電力計量技術(shù)的管理及應用分析

曹 帥， 李 超

(煙臺市光明電力服務(wù)有限責任公司，山東 煙臺 264000)

0 引 言

電力計量技術(shù)在市場內(nèi)的大規(guī)模推廣使用，不僅提高了前端供電站的自動化運營水平，同時也提高了電力計量、監(jiān)控與校驗結(jié)果的真實性[1]。為了進一步提高電力企業(yè)的市場經(jīng)濟效益，保證供電終端用戶的個人利益，應重視到計量技術(shù)的管理及其在應用中的規(guī)范性，針對此方面的研究見下文。

1 電力計量技術(shù)應用的重要性

隨著我國電力科研單位對電力計量技術(shù)在使用中的優(yōu)化與創(chuàng)新，技術(shù)在電力終端中的集成應用水平越來越高，與此同時，地區(qū)供電企業(yè)內(nèi)的供電模式也在新技術(shù)的支持下呈現(xiàn)一種科學化、完善化與合理化的發(fā)展趨勢。顯而易見的是，企業(yè)傳統(tǒng)的供電模式、陳舊的電力服務(wù)方式已無法滿足現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)背景下終端用戶的用電需求，因此，有必要在開展相關(guān)中，嘗試進行新技術(shù)的引進，進行一體化供電服務(wù)模式的優(yōu)化[2]。目前，電力計量技術(shù)的應用在市場內(nèi)仍屬于科研單位的最新研究內(nèi)容，當計量技術(shù)與智能化技術(shù)、現(xiàn)代化技術(shù)、自動化技術(shù)集成后，電力系統(tǒng)中的資源調(diào)度、傳輸?shù)裙ぷ鏖_始表現(xiàn)出一體化趨勢[3]。當相關(guān)工作發(fā)生集成后，系統(tǒng)終端的技術(shù)人員、管理人員等崗位人員的工作量逐步降低、勞動強度減少，供電終端的安全性與可靠性更高，電力企業(yè)的對外服務(wù)能力與企業(yè)經(jīng)濟效益也將同比例增加。

目前，我國電力市場內(nèi)的大部分供電企業(yè)已在產(chǎn)業(yè)融合變革發(fā)展視域下，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營模式從單一向多元化發(fā)展轉(zhuǎn)變，電力計量技術(shù)在市場內(nèi)的可用范圍更廣，甚至一些國外電力企業(yè)與電能生產(chǎn)廠家也在此過程中投入資金進行新技術(shù)的引入[4]。因此，可以認為此項技術(shù)在企業(yè)終端智能生產(chǎn)、智能管理、安全調(diào)度、資源配置等方面工作中，均發(fā)揮了應有的效果。由此可見，在市場內(nèi)進行電力計量技術(shù)的廣泛推廣與大規(guī)模使用，是十分重要的。

2 電力計量技術(shù)管理

2.1 建立電力計量技術(shù)層次化管理中心

隨著我國科學生產(chǎn)水平的提升，電子軟件技術(shù)、現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等集成了產(chǎn)業(yè)核心發(fā)展理念的技術(shù)，都在市場中表現(xiàn)出較大的進步，這一趨勢也在一定程度上對電力企業(yè)計量技術(shù)層次化管理中心的構(gòu)建提供了支持[5]。但我國現(xiàn)有的管理技術(shù)相比西方發(fā)達國家而言仍略顯不足，因此，在進行管理中心的構(gòu)建時，可參照優(yōu)質(zhì)案例中的層級結(jié)構(gòu)，對管理中心中不同任務(wù)與項目進行管理。電力計量技術(shù)層次化管理中心的主要任務(wù)見表1。

表1 電力計量技術(shù)層次化管理中心主要任務(wù)

參照表1，進行管理中心管理任務(wù)的集中與整合，在執(zhí)行上述某項單一任務(wù)時，要求對接的工作部門應做好對工作產(chǎn)生信息在企業(yè)內(nèi)的共享與傳遞。

建立電力計量技術(shù)層次化管理中心的主要目的是實現(xiàn)對電能量數(shù)據(jù)的集中性管理，由于城市化建設(shè)規(guī)模的不斷擴張，電力用戶數(shù)量的增加速度已超出預設(shè)[6]。在進行不同住戶電能量數(shù)據(jù)的采集時，工作者與技術(shù)人員需要面對的是大量復雜、龐大的信息數(shù)據(jù)，一旦此部分數(shù)據(jù)在傳輸或共享中出現(xiàn)失真或遺漏問題，不僅會對企業(yè)業(yè)務(wù)運營造成較大的經(jīng)濟損失，也會在市場內(nèi)造成負面的反響[7]。因此，需要在建設(shè)管理中心時，在其中增設(shè)一個專門用于電能數(shù)據(jù)管理的中心區(qū)域，收集并整理大量的電能量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為支撐，在此基礎(chǔ)上開展電能量數(shù)據(jù)的動態(tài)化采集工作，并在采集數(shù)據(jù)與信息時，做好對數(shù)據(jù)變化趨勢的監(jiān)控，有必要的情況下，可輔助大數(shù)據(jù)技術(shù)對數(shù)據(jù)的時效性與真實性進行決策與評估。

