关于电力用户用电信息采集系统建设研究情况的汇报1105方案一Word格式.docx
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179.2
8.8
533.1
8.2
覆盖率
4.5
53.2
10.5
12.2
4.8
3.4
5.8
调研和分析结果表明,目前各网省公司采集系统建设分散独立,建设规模小,采集覆盖率低,未形成覆盖全部用户的一体化采集平台;
设备类型及通信方式多样,系统建设没有统一标准;
采集系统数据综合利用水平和实用化程度低,不能完全满足公司系统各层面、各专业需求。
2.应用需求
通过深入调研,当前公司系统各层面、不同专业及社会和客户对于用电信息采集系统的建设有着迫切的需求,以下分三方面阐述。
(1)营销业务需求
●抄表自动化:
为了实现从抄表、核算到电费发行的全封闭自动化流程,需要系统及时、完整、准确地自动抄读电能表数据。
●推行阶梯电价:
保证阶梯电价政策的推行,做到计量公平、公正,需要系统按周期准确地冻结和采集用户电量。
●强化电费回收手段:
实现预付费、多次结算等管理方式需要系统提供数据支撑。
●市场分析:
对区域、产业、行业、用户进行市场分析和分类统计,需要系统提供及时、完整的用电信息。
●线损管理:
提高线损分析的准确性和时效性,需要系统及时提供同一时段的电量数据。
●反窃电管理:
提高用电稽查效率,需要系统提供线路、台区及用户的异常用电信息;
协助窃电取证、追补电量则需要用户窃电历史数据的支持。
●有序用电管理:
提升有序用电方案制定的科学性,需要系统提供区域、产业、行业、各层次用户的用电信息;
保证方案有序执行,需要系统提供方案执行的实时信息和控制手段。
●保障用电安全:
用户安全用电,需要系统提供用户供电设备的实时在线监测信息,及时发现事故隐患。
●设备运行管理:
强化现场设备运行管理,减少计量差错,需要系统监视计量设备运行状况。
●提升服务能力:
满足客户多元化的需求,需要系统主动便捷地向客户提供各类用电信息。
(2)其它专业业务需求
●生产管理:
强化对电网和设备监测的管理,需要系统监测配电变压器负载情况、三相不平衡、供电电压质量、无功和功率因数等信息。
●发展规划:
科学制定电网建设长期规划和年度计划,需要系统提供当前和历史电网负荷、电量等测算依据。
●财务、金融管理:
电价测算、调整与动态评估需要系统提供数据支持;
及时获得客户财务信息,分析客户财务状况是有效开展金融业务的前提,需要系统提供客户周期用电信息。
●电力交易:
实现上网电厂电费自动结算,科学合理制定负荷、电量计划,需要系统提供及时的上网电量结算数据。
●安全监察:
事故的现场调查与追溯,需要系统提供配网及设备原始的运行数据。
●招投标:
保证电能表、采集终端等设备采购质量,需要系统提供大量原始、真实、准确的设备运行数据。
●信息化:
“SG186”系统业务应用需要系统提供及时、完整、准确的数据支撑。
●科技:
提升公司科技含量,需要系统全面提高生产、经营自动化水平。
●审计:
提高财务审计能力,需要系统提供完整、准确、真实的电量、线损数据。
(3)社会和客户需求
●企业用户:
客户需要电网公司提供节能降耗、用电优化、用电成本分析及安全生产等方面的信息。
●居民用户:
方便用户缴费、了解电费及停复电等信息,需要系统提供用户用电信息和缴费信息。
●发电企业:
科学电源建设规划、机组运行方式的优化需要系统提供负荷、电量预测的准确信息。
●社会需求:
推动节能减排,指导社会科学合理用电,需要系统及时采集、掌握用户用电信息;
保障全社会安全可靠供电,需要系统监测用户设备运行状况,及时发现事故隐患。
二、系统功能
基于各层面、各专业对电力用户用电信息采集系统的应用需求,研究制定了系统、终端和电能表的统一功能规范,确定了标准数据模型。
系统全面建成后,可以满足各方面的应用需求。
1.数据采集
系统可以按照设定的日期和时间,采用实时、定时、主动上报等方式,采集电能数据、电能质量数据、负荷数据、工况数据、事件记录数据等信息。
