专利名称：基于smart准则的客户侧供电质量指标计算系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种基于SMART准则的客户侧供电质量指标计算系统及方法，更具体的说，尤其涉及一种可有效监督和改善供电部分服务质量的基于SMART准则的客户侧供电质量指标计算系统及方法。
背景技术：
电力在社会经济中有着举足轻重的地位，是国民经济的基础能源，对国民经济的发展起着重要的支持和保障作用。同时，电力也是广大人民群众生活中所必需的能源。所以，电力市场运行的好坏，将直接关系着国民经济的安全运行和健康发展状况，是关系国计民生的大事。供电部门作为发电企业和电力终端用户之间的桥梁和纽带，自始至终都在电力市场中扮演着重要的角色。历史上，我国曾经历了长期的电力短缺，并一度成为制约我国经济发展的瓶颈。在新的电力体制改革过程中，发电和供电被分开，供电企业只能通过购买发电企业的电能，然后转供给用户。因此，电能是供电企业提供给顾客的唯一核心产品。同时，我国目前电价执行的是国家目录电价，供电企业没有电价决定权。因而供电企业既无法实施核心产品战略，又无法实施价格战略。所以供电企业在没有电价决定权的情况下，特别是在发电企业实现向用电大户直接供电的电力市场新形势下，唯一能够控制而且通过企业自身的努力能够做到的，就是依靠完善的供电网络和服务系统，向用户提供高效优质的服务。只有这样，供电企业才能在市场经济中获得更大的发展空间。所以，从长远和发展的目光来看，供电企业必须将工作重点转移到电网建设和服务工作上来，树立以市场为导向，以用户为中心的服务意识，为电力市场的持续、健康、稳定增长和发展奠定坚实的基础。为进一步创新服务方式、规范服务行为、提升服务水平，完善优质服务长效机制。客户侧供电质量监控系统的建设作为十项举措的重要内容之一，将进一步以客户需求为中心，以市场为导向，从客观、真实的角度反应供电质量，不断更新服务理念，创新服务方式，践行“四个服务”的企业宗旨。项目建设的主要意义体现在下述几个方面:(1)适应智能电网建设新要求。提高供电可靠性，改善电能质量，提供优质的客户服务，是智能电网建设的主要目标。智能电网建设与实施，需要充分考虑对客户供电质量的改善，对智能电网的客户侧供电质量做出综合评估，合理定位，为智能电网安全、优质、经济运行和发展提供科学的评价依据。(2)满足公司可持续发展要求。供电质量作为服务质量的重要依据，提高供电质量水平、强化精益化管理是深化“彩虹工程”优质服务的有力保障，也是建设数字化营销、增强公司可持续发展能力的要求；(3)促进电力营销业务协同发展。客户侧供电质量评价体系通过对电压偏差、电压波动、频率偏差等各类电能质量指标的测评，进一步提高用电信息采集系统的电压、电流等各项采集数据的完整率和准确率，从而促进各项工况指标的提升(4)丰富供电质量评价研究成果。面对不断提高的电能质量、供电可靠性要求，采用什么样的评价模式更好地促进客户侧供电质量的提升在电力行业还未有先例。
发明内容
本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种可有效监督和改善供电部分服务质量的基于SMART准则的客户侧供电质量指标计算系统及方法。本发明的基于SMART准则的客户侧供电质量指标计算系统，包括用户、智能电表和起运算和控制作用的供电质量指标计算服务器，其特别之处在于:所述智能电表连接有用于无线传输用户用电信息的采集终端，所述采集终端依次通过GPRS网络与供电质量指标计算服务器相通信，GPRS网络通过GGSN网关进行协议转换。智能电表实现对用户侧各项用电信息的测量，并将测量的数据传送给采集终端，采集终端将接收的用户用电信息经无线网络传输至供电质量指标计算服务器。供电质量指标计算服务器对接收到的数据进行运算，以便对客户侧的电能质量和供电可靠性做出判断。 本发明的基于SMART准则的客户侧供电质量指标计算系统，包括与供电质量指标计算服务器通过企业内部网络相通信的营销业务应用服务器、用电信息采集服务器和。本发明的基于SMART准则的客户侧供电质量指标计算系统，所述智能电表(7)可实现用户供电的电压值、电流值、电压相位、谐波信号的测量，智能电表与采集终端(8)通过RS485总线相通讯；采集终端上设置有实现无线数据收发的GPRS通讯模块。本发明的基于SMART准则的客户侧供电质量指标计算系统的运算方法，其特征在于，包括以下步骤:
