的是该专线用户的计量数据用。档案关系如图八：
图八
Fig.8 ALLOCATION MODEL
配置关系图十说明，专变终端1采集的交采数据作为该专线用户的交采电量，变电站与关口终端2采集的抄表数据作为该专线用户的抄表电量。这类配置关系，一般都发生在高供高计的专线用户，结算电表在变电站侧。
（2） 典型配置二
某钢铁厂是专线趸售用户，在营销系统里归属于供电局客户服务中心，结算电表接在35V某变电站（某钢铁厂）（终端地址2）侧，计量点号是a和b；该专线用户又是由35V某变电站（终端地址1）转供的，而35V某变电站采集的电量数据是供电局趸售给某供电有限公司的电量。因此，某钢铁厂的电量具有双重身份，既是某供电有限公司趸售电量的一部分，又是专线用户电量，为了避免重复累计电量，我们把某钢铁厂设置成供电局的趸售用户。附图九：
图九
Fig.9 ALLOCATION MODEL
（3） 典型配置三
某钢铁厂(某供电有限责任公司)是专线趸售用户，在营销系统里属于供电局客户服务中心，结算电表接在某钢铁厂(某供电有限责任公司)变电站侧，该终端采集的计量点电量数据是供电局趸售给某供电有限公司的电量，同时又是某钢铁厂的电量。因此，这部分电量具有双重身份，既是某供电有限公司的趸售电量，又是专线用户电量，为了避免重复累计电量，我们把某钢铁厂设置成供电局的趸售用户。
地区汇总电量=（局直供用户电量+局直供台区电量+地区趸售电量），局趸售用户不统计到地区汇总电量里。
行业汇总电量=所有用户行业电量，所有直供用户和趸售用户都统计到行业汇总电量里。
配置关系，附图十：
图十
Fig.10 ALLOCATION MODEL
五、系统优化成果与总结
经过重新整理后，在系统里体现出来的地区总电量正确，趸售电量和自备电厂的发电量也正常采集。数据采集完整率采用电表前后两天的示值和示值曲线来计算。因为抄表成功率的提高，数据完整率也相应提高。系统提高了用电信息采集的实时性、准确性、完整性，各项功能满足需求，提高了供电企业工作效率和应用管理水平。
参考文献：
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[4] 杨晓东,陆松,牟胜海.并行计算机体系结构技术与分析.[M].北京:科学出版社,2009.
[5] 钱萍,胡林,黄晶等.负荷管理系统中的通信及通信安全研究[J].电气应用,2007,
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[7] 丁清泉.基于CDMA网络的移动数据通信系统[J].中国新技术新产品,2009,
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[8] 张峰.电力负荷管理技术[M].北京:中国电力出版社,2006.
作者简介：
闫云龙（1976.07—），男，工程师，从事计量自动化、电能量数据管理。昆明市春城路59号昆明供电局计量中心201室 650051
论文作者:闫云龙
论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期
论文发表时间:2016/11/4
标签：电量论文; 终端论文; 数据论文; 用户论文; 系统论文; 管理系统论文; 抄表论文; 《电力设备》2016年第15期论文;