2.数据管理
对采集数据的原始数据和应用数据进行分类存储和管理,对数据的完整性、正确性进行检查和分析,提供数据异常事件记录和告警功能,保证原始数据的唯一性和真实性,提供完备的数据备份和恢复机制。
3.综合应用
(1)自动抄表管理
根据采集任务的要求,自动采集电力用户电能表的数据,获得电费结算所需的用电计量数据和其它信息。
(2)预付费管理
根据需要,配置预付费控制参数,对用户实施预付费管理,采集用户剩余电费,并及时提示用户缴费,当剩余电费为零时执行跳闸控制。
(3)有序用电管理
根据有序用电方案管理或安全生产管理要求,编制限电控制方案,对电力用户的用电负荷进行有序控制。
系统可以根据需要对重要用户实施保电技术措施。
可以向终端或电能表下发遥控跳闸或允许合闸命令,控制用户开关。
(4)用电情况统计分析
按不同的类别和组合的方式对用电负荷、负荷率、电能量进行分析,以便及时了解系统负荷、电量的变化情况。
通过分析配电变压器三相负荷及台区下各相所属用户电量统计数据,确定三相不平衡度,为调整用户相线负载分布提供依据。
(5)实时监测
通过实时采集电压、电流、状态量等信息,对配电变压器、电能表等设备进行实时在线监测。
(6)异常用电分析
系统对采集数据进行比对、统计分析,及时发现用电异常情况,启动异常处理流程。
(7)电能质量数据统计
对电压监测点的电压按照电压等级分类进行统计,分析电压合格率和功率因数等指标。
(8)线损统计分析
实现配电线路电能信息全采集,为实现分层、分压、分区线损自动统计分析和考核管理提供技术支持。
(9)信息发布功能
系统可以通过网上、售电终端、手机短信等方式进行用电信息的发布。
能够按照设定的操作权限,提供不同的数据页面信息及不同的数据查询范围。
4.运行维护管理
系统具备对时功能,保证系统内设备时钟准确;
对系统操作员实行权限和密码管理;
建立系统和终端档案,对终端、通信设备、中继路由参数等进行设置和管理;
对系统设备的运行状况进行监测,记录故障信息,生成故障通知单,启动故障处理流程,并建立相应的维护记录;
根据不同需求,对各类数据组合生成各种报表并支持导出、打印等功能。
5.系统接口
通过统一的接口规范和接口技术,实现与“SG186”营销管理业务应用系统连接,接收采集任务、控制任务及装拆任务等信息,为抄表管理、有序用电管理、电费收缴、用电检查管理等营销业务提供数据支持和后台保障。
并可与“SG186”其它业务应用系统连接,实现数据共享。
三、技术方案
电力用户用电信息采集系统将实现全部用户的用电信息自动采集。
经过对现有采集技术的研究论证,结合各网省公司实际情况,确定了建设方案和技术路线。
方案包括系统主站、通信信道、现场终端三部分。
1.主站部署
主站部署采用集中式、分布式两种方式。
集中方式即以网省级公司为单位建设一套主站,各层面依据权限分层业务应用;
分布式即以地市级公司为单位部署主站进行数据采集及业务应用,网省级公司从各地市抽取数据,完成汇总统计和全省应用。
对用户数量在500万以上的网省公司宜采用分布式。
由于新疆公司管理区域面积过大,也宜采用分布式部署。
2.通信方式
用电信息采集系统通信信道分为远程和本地信道。
远程信道可采用光纤专网、GPRS/CDMA无线公网、230MHz无线专网等,综合考虑系统建设规模、技术前瞻性、实时性、安全可靠性等因素,市区和城镇优先选用光纤专网通信。
本地信道以电力线载波(包括宽带、窄带)为主,各网省依据具体情况选择应用。
3.现场终端
专变用户应用现有成熟的电力负荷管理终端(专变采集终端)实现采集;
低压一般工商业用户及居民用户,采集设备包括集中器、采集器;
电能表应全部支持预付费功能,包括多功能电能表、普通三相电能表、单相全电子电能表。
根据用户分布情况和载波信道的技术特点,本地设备组合采用三种方式:
(1)集中器+窄带载波电能表;
(2)集中器+窄带载波采集器+RS485电能表;
(3)集中器+宽带载波采集器+RS485电能表。
系统结构示意图如下:
四、建设规模及投资估算