a).用电信息采集，通过智能电表(7)采集用户(9)的供电瞬时电压、电压频率、日电压合格率、相位角数据、谐波数据、停电信息；b).用电信息发送，采集终端将智能电表采集的数据通过GPRS通讯模块发送出去；c).用电数据接收和处理，供电质量指标计算服务器通过GPRS网络接收采集终端发送的数据，并进行相关计算和处理，以便评价用户侧的电能质量和供电可靠性；d).计算电压合格率，根据接线方式，对于三相三线的客户其总电压合格率为A、C两相合格率的平均值；对于三相四线的客户其总电压合格率为A、B、C三相合格率平均值；通过供电质量指标计算服务器的数据预处理，实现对三相合格率的计算汇总，得到客户每日总的电压合格率；e).计算客户谐波畸变率，根据每小时内各奇次谐波含有率计算小时谐波畸变率，根据接线方式汇总小时总谐波畸变率；客户日谐波畸变率为每日24点谐波畸变率最大值；数据预处理实现对三相谐波畸变率的计算汇总及对每日24点谐波畸变率的汇总，得到客户日总谐波畸变率；f).计算三相电压不平衡，三相三线为A、C两相的电压不平衡率，三相四线为A、B、C三相的电压不平衡率，每小时计算一次；客户每日的三相电压不平衡率为每日24点三相不平衡率的最大值；g).供电可靠性检测，供电质量指标计算服务器根据接收到的数据，计算出用户每日或每月的供电可靠率、用户平均停电时间和用户平均停电次数；h).电能质量问题处理，判断电能质量不合格的出现是与生产相关还是与配电相关，如果与生产相关，则由生产部门处理问题并落实原因；如果与配电部门相关，则由配电部门处理问题并落实原因；i).查询服务，通过登录服务器可对用户的电能质量和供电稳定性进行查询，以便对供电部门的服务做出评价和指导。本发明的有益效果是:本发明的基于SMART准则的客户侧供电质量指标计算系统和运算方法:(I)基于全面、客观的客户侧数据实现对供电质量的监控，供电质量监控系统依靠采集的客户侧基础用电数据，将监测点从传统的变电站、公变台区侧延伸至客户侧，从客户角度真实、客观反映供电质量品质，为电网建设、运行和改造提供决策依据。(2)按照全面、客观、实用、典型的评价指标选取原则，建立分级分类的供电质量评价指标体系，对供电质量进行客观地监测和评价，明确供电质量评价主要指标和评价标准。(3)实现以终端停电事项为基础的停电信息实时自动监测，传统的供电可靠性指标计算所需要的停电事件依赖于人工录入，在录入过程中可能会产生数据错误，甚至产生误报、漏报等问题，导致供电可靠性指标数据的准确度下降，不能准确反映供电可靠性的真实状况。同时，由于人工维护停电事件有一定的延迟，对于停电信息监测的实时性不能得到有效满足。客户侧供电质量监控系统利用用电信息采集终端上送的停上电事项来实时判断现场是否发生停电事件，有效避免了停电信息误报、漏报等问题，同时，也保证了停电信息的时效性。⑷利用工单管理等功能，建立全面的I3DCA供电质量闭环管理，客户侧供电质量监控系统有效促进了营销、生产、配电等相关部门在供电质量工作中的协同工作，全面覆盖供电质量监控的全部流程。利用工单管理等应用功能，建立事前有计划、事中有控制、事后有分析以及通过有效整改不断提升供电质量的rocA循环管理体系，充分发挥监控系统在全公司范围内的作用。客户侧供电质量监测评价体系的建设，加强了营销和生产、配电等部门的联系互动，真正实现了以客户需求为中心、以市场为导向，组织集约高效、管理统一规范、信息高度共享、工作协同有序的新型营销组织体系，以技术创新实现营销的体制创新、管理创新和服务创新。
图1为本发明的客户侧供电质量指标计算系统的原理 图2为本发明的客户侧供电质量指标计算系统的运算方法流程 图3为本发明中电能质量问题处理步骤的流程 图4为本发明中客户侧供电质量评价指标的体系图。图中:1营销业务应用服务器，2用电信息采集服务器，3供电质量指标计算服务器，4企业内部网络，5 GGSN网关，6 GPRS网络，7智能电表，8采集终端，9用户。
具体实施例方式下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。如图1所示，给出了本发明的客户侧供电质量指标计算体统的原理图，其包括营销业务应用服务器1、用电信息采集服务器2、供电质量指标计算服务器3、、企业内部网络