2.2 構(gòu)建電力計量技術(shù)風險管理體系

完成上述內(nèi)容的研究后，采用構(gòu)建電力計量技術(shù)風險管理體系的方式，進行技術(shù)在管理中風險的規(guī)避。當電力計量技術(shù)被引進電力企業(yè)中時，企業(yè)需要先進行技術(shù)與企業(yè)電力項目的對接，完成技術(shù)的對接后，對技術(shù)在使用中可能存在的風險與誘發(fā)風險的因素進行分析，例如，電力計量技術(shù)與電力企業(yè)現(xiàn)有的供電設(shè)備參數(shù)是否匹配、使用此項技術(shù)能否達到對電能的高精度計量與統(tǒng)計需求等。針對此方面的風險，可采用對技術(shù)試運行的方式，進行技術(shù)匹配性分析[8]。同時，對于電力計量技術(shù)在使用中的技術(shù)問題，可采用建立風險管理制度的方式，降低風險對電力企業(yè)運營造成的損失。此外，執(zhí)行技術(shù)在使用中的緊急預案，一旦技術(shù)出現(xiàn)異常告警，可通過啟動緊急預案的方式，采取有效措施進行風險的處理與規(guī)避。通過此種方式，實現(xiàn)將電力計量技術(shù)在使用中的風險與安全事故發(fā)生概率降至最低。通過此種方式，實現(xiàn)對電力計量技術(shù)風險管理體系的構(gòu)建，從而達到對技術(shù)管理過程的優(yōu)化。

2.3 現(xiàn)代化技術(shù)輔助管理

在完成對上述電力計量技術(shù)風險管理體系的構(gòu)建后，在此基礎(chǔ)上應當引入更多現(xiàn)代化的技術(shù)手段，用于實現(xiàn)對電力計量技術(shù)實際應用的管理，從而確保技術(shù)的應用效果發(fā)揮到最大。在應用電力計量技術(shù)后，其相關(guān)輔助設(shè)備不斷增加，并且?guī)缀醢苏麄€供電企業(yè)資產(chǎn)當中的極大部分，因此對于電力計量技術(shù)的管理直接關(guān)系到供電企業(yè)未來的發(fā)展。在這樣的發(fā)展需求下，通過引入多種計算機技術(shù)、管理技術(shù)等，并實現(xiàn)對電力計量技術(shù)輔助管理平臺的構(gòu)建，如圖1所示。

圖1 電力計量技術(shù)輔助管理平臺

如圖1所示，通過對多種技術(shù)和系統(tǒng)的引入，實現(xiàn)對輔助管理平臺的構(gòu)建，推行對電力計量技術(shù)全生命周期的管理。針對技術(shù)在應用過程中，電力計量中心的臺賬、狀態(tài)運行情況等進行實時管理，并通過相應的技術(shù)向計算機輸入電力計量設(shè)備臺賬，形成針對電力計量設(shè)備進行管理的賬目。同時，在引入RFID技術(shù)后，可實現(xiàn)對電力計量設(shè)備運行周期的周、月、年度計劃的生成，以此對運行的電力計量設(shè)備具體情況進行實時掌握，并實現(xiàn)對設(shè)備的維護與管理。在平臺當中還可增加對電能表、互感器等裝置的安裝，以此實現(xiàn)對電力計量技術(shù)應用現(xiàn)場的實時監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)的變化態(tài)勢進行全面分析，針對技術(shù)運行過程中可能存在的風險進行預測，從而實現(xiàn)對技術(shù)應用安全風險的預警，將其危害降低到最低。在保證電力計量工作效率提升的同時，提高工作整體的穩(wěn)定性和安全性。除此之外，還可利用電力計量技術(shù)輔助管理平臺當中的全自動檢定技術(shù)和智能倉儲物流配送技術(shù)將對電力計量技術(shù)的管理擴展到跟蹤物流環(huán)節(jié)，針對技術(shù)的運行質(zhì)量和效果進行評價，以此解決了傳統(tǒng)管理過程中無法明確電力計量技術(shù)實際運行狀況的問題。

3 電力計量技術(shù)的應用

3.1 電力計量信息加密

為實現(xiàn)對計量資產(chǎn)的全生命周期管理，引入電力計量技術(shù)，結(jié)合電力資產(chǎn)的產(chǎn)生、入庫、檢測、出庫等環(huán)節(jié)，在明確安全信息相關(guān)要求的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)管理。首先，為了確保電力計量數(shù)據(jù)的安全性，在引入該技術(shù)后，針對其進行加密處理。采用構(gòu)建密鑰體系的方式完成加密，針對密鑰的層次結(jié)構(gòu)進行劃分，見表2。