依据公司系统电力用户现状以及用电信息采集系统功能要求和建设模式,经测算建设总投资需684.9亿元。
(1)主站建设费用5.01亿元;
(2)传输信道建设费用61.56亿元;
(3)采集设备购置费用229.46亿元;
(4)电能表购置费用381.86亿元;
(5)电能表改造费用7.01亿元。
用电信息采集系统建设费用见表2。
表2用电信息采集系统建设费用表
序号
投资项目
建设资金(亿元)
1
主站建设费用
5.01
2
传输信道建设费用
61.56
3
采集设备购置费用
229.46
4
电能表购置费用
381.86
5
电能表改造费用
7.01
总费用
684.9
1.主站建设
14个网省公司和4个直辖市公司按集中方式建设主站,共需建设费用2.745亿元;
9个网省公司按分布方式建设主站,共需建设费用2.265亿元。
用户用电信息采集系统主站建设费用见表3。
表3用户用电信息采集系统主站建设费用表
数量
单价(万元)
资金(亿元)
主站
集中式
网省级
18
500
0.9
地市级
189
50
0.945
软件
小计
2.745
分布式
9
200
0.18
109
150
1.635
0.45
2.265
2.远程信道
根据统计数据,公司系统市区、城镇供电区域共有10kV线路34.2万千米。
经估算建设光纤专网的光缆和设备购置费用平均约为1.8万元/千米,建设费用需61.56亿元。
3.采集设备
采集设备建设总费用229.46亿元,其中:
(1)大型专变终端数量41.7万台,每台按0.8万元计算,投资33.35亿元;
(2)中小型专变终端数量59.9万台,每台按0.41万元计算,投资24.55亿元;
(3)窄带集中器数量99.5万台,为公变总数量的70%,按每台0.4万元计算,投资39.8亿元;
(4)宽带集中器数量42.6万台,为公变总数量的30%,按每台0.5万元计算,投资为21.32亿元;
(5)宽带中继器数量4.3万台,为宽带集中器数量的十分之一,按每台0.1万元计算,投资0.43亿元;
(6)窄带采集器数量为687.6万台,按每台0.04万元计算,投资为27.5亿元;
(7)宽带采集器数量为1031.4万台,按每台0.08万元计算,投资82.51亿元;
采集设备建设费用见表4。
表4用户用电信息采集系统采集设备建设费用表
大型专变终端
416894
0.8
33.35
中小型专变终端
598799
0.41
24.55
窄带集中器*1
995066
0.4
39.8
宽带集中器*2
426458
0.5
21.32
宽带中继器
42645.8
0.1
0.43
居民和单相一般工商业用户
窄带采集器*3
6876227
0.04
27.5
宽带采集器*4
10314342
0.08
82.51
采集设备总投资
*计算原则
1.全窄带载波方式所占公变总数量比例50%+窄带转485方式所占公总变数量比例20%
2.宽带载波转485所占公变总数量比例
3.采用窄带转485的单相居民数+采用窄带转485单相工商业户)/8+采用窄带转485低压三相工商业户数
4.采用宽带转485的单相居民数+采用宽带转485单相工商业户)/8+采用宽带转485低压三相工商业户数
4.电能表投资
电能表设备投资381.86亿元,其中:
(1)三相多功能表数量为127.6万块,按每台0.15万元计算,投资28.12亿元;
(2)三相有功表(带485)数量为264.2万块,按每台0.06万元计算,投资15.85亿元;
(3)三相有功载波表数量为736.3万块,按每台0.07万元计算,投资51.54亿元;
(4)单相表(带485)为3009.6万块,按每台0.022万元计算,投资66.21亿元;
(5)单相表(窄带载波)数量为7862.3万块,按每台0.028万元计算,投资220.14亿元。
采集设备建设费用如表5。
表5用户用电信息采集系统电能表设备建设费用表
三相多功能表*1
0.15
8.98
1276161
19.14
三相一般工商业用户
三相有功表(RS485)*2
2642114
0.06
15.85
三相有功表(载波)*3