4、GGSN网关5、GPRS网络6、智能电表7、采集终端8、用户9。用户即客户。智能电表7设置于客户的供电线路上，用于实现用户用电信息的测量，智能电表7将采集的信息传输至采集终端8中，最终由采集终端8将客户的用电信息以无线的形式发送出去。采集终端8发送的数据经GPRS网络6、企业内部网络4传输至供电质量指标计算服务器3中，由供电质量指标计算服务器3对用户侧的数据进行运算和分析后，得出用户侧的电能质量和供电可靠性。所示的GPRS网络6与企业内部网络4通过GGSN网关进行协议转换。营销业务应用服务器1、用电信息采集服务器2与供电质量指标计算服务器3之间通过企业内部网络4相通信。
本体系采用SMART设计准则构建客户侧供电质量评价指标体系。SMART是五个单词的词首字母组成的简写，这五个单词是:特定的(Specific),可测量的(Measurable),可得到的(Attainable),相关的(Relevant),可跟踪的(Trackable)。特定的(Specific),指标体系是对评价对象的本质特征、组成结构及其构成要素的客观描述，并为某个特定的评价活动服务。针对评价工作的目的，指标体系应具有特定性和专门性。可测量的(Measurable)，评价指标的可测量性是指:对于指标进行评定应当有相应的标准，以相同的标准作为统一的尺度，来衡量被评价对象的表现。这里的可测量性要求并非强调一定是定量指标，对于定性指标的测量只要建立详细的评价标准，也认为是可测量的。指标的概念正确、涵义清晰，是建立详细的评价标准的前提。详细的评价标准能够尽可能避免或减少主观判断，确保指标体系内部各指标之间的协调统一。可得到的(Attainable)，指标体系的设计应考虑到验证所需数据获得的可能性。如果用于一项指标考察的数据在现实中不可能获取或者获取的难度很大、成本很高，那么这项指标的可操作性就值得置疑。这些考察数据的取得方式和渠道应当在指标体系设计时予以考虑。在实际操作中，有相当一部分数据的获得具有难度，特别是一些定性指标，可以采用一些近似方法获得数据。相关的(Relevant)，评价指标体系的各个指标应该是相关的，指标体系不是许多指标的堆砌，而是由一组相互间具有有机联系的指标所构成，指标之间具有一定的内在逻辑关系。这里的内在相关性一方面指各个指标应当和评价的目的相关，为评价活动的宗旨服务；另一方面指各个指标理论与方法应对被评价对象的各个方面给予描述，并且它们之间具有关联性，能互为补充、相互验证，但应注意不要让各个指标出现过多的信息包容、涵盖而使它们的内涵重叠。如图2所示，给出了本发明的客户侧供电质量指标计算系统的运算方法流程图，其包括以下步骤:
a).用电信息采集，通过智能电表(7)采集用户(9)的供电瞬时电压、电压频率、日电压合格率、相位角数据、谐波数据、停电信息；
b).用电信息发送，采集终端将智能电表采集的数据通过GPRS通讯模块发送出去；
c).用电数据接收和处理，供电质量指标计算服务器通过GPRS网络接收采集终端发送的数据，并进行相关计算和处理，以便评价用户侧的电能质量和供电可靠性；
d).计算电压合格率，根据接线方式，对于三相三线的客户其总电压合格率为A、C两相合格率的平均值；对于三相四线的客户其总电压合格率为A、B、C三相合格率平均值；通过供电质量指标计算服务器的数据预处理，实现对三相合格率的计算汇总，得到客户每日总的电压合格率；
e).计算客户谐波畸变率，根据每小时内各奇次谐波含有率计算小时谐波畸变率，根据接线方式汇总小时总谐波畸变率；客户日谐波畸变率为每日24点谐波畸变率最大值；数据预处理实现对三相谐波畸变率的计算汇总及对每日24点谐波畸变率的汇总，得到客户日总谐波畸变率；
f).计算二相电压不平衡，二相二线为A、C两相的电压不平衡率，二相四线为A、B、C 二相的电压不平衡率，每小时计算一次；客户每日的三相电压不平衡率为每日24点三相不平衡率的最大值；
g).供电可靠性检测，供电质量指标计算服务器根据接收到的数据，计算出用户每日或每月的供电可靠率、用户平均停电时间和用户平均停电次数； h).电能质量问题处理，判断电能质量不合格的出现是与生产相关还是与配电相关，如果与生产相关，则由生产部门处理问题并落实原因；如果与配电部门相关，则由配电部门处理问题并落实原因；
