智能电网系统中费控服务的优化调度研究

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:赵礼芒
[导读] 摘要:目前在我国电力工程中,智能电网建设越来越多,在智能电网系统中费控指令通过应用服务器集群被下发到前置服务器集群,再通过前置服务器集群被下发到终端,终端接收到指令后将指令下发给特定的智能电表。
        (云南电网有限责任公司瑞丽供电局  云南瑞丽  678600)
        摘要:目前在我国电力工程中,智能电网建设越来越多,在智能电网系统中费控指令通过应用服务器集群被下发到前置服务器集群,再通过前置服务器集群被下发到终端,终端接收到指令后将指令下发给特定的智能电表。在此环节中由于应用服务器集群和前置服务器集群的可用资源不对等,导致负载不均衡,从而影响着控服务执行的效率和成功率,容易导致前置服务器集群负载不均衡,延长费控指令完成时间,降低费控服务的执行效率。所以要采取一些措施对费控服务进行优化调度,唯有这样才能提高费控指令下发的效率和成功率,促进整个电力事业的蓬勃发展。
        关键词:智能电网系统;费控服务;优化调度
        一、前言
        随着国家电网公司用电系统信息化建设的逐步推进,智能电网时代悄然到来。智能用电是智能电网系统中最贴近用户的部分,直接关乎用户的使用体验,用电费用控制是智能电网系统与用户交互的一项重要服务。在用电过程中智能电网系统中的终端设备每天将用户用电信息上送到服务端,服务端根据客户用电信息对客户电量、电费进行测算,根据测算结果对客户智能电表下发预警、停电、复电等控制指令。费控是智能电网中的一项重要业务和服务,要求必须具有极高的稳定性、可靠性和执行效率,尤其是复电指令,必须及时执行,避免用户投诉。随着远程费控用户的不断增加,每天需下发的费控指令数量不断增多,如何确保费控指令的及时下发、提高费控指令的下发效率已经成为一个亟待解决的问题,因此需要采取一些措施对费控服务进行优化调度。
        二、费控治理的相关研究
        费控作为智能电网的重要组成部分之一,受到国内外工业界和学术界的广泛关注。在国内,电网管理智能化、远程费控管理成为未来电力公司管理电费的发展方向。从2010年起,在国家电网的号召下,各供电公司朝着“全采集、全覆盖、全费控”的目标前进,目前主要采用的模式仍然以“后付费”为主,大多采取本地费控的方式,不能满足多样化费控业务的需求,无法实现费控的自动化和智能化。在国外,很多电力公司,如美国德克萨斯电力公司、法国电力集团公司、以色列电力公司等,尝试从“后付费”模式转到“预付费”模式,以期望降低成本、方便客户等。若费控指令无法及时下发,尤其是复电指令,会造成电力用户满意度下降,这对费控指令的下发效率提出了更高的要求和挑战。
        三、电力营销费控系统应用存在的问题
        1、采集信息存在误差
        从目前的现状来看,电力营销费控系统主要采用定时采集表计示数对用电费用进行测量计算与监督控制,采集成功率在100%以下,这就致使一些数据采集没有到位,从而对整个系统电力测算和费控造成巨大的损失,并且因为没有对数据监控到位,从而存在一定的风险,所以需要系统化的管理信息采集的运行维护情况,定期价差负控终端运行的实际情况,提高电力营销费控系统数据采集的成功率和准确度,从而将对远程电费计算缴费以及停复点功能进行实现。
        2、费控短信发送不准确
        当前电力营销控费系统致力于利用平台对客户之间的沟通进行实现,费控短信的下发是与客户取得直接联系的重要方式,但是从目前的现状来看,费控系统短信平台的建设依然存在一些不足之处,许多客户反映用电信息与实际用电量不相符合,或者在费用缴纳还是反复受到欠费短信,还有一部分用户反映在已欠费停电后才受到余额不足的短信,从而给人们的日常生活带来极大困扰。
        四、智能电网系统中费控服务的优化调度措施
        1、搭建三级联动机制,打破专业壁垒,加强协同
        建立“市-县-所”三级上下联动机制,由管理到执行,层层递进。营销各专业部门及片区台区经理打破专业界限、共同协力,由原来先发现再处理的工作模式转变为由专业部门针对各专业问题提前解决存量问题。

