电力技术
2016年第2期总第209期
智能用电互动计量系统服务平台的设计
卫程刘卫新李君芝潘霞高红罗晨田娇娟国网电力公司电力科学研究院（乌鲁木齐
830011）
摘要：本文阐明了研究智能用电服务互动计量发展的背景和重要意义,针对互动计量的规约通信问题,提出了基于IEC62056的智能用电双向互动通信规约开展互动计量系统研究的设想,并对系统需研究的核心问题进行了阐述,论证系统所具有的各种优势进行探讨分析。
关键词：互动计量
智能用电IEC62056
建立、完善基于IEC62056的智能用电双向互动通信规约为实现互动计量系统的建设成为一种方向。
1基于IEC62056的电能表通信规程总体架构双向互动电能计量系统采用主站、电能表二
层结构，主站可通过光纤网络与电能表直接通信，抄读用电现场各种光纤电能表。整个系统基于IEC62056标准来构建，光纤电能表按照能源计量配套规范（companionspecificationforenergymeter⁃ing，COSEM）来架构，如图1所示。
0引言
智能用电服务研究领域的电能互动计量与家
电远程控制系统建设与应用在国内外仍处于初步探索阶段。
随着双向互动概念的提出，多功能电能表通信规约DL/T5-1997、DL/T5-2007在内容上已不能适应新型电能表的功能化需求，大大降低了规约的资源利用率。
IEC62056标准近年被国际著名制造商广泛采用，针对该标准的相关设备与系统也得到了相应开发和商用。但针对电量采集的标准，国内仍止步于面向功能的IEC60870-5-102规约，相关领域的应用和设备开发在国内都尚属空白。因此，
图1光纤电能表通信规程总体构架
2智能交互终端（IDH）设计
智能交互终端是实现家庭智能用电服务的关
键设备，通过有线、无线等通信技术，IHD能够与
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智能化、计量互动化的开放式计量系统。系统拟采用光纤复合低压电缆（opticalfibercompositelow-voltagecable，OPLC）配合以太网无源光网络（ethernetpassiveopticalnetwork，EPON）技术实现光纤到户。通信介质采用光纤，整个系统通信协议基于IEC62056标准构建，实现电力部门与用户间的双向信息交互，包括手机远程预付费、互动等功能。
智能电表互联通信，同时可以实现对用电设备的统一管理和控制，并通过用户界面，实现人机交互，替代部分人工处理实现对用电设备的自动化、智能化操作和反馈。并对电能质量、实时电价和用电信息等数据进行搜集和发布，指导用户进行合理用电、经济用电，平衡电网峰谷负荷，节省用户用电开支。同时为用户提供家庭安防、物业信息和增值服务等扩展功能。IHD是实现智能电网的用户侧和电网实现互动的重要工具，也是供电部门实现智能用电服务的主要手段。
图2为基于多智能体技术的智能交互终端设计思路。针对任务的理解、分配和求解，项目组将该系统分为三个层次。其中，系统通过界面智能体与用户进行交互，充分理解任务；通过管理智能体对任务的查询及其它进行控制和监督，从而进行分解与协调，再将决策任务分配给决策智能体；决策智能体根据任务求解提取所需的数据信息，从知识库中查找所需知识进行推理。
图3互动式电能计量技术的智能用电系统
4智能电能互动计量与用电远程控制系统研究
主站功能
电能互动计量系统软件采用SSH（Struts+Spring+Hibernate）开源框架，使用分层设计方法，具有系统结构清晰、可复用性好以及维护方便等优点。系统架构采用B/S结构，将功能实现的核心部分集中到服务器，简化了系统的开发、维护和使用。软件设计采用模块化设计，通过接口模块与不同的智能计量终端或数据采集终端进行数据交
图2基于多智能体技术的智能交互终端设计思路
互，使系统具有优良的扩展性和兼容性。
家电控制系统软件采用层次化结构框架（数
3基于互动式电能计量技术的智能用电系统基于互动式电能计量技术的智能用电系统如
据层、业务逻辑层和用户接口层）和模块化设计方法，其中数据层利用Android提供的接口，对各种智能交互终端的数据交互进行模块化实现，系统的具有良好的扩展性和稳定性。业务逻辑层根据
图3所示，系统主要由智能电能表、高速通信网络、信息分析处理中心以及与之配套的智能终端组成，形成一个以数字信号传输、高度信息化、操控
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实时电价采用智能信息处理算法生成最优家庭电器用电方案，从而对家电进行控制，实现智能用电。用户接口层为用户提供精细化的家电管理和遥控，并为用户提供各种交互信息。
系统包括系统管理子系统、设备档案维护子系统、数据采集控制子系统、数据处理分析子系统、远程维护子系统、缴费子系统、加密管理子系统、查询分析子系统以及报表子系统。总体框架如图4所示。
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理技术。通过对智能电能互动计量系统的研究，提出并制订了基于IEC62056通信协议的智能用电互动计量系统的功能规范与通信技术标准体系，开发了基于IEC62056标准、适用于智能用电小区服务主站与社区管理主站软件平台、双向互动的WEB平台。系统的研究有利于促进供用电的智能化管理，提高电网运行效率。灵活双向互动的智能用电实现电力资源的最佳配置、降低客户用电成本、提升可靠性和用电效率等目标，满足用户多元化需求。通过双向互动的智能用电系统的建设，可促进电动汽车等环保型设备的发展，满足分布式能源的接入等需求。参考文献
【1】张杨，刘志刚．一种基于时频域多特征量的电能质量混合扰动分类新方法．中国电机工程
图4主站系统框架
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系统的安全性
智能家居电能互动计量系统的运行环境涉及大量的软硬件平台设备，对内需要和公司的电力数据通信网以及和调度系统的接口，对外需要和电信运营商的专线网络连接。因此，互动式电能计量与管理系统的安全风险主要包括如下内容：进行有效的检测和控制；
1）边界安全：对进出采集系统边界的数据流2）网络安全：网络攻击、窃密，Dos、Ddos等；全漏洞；
学报，2012，32(34)：83-90．
【2】宋仁平，吴玉新．智能用电服务系统应用研究.电力信息化，2012，10（1）：95-98
【3】王长清.智能电网高级量测体系智能电表的研究．哈尔滨:哈尔滨工业大学，2011．
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【5】IEC62056-21:Directlocaldataexchange(3deditionofIEC61107)describeshowtouseCOSEMoveralocalport(opticalorcurrentloop).
【6】王长清.智能电网高级量测体系智能电表的研究．哈尔滨:哈尔滨工业大学，2011．
作者简介：
卫
程（1979－）男，工程师，主要从事电能计量专业相
关理论和技术研究。
刘卫新（1973－）男，高级工程师，主要从事电学计量专业相关理论和技术研究。
3）系统安全：计算机病毒，硬件故障，软件安4）应用安全：非法访问、越权操作等。
6结论
智能电能互动计量系统研究涉及电测技术、
通信技术、软件技术、远程监控技术、智能信息处
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