如图3所示，给出了电能质量问题处理步骤的流程 i).查询服务，通过登录服务器可对用户的电能质量和供电稳定性进行查询，以便对供电部门的服务做出评价和指导。如图4所示，给出了本发明中客户侧供电质量评价指标的体系图，所示的评价电能质量的指标包括电压偏差率、三相电压不平衡、电压谐波畸变率、电压波动与闪变以及频率偏差等。供电可靠性的指标包括用户平均停电时间、供电可靠性、用户平均停电次数、用户平均故障停电次数、用户平均预安排停电次数、系统停电等效小时数。
权利要求
1.一种基于SMART准则的客户侧供电质量指标计算系统，包括用户(9)、智能电表(7)和起运算和控制作用的供电质量指标计算服务器(3)，其特征在于:所述智能电表连接有用于无线传输用户用电信息的采集终端(8)，所述采集终端依次通过GPRS网络与供电质量指标计算服务器相通信，GPRS网络通过GGSN网关(5)进行协议转换。
2.根据权利要求1所述的基于SMART准则的客户侧供电质量指标计算系统，其特征在于:包括与供电质量指标计算服务器(3)通过Internet网络相通信的营销业务应用服务器(I)和用电信息采集服务器(2)。
3.根据权利要求1或2所述的基于SMART准则的客户侧供电质量指标计算系统，其特征在于:所述智能电表(7)可实现用户供电的电压值、电流值、电压相位、谐波信号的测量，智能电表与采集终端(8)通过RS485总线相通讯；采集终端上设置有实现无线数据收发的GPRS通讯模块。
4.一种基于权利要求1所述的客户侧供电质量指标计算系统的运算方法，其特征在于，包括以下步骤: a).用电信息采集，通过智能电表(7)采集用户(9)的供电瞬时电压、电压频率、日电压合格率、相位角数据、谐波数据、停电信息； b).用电信息发送，采集终端将智能电表采集的数据通过GPRS通讯模块发送出去； c).用电数据接收和处理，供电质量指标计算服务器通过GPRS网络接收采集终端发送的数据，并进行相关计算和处理，以便评价用户侧的电能质量和供电可靠性； d).计算电压合格率，根据接线方式，对于三相三线的客户其总电压合格率为A、C两相合格率的平均值；对于三相四线的客户其总电压合格率为A、B、C三相合格率平均值；通过供电质量指标计算服务器的数据预处理，实现对三相合格率的计算汇总，得到客户每日总的电压合格率； e).计算客户谐波畸变率，根据每小时内各奇次谐波含有率计算小时谐波畸变率，根据接线方式汇总小时总谐波畸变率；客户日谐波畸变率为每日24点谐波畸变率最大值；数据预处理实现对三相谐波畸变率的计算汇总及对每日24点谐波畸变率的汇总，得到客户日总谐波畸变率； f).计算二相电压不平衡，二相二线为A、C两相的电压不平衡率，二相四线为A、B、C 二相的电压不平衡率，每小时计算一次；客户每日的三相电压不平衡率为每日24点三相不平衡率的最大值； g).供电可靠性检测，供电质量指标计算服务器根据接收到的数据，计算出用户每日或每月的供电可靠率、用户平均停电时间和用户平均停电次数； h).电能质量问题处理，判断电能质量不合格的出现是与生产相关还是与配电相关，如果与生产相关，则由生产部门处理问题并落实原因；如果与配电部门相关，则由配电部门处理问题并落实原因； i).查询服务，通过登录服务器可对用户的电能质量和供电稳定性进行查询，以便对供电部门的服务做出评价和指导。
全文摘要
本发明的基于SMART准则的客户侧供电质量指标计算系统，包括用户、智能电表和供电质量指标计算服务器，特征在于智能电表连接有用于无线传输用户用电信息的采集终端，所述采集终端依次通过GPRS网络、Internet网络与供电质量指标计算服务器相通信。本发明的客户侧供电质量指标运算方法，包括a).用电信息采集；b).用电信息发送；c).用电数据接收和处理；d).计算电压合格率；e).计算客户谐波畸变率；f).计算三相电压不平衡；g).供电可靠性检测；h).电能质量问题处理。本发明的系统和运算方法真实、客观反映供电质量品质，建立供电质量评价指标体系，能准确反映供电可靠性的真实状况。
文档编号G06Q50/06GK103150690SQ20131010731
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者王相伟, 朱伟义, 袁伟玉, 尹明立, 刘宁, 梁波 申请人:山东电力集团公司