电力是关系国计民生的重要基础产业和公用事业,用电服务系统需要将原有的以供电企业为中心改为以电力客户为中心。

当前国内外主流用电服务系统在用电服务系统设计之初，没有一套接入及协调框架标准，不能为一个整体目标而服务。由于技术架构的限制，主流的国内外用电服务系统的平台协同技术融合不够、用电信息采集效率低下；业务集群资源利用率低下，硬件成本不断增高；电能量数据采集非自动化、用户缴费后电费下发不及时；电力客户缴费方式缺乏多元化、全天候、跨区域；营销和财务无法实施自动对账，大量人工干预使资金存在长时间滞留、回笼慢的安全风险问题；以集中人工核算为主、无法进行分布式灵活周期自动化算费。正是目前用电服务系统中存在这些技术问题，极大地限制了电力企业的发展。

本项目研究的主要关键技术为电力云平台、微服务治理平台、智能调度算法、用电信息采集核心技术、电费向本地费控表下发技术、互联网一体化缴费平台数据融合技术、营销财务一体化账务管理技术、灵活周期自动化算费技术。项目主要内容是：研究了支撑互联网智慧用电服务系统的柔性混合电力云平台。从理论上提出了多级服务在主子云环境下的部署方式和资源到服务的映射方法，以及资源-服务动态变化环境下支撑主子云协同的资源协调方法，建立了超融合私有云。基于容器与微服务的分布式智慧用电治理平台解决了基于微服务架构的应用生命周期管理、系统可扩展性差等问题。实现的智能调度算法包括了基于机器学习的资源负载预测以及群智能算法的动态资源调整。利用模型融合技术平衡不同回归模型的精度与泛化能力，实现业务负载的精准预测，为群智能算法动态调整业务实例资源提供基础。用电信息采集实现了微服务支持的用电信息分布式采集技术，采用了Zookeeper技术作为资源协调者，通过对Kafka进行深度优化完成了并行计算、聚集计算、迭代计算、实时计算，将Quartz与采集逻辑深度绑定完成了调度服务的定时驱动，缓存技术大量使用也极大减轻了数据库的压力。实现的电费向本地费控表高速下发技术解决了三大难点：电费下发并发执行效率、高可靠和负载均衡。接入了柔性混合型电力云平台体系，完成了系统分布式计算集群。实现的营销财务一体化账务管理的集成技术，以资金流带动信息流，构建隐形的电费帐务处理流程；通过时点状态控制，创建营销与财务系统的实时对帐机制。实现的互联网一体化缴费平台数据融合技术，面向大规模并发处理的苛刻运行指标，如年可用率≥99.9%、平均无故障时间MTBF≥8760小时、信息量处理的正确率为100%、处理能力>60万用户高并发等等，创新性地将平台分为用户层、展示层、控制层、接入层、应用层、存储层6层结构和数据分层分块技术。实现的基于分布式计算模型的灵活周期自动化算费体系解决了目前电力市场化遇到的电费需要频繁结算问题和电力现货交易结算问题,通过与分布式微服务架构、算费算法、分布式集群计算技术深度结合,使电力营销更面向市场化,是对电力营销一次重要革命,具有极强推广价值。

互联网智慧用电服务系统在陕西地电进行了广泛应用，其中：基于主子云协同思想建立了柔性超融合私有云；用电信息采集采集面向千万级规模自动化抄表对信息采集技术进行了革命性升级；面向本地费控表的电费高速下发技术，确保系统可在前3分钟可完成96%以上的数据任务，8分钟内完成全部下发任务。营销财务一体化账务处理模型实现了营销与财务系统的自动化实时对帐机制，解决了资金在二、三级账户长时间滞留、回笼慢的资金安全风险问题，实现了营销财务日对账日清日结每日平衡的水平，对电费数据及资金回收进行全生命周期监控。互联网一体化缴费平台的数据融合技术确保了大规模高并发的互联网多渠道高可靠性的缴费平台实现，使得陕西地电系统的年可用率≥99.9%，信息量处理的正确率为100%，高并发处理能力>60万用户；灵活周期自动化算费体系对传统的电力营销进行了全面优化升级，满足了陕西地电730万低压客户和8万高压客户的灵活算费需求，每天测算量可达到1558万户/次以上，并可灵活扩展。

互联网智慧用电服务系统的在陕西地电集团的实施，取得了重大经济效益、管理效益和社会效益。管理效益方面，互联网智慧用电系统建设，解决了传统抄、核、收工作中存在的问题，通过业务流、资金流和信息流的融合，强化营销全过程业务管控，推进营销管理精益化，极大的提升了业务效率；经济效益方面，2019年预收账款比重为6.72%，2017-2019年间合计收益为51589万元；社会效益方面，互联网智慧用电系统的上线应用，尤其是广大居民用户可以足不出户缴纳电费，提高了客户服务质量，改进了电力企业形象，为各类电价政策执行、保障社会用电提供有力的技术支持。互联网智慧用电服务系统作为新一代用电服务系统，为优化营商环境，推动和谐社会发展做出很大贡献，是陕西地电积极履行社会责任，彰显国企担当的重要举措。