明确以计量专业牵头,协同电费、片区等相关部门共同作战。计量室以采集监控班作为技术支撑,加强费控异常监控、分析、处理,积极与省供电服务中心协调,争取技术支撑,尽早解决各系统问题,提高工作效率。电费专业负责费控执行,按时收集各单位每日停电计划,对线路停电的客户不执行费控停电操作,积极配合计量专业共同提升费控成功率。
        2、优化模型
        基于负载预测和均衡的费控指令下发过程优化模型共分为三个部分:基于时间序列的服务器负载预测模型、基于服务器负载预测的指令均衡下发算法以及基于图聚类的终端均衡布局算法。针对待下发的费控指令集,本模型采用轮次下发的方式进行指令下发,下发的过程主要分为三个阶段。(1)基于时间序列的服务器负载预测收集应用服务器集群和前置服务器集群中除费控指令外其他服务的历史负载情况,使用基于时间序列的服务器负载预测模型对下一轮次费控指令下发时服务器的负载情况进行预测,根据预测结果得到下一轮次费控指令下发服务可用的资源量。(2)基于负载预测结果的指令均衡下发根据负载预测结果和本轮调度中终端-前置机对应关系,指令均衡下发算法计算能够充分利用集群资源的下发指令集合以及每台前置机需要下发的指令集合,并根据指令类型优先级选取指令进行下发。(3)基于图聚类的终端均衡布局系统运行过程中,基于图聚类的终端均衡布局匹配算法每隔时间周期T,便收集一次前置机负载信息以及待下发指令集信息,计算前置机的负载均衡情况,并对该周期内的负载均衡情况进行评估,若前置机集群负载处于不均衡状态,则对终端的布局状况进行调整和优化。
        3、开展步进式专题问题治理
        (1)1级问题处理:分析发现执行超时和结果未知的原因主要为用电信息采集系统JMS消息存在每个服务器上分配的执行工单数量不均匀;同时存在多个账号使用外挂程序频繁对电表状态字进行直抄导致系统资源耗费很大。处理方式:一是新增两台采集服务器上线同时对所有服务器分配的执行工单进行调优化处理。二是对异常操作账号,完成账号禁用,同时全省通报明令禁止。(2)2级问题处理:分析发现电表否认密码错/未授权、身份认证失败和电表返回其他错误的原因主要为采集系统电能表型号、密码、密码级别、分散因子等参数设置错误;电表表号与通讯地址不一致;电表时钟电池欠压、时钟超差5分钟以上;电能表未下装密钥等问题。处理方式:一是持续开展档案参数清理工作,督促地市公司完成所有表计批次实验室参数验证,有针对性地对档案问题突出的地市公司进行督导。二是探讨引进费控黑名单管理制,对费控停复电异常的客户进行黑名单出入库管理,同时通过多次培训与系统功能改进,促进黑名单功能在全省的全面推广与使用。费控管控组以日提醒、周通报方式促进各单位切实开展费控黑名单消缺闭环工作。(3)3级问题处理:分析发现终端有回码但数据无效、终端否认和终端无回码的原因主要为现场终端设备问题。处理方式:一是提出通过逐步延长集中器下行等待时间来减少终端回码及否认问题(下行等待时间由25s延长至45s,费控成功率提升8.47个百分点)。二是各个厂家技术人员现场分析找出设备问题并完成现场采集终端设备升级。三是更换现场终端或者相关通信设备。
        4、加强多系统衔接性
        关于电力营销费控系统,这是一种各种类型监控系统、终端以及营销信息管理系统等多种系统相集合的平台,不管何种系统出现问题则就对整个费控系统的运行造成极大影响,所以应该加强每一种系统之间的衔接,构建统一和完善的综合性操作平台,并且利用营销费控平台来实现与客户之间的沟通交流,从而对用电情况进行全面掌握。
        五、结束语
        综上所述,为了减少电费回收的风险推广远程费控业务是一项重要的举措,信息技术的应用可以很大程度节约人力与物力资源,大大降低电力企业的运行维护成本,为客户带来极大的便利。在实际的应用中还应该采取一些切实可行的措施加强优化调度,从而就能确保电力行业的发展攀登到一个新的台阶。
        参考文献:
        [1]曹洁,曾国荪,匡桂娟等.支持随机服务请求的云虚拟机按需物理资源分配方法.软件学报,2017,28(2):457-472
        [2]李重庆.远程费控系统在营销业务中的应用[J].电力需求侧管理,2015(4):58-60.
        [3]袁洪斌,赵旭,陈晓垒.用电信息采集系统在智能电网中的应用研究[J].东北电力技术,2018,36(10):9-11.
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