7362713
0.07
51.54
单相表(RS485)*4
30095950
0.022
66.21
单相表(载波)*5
78622850
0.028
220.14
电能表设备总投资
1.为中小型专变终端数量+未采集公变数量×
0.95
2.为低压三相一般工商用户数量(14725427)的50%(宽带转485占总数量比例30%+窄带转485占总数量比例20%)-已具备采集条件的表数量(4720600)
3.采用全窄带载波的低压三相一般工商户数所占总数量比例(50%)
4.采用窄带载波转485低压单相一般工商业户所占总数量比例(50%)+采用窄带转485单相居民户所占总单相数量比例(50%)-已具备采集条件单相电能表-可改造单相电能表数量
5.采用全窄带载波低压单相一般工商业户所占比例(50%)+采用全窄带载波单相居民户比例(50%)
5.电能表改造
公司系统约有1168万电能表可通过技术改造实现采集功能,按每只表改造费用60元测算,电能表改造费用约7.01亿元。
五、效益分析
1.经济效益分析
(1)收益来源
公司系统现有营业户数1.735亿户,现有抄表收费人员9.63万人。
采集系统建成后,仅需维护人员1.74万人,按人均年费用3.5万元计算,年可降低人工成本27.62亿元;
若考虑用户年均按5%增长,还可降低人工成本1.43亿元;
公司现有用电检查人员11000人,尚需增加6500人,实现自动采集后,只需用电检查人员6000人,按人均年费用3.5万元计算,将节约人工成本4.03亿元。
采集系统建成后,预计每年将降低物资、车辆等运营成本0.68亿元。
采集系统建成后,10kV公用线线损率平均将下降1.34个百分点,按公司系统公用线供电量6000亿千瓦时计算,每年可减少损失电量80亿千瓦时,销售均价按548.89元/兆瓦时计算,年增加销售收入44亿元。
采集系统建成后,通过集中更换计量装置,可提高计量灵敏度,预计将年增售电销售收入3.3亿元。
采集系统建成后,可减少人为差错,按现行故障差错统计口径,预计年增加销售收入3.3亿元。
采集系统建成后,有力支持推行阶梯电价,预期每年可增加收入150亿元。
综上所述,采集系统建成后,每年降低运营成本33.76亿元,直接收益200.6亿元。
累计可增加收益234.36亿元。
用电信息采集系统项目收益统计如表6。
表6用电信息采集系统项目收益统计表
项目
金额
降低运营成本
人力成本
减少抄表人力成本
27.62
无需增加人力成本
1.43
用检人力成本
4.03
降低人力成本小计
33.08
物资、车辆
0.68
降损收益
降损
44
提高计量精度
3.3
减少差错
阶梯电价
合计(亿元)
234.36
(2)投资利润分析及回收测算
通过财务评价分析,项目建成后,静态投资684.93亿元,项目投资内部收益率30.76%,项目投资回收期(税前)4.97年,总投资收益率22.82%,项目从财务评价上是可行的。
通过实现用户的预付费,可减少公司贷款利息。
公司2008年年计划售电量22000万亿kWH,除居民用户外其他售电量19800万亿kWH(约占公司电量90%,售电均价548.89元/兆瓦时,以实现预付费的用户提前预付费1个月计,每月提前收取电费905.67亿元,短期贷款现行利率6.66%(6个月至一年),如将该部分资金用于提前偿还电网建设贷款,将每年减少公司贷款支付利息60.32亿元。
会大幅度提高项目收益率,降低回收周期。
财务评价指标如表7。
表7财务评价指标表
项目名称
单位
经济指标
静态投资
亿元
684.9
项目投资内部收益率(税前)
%
30.76
项目投资净现值(税前)
638.46
项目投资投资回收期(税前)
年
4.97
项目投资内部收益率(税后)
22.27
项目投资净现值(税后)
379.39
项目投资投资回收期(税后)
5.77
总投资收益率
22.82
2.管理效益分析
采集系统建设将实现抄表、核算、收费的全过程封闭管理,加快营销管理变革步伐;
丰富用电检查、稽查技术手段,实现10kV线路、台区的线损实时分析,提高线损管理现代化水平;