表2 電力計量信息加密密鑰層次劃分

將上述兩種密鑰等級看作一個包含兩級的架構(gòu)，在根據(jù)不同電力計量信息以及相應重要程度，按照上級向下級的順序生成所需的主次密鑰，并以密碼機的方式通過線路加密完成對下一級的傳遞。在完成對密鑰的生成后，為了進一步提高電力計量信息的保密性，還需要對業(yè)務(wù)登記密鑰進行統(tǒng)一管理，并按照圖2所示內(nèi)容完成對業(yè)務(wù)等級密鑰架構(gòu)建立。

圖2 業(yè)務(wù)等級密鑰架構(gòu)示意圖

在管理的過程中，將圖2中領(lǐng)導種子與業(yè)務(wù)分散代碼對從初始等級密鑰管理中心產(chǎn)生的初始等級根密鑰進行分散，并生成業(yè)務(wù)等級的根密鑰。為了在使用密鑰時，出現(xiàn)不安全擴散問題，密鑰管理中心不得直接生成源密鑰，需要通過多名領(lǐng)導層用戶對領(lǐng)導因子進行錄入的方式，通過特定計算方式獲得源密鑰。這種源密鑰是通過密鑰分量和對應的加密算法結(jié)合而來，因此能夠從根本上保障電力計量信息的安全性。

3.2 基于RFID標簽的電力全壽命周期運轉(zhuǎn)

在上述利用電力計量技術(shù)實現(xiàn)對電力計量信息的加密后，引入該項技術(shù)當中的RFID標簽，實現(xiàn)電力全壽命周期的智能運轉(zhuǎn)。圖3為電力全壽命周期運轉(zhuǎn)流程。

圖3 電力全壽命周期運轉(zhuǎn)流程圖

根據(jù)圖3所示的流程實現(xiàn)電力全壽命周期的智能運轉(zhuǎn)，并將其劃分為多個階段，分別為發(fā)行階段、電力標簽生成階段、入庫階段、生產(chǎn)檢測階段、出庫階段、階段等，針對其中部分運轉(zhuǎn)流程進行詳細說明。首先，針對發(fā)行階段，這一階段的主要目的是完成對RFID標簽密鑰的生產(chǎn)完成，同時實現(xiàn)對標簽上信息的初始化設(shè)置。為了確保RFID標簽的各項參數(shù)得到統(tǒng)一，并保障信息的安全性，將標簽中的數(shù)據(jù)進行初始化處理，并將密鑰生成由計量管理中心進行統(tǒng)一發(fā)行。根據(jù)電力計量信息管理的需要，將標簽工作劃分為兩種狀態(tài)，分別為PUBLLIC狀態(tài)和PRIVATE狀態(tài)。在發(fā)行的過程中，對RFID標簽進行初始化和密鑰下裝操作。其次，在入庫階段主要實現(xiàn)對電力計量資產(chǎn)的入庫盤點。在這一階段當中，不需要對RFID標簽進行任何修改，主要完成對信息的識別工作，并將所有電力計量信息在PUBLLIC狀態(tài)下完成存儲，方便其他設(shè)備對信息的讀取。最后，在生產(chǎn)檢測階段，將電力計量資產(chǎn)檢測得到的結(jié)果記錄在RFID標簽當中，并為日后查詢提供方便。

4 結(jié)束語

電力計量技術(shù)的高效率管理與規(guī)范化應用，是所有電力企業(yè)在市場內(nèi)運營必須要執(zhí)行的工作項目，隨著現(xiàn)代化技術(shù)的廣泛應用，相關(guān)此方面工作的研究開始趨近于網(wǎng)絡(luò)化與智能化，因此，要確保計量技術(shù)在使用中發(fā)揮其既定效果，企業(yè)應及時關(guān)注技術(shù)的發(fā)展動態(tài)，把握市場前沿需求，了解電力客戶在工作中的需求，通過對電力計量技術(shù)在使用中的監(jiān)控與風險控制，提高電力企業(yè)的工作效率，進一步促進并提高我國電力行業(yè)與供電服務(wù)企業(yè)的工作質(zhì)量與綜合運營水平。

在后續(xù)的研究中，相關(guān)企業(yè)可通過引進高質(zhì)量、高素質(zhì)人才的方式，組建一個專項技術(shù)管理隊伍，通過對市場需求與技術(shù)應用的比對，評價此項技術(shù)是否需要更新。并在資金與經(jīng)濟條件允許的情況下，參與地方政府對技術(shù)使用的立項過程，健全電力企業(yè)內(nèi)部計量管理網(wǎng)絡(luò)，在完善內(nèi)部技術(shù)管理頂層設(shè)計的基礎(chǔ)上，將“電力計量技術(shù)管理人人有責”的工作理念貫穿企業(yè)。