实现预付费功能,增加企业现金流,防范欠费风险;
以系统数据和分析的一致性,业务流转和触发的连动性,促进各职能、专业的横向联系,加强协同,有效提高规模效益,降低运营成本。
促进公司管理向信息化方向发展,使生产经营管理可控、能控、在控,加快管理现代化进程。
3.社会效益分析
建设用电采集系统,可以为资源节约型、环境友好型社会建设和节能减排工作提供用电基础数据;
可以为促进经济社会发展、保障社会稳定提供有力技术保障;
可以为政府出台的阶梯电价及后续的电价等政策提供超前先进的技术支撑;
可以为落实政府主导的电力需求侧管理和有序用电提供必要的手段。
六、实施方案
1.实施原则
坚持统一规划。
公司系统各单位分别制定建设规划,经公司统一评审批准后组织实施。
坚持规模招标。
根据公司集中招投标管理要求,统一技术要求,实施规模集中招标,降低建设费用,控制建设风险。
坚持稳步推进。
按照三年完成采集系统建设任务安排,现开展小规模试点实施,而后进行全面总结建设经验,大规模建设应用。
坚持继承发展
系统建设应考虑保护已有的投资,充分利用现有技术和资源;
同时应确保系统建设的前瞻性,充分考虑技术的发展和政策变化。
2.实施内容
电力用户用电信息系统建设的主要工作内容有:
制订发布技术标准和管理规范、完成采集设备招标采购、系统主站开发建设、通信网络建设、采集设备安装及更换等。
在公司采集系统建设领导小组的直接指导下,调配公司系统相关技术力量,先期启动并完成16个课题的研究工作,制定电能表、采集设备、通信接口、设备检验、工程验收等相关的技术标准,为保障系统建设提供技术支撑;
制订相关业务管理规范,保障信息采集系统对电力营销计量、抄表、收费业务的流程再造,实现系统应用的实用化,指导系统运行维护工作的有效开展。
建立完善的技术标准体系及设备检验体系,开展系统主站开发和采集设备的招标采购工作。
国网公司在SG186一体化平台下统一开发采集系统主站,各网省遵照实施;
统一招标技术标准和设备规范,确定采集设备的采购计划和配送方案。
先期完成配电线路光纤通信网的建设。
按计划有序地开展用户用电信息采集工程建设,实施现场设备安装、调试,统一组织工程验收。
3.实施计划
(1)总体建设计划
系统建设分三年实施完成,各网省公司在国网公司统筹安排下分别制订实施计划,分批实施,稳步推进。
各网省先小规模实施,及时总结建设过程中的经验,再大规模推进实施。
(2)2009年实施计划
1)完成公司系统各单位建设规划的编制、评审和批复工作,并分解下达建设计划;
2)完成规约标准、设备标准、接口标准等相关标准制定工作,统一系统建设的技术标准;
3)完成各级主站及光纤专网建设;
4)全年实现公司非居民用户的全部采集,并选取2-3个网省公司试点开展居民用户采集建设,总结建设经验。
年底完成国网公司15%采集覆盖率;
5)年度计划投资287.57亿元,包括各网省公司主站建设投资5.01亿元,完成光纤专网建设,投资61.56亿元,采集、计量设备投资202.9亿元。
(3)2010年实施计划
1)各网省公司开展居民用户采集建设,再完成35%电力用户的采集覆盖率;
2)并进一步总结建设经验,优化系统设备,完善系统功能;
3)年度投资274.86亿元,全部为采集、计量设备投资;
(4)2011年年实施计划
1)完成最后50%电力用户采集覆盖率,实现公司系统全部电力用户的自动采集;
2)完成系统整体测试,理顺工作流程,实施规模应用,总结应用效果;
3)总投资309.2亿元,全部为采集、计量设备投资。
(5)各网省公司采集系统建设年度进度、投资分解计划见附表。
4.保障措施及风险控制
(1)组织保障
总部已成立用电信息采集系统建设工作领导小组,并下设领导小组办公室,负责对电能信息采集与管理系统建设工作的统一组织、指导、协调以及督查、督办工作。
各网省公司成立相应机构,在国网公司统一领导下制定本省系统建设实施方案,成立专门或临时机构
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