低壓遠程抄表項目的技術(shù)經(jīng)濟分析及實施

　　摘 要：人工抄表方式容易出現(xiàn)了抄表不到位，竊電、估抄、漏抄、錯抄電量等營業(yè)事故，同時由于抄表的不同期造成了線損長期不能分析透徹，影響節(jié)能降耗工作的開展，不能滿足供電企業(yè)精細化管理的要求。低壓遠程抄表系統(tǒng)是將用戶電能計量數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動采集、傳輸和處理的系統(tǒng)，項目的實施對提高工作效率，保證抄表電量準確性，同時加強線損管理有著積極意義。

　　關(guān)鍵詞：低壓遠程抄表,用電管理

　　1.低壓遠程抄表的原理及技術(shù)分析

　　低壓遠程抄表系統(tǒng)是一種高度集成的，集軟硬件為一件的，對各種范圍內(nèi)的不同用戶的實時用電量信息以及各種故障信息數(shù)據(jù)通過遠程輸送方式，實現(xiàn)自動正確采集、存儲、傳輸、統(tǒng)計及綜合分析的系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要工作原理是將智能型電能表(該表具有數(shù)據(jù)傳輸功能)內(nèi)的所有數(shù)據(jù)輸入與其相匹配的集中器匯合，該集中器不對數(shù)據(jù)進行任何處理，它配有調(diào)制解調(diào)器可將數(shù)據(jù)通過通訊網(wǎng)絡(luò)遠傳給后臺監(jiān)控主站，在主站端進行數(shù)據(jù)建庫，并以Intranet技術(shù)為基礎(chǔ)，建立計算機管理系統(tǒng)，通過局域網(wǎng)分別與營銷系統(tǒng)、生產(chǎn)信息系統(tǒng)實行數(shù)據(jù)交換和共享。

　　1.1低壓遠程抄表系統(tǒng)的原理

　　低壓遠程抄表系統(tǒng)主要由電能表、采集器、集中器、數(shù)據(jù)傳輸通道、主站系統(tǒng)構(gòu)成，通過網(wǎng)絡(luò)可以和供電局的營業(yè)收費系統(tǒng)相連，實現(xiàn)抄表收費一體化。

　　第一部分是電度表控制采集部分，包括電表和采集器。電能表有485電子表、脈沖電能表和機械電能表三種。485電子表通過485線將電能量數(shù)據(jù)傳送至帶485口的采集器，脈沖電能表可將標準脈沖信號。其中的采集器分為單表可將采集器和多表采集器可同時采集、存儲8、12、16、24、32或64塊電表的數(shù)據(jù)，采集器除完成電表的電量數(shù)據(jù)采集工作以外，還要根據(jù)系統(tǒng)的要求完成與集中器之間的數(shù)據(jù)通信，將需要傳送的電量數(shù)據(jù)送到集中器。

　　第二部分是集中器，它的主要任務(wù)有兩個：一是完成與采集部分的數(shù)據(jù)通信工作，向集部分下達電量數(shù)據(jù)凍結(jié)命令，定時循環(huán)接收采集器的電量數(shù)據(jù)，或根據(jù)系統(tǒng)要求接收某個電表或某組電表的數(shù)據(jù);二是根據(jù)系統(tǒng)要求完成與主站的通信，將用戶用電數(shù)據(jù)等主站需要的信息傳送到主站數(shù)據(jù)庫中。集中器是抄表系統(tǒng)中的電能表的一次集中設(shè)備，其本身配合特殊軟件，具有通信功能。抄表集中器通過下行通道將多臺電能表連接成本地網(wǎng)絡(luò)，并將它們的用電量等數(shù)據(jù)集中處理，再通過上行通道將數(shù)據(jù)上傳。上行通道指的是集中器與主站之間的通信線路，可以采用電話、無線通信、專線等通信介質(zhì);下行通道指的是集中器與采集器之間，采集器與電能表之間的通信線路，主要有485總線、電力線載波兩種通信方式。

　　第三部分是抄表主站。利用無線通信網(wǎng)絡(luò)、電話線、專線等，將抄表集中器所集中的電表數(shù)據(jù)抄回至主站系統(tǒng)，由主站系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行處理后發(fā)送至相應(yīng)生產(chǎn)系統(tǒng)。主站系統(tǒng)具備對采集數(shù)據(jù)進行分析、處理、歸類、報警的功能，通過和其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行接口應(yīng)用，實現(xiàn)高級應(yīng)用功能整合。

　　1.2低壓遠程抄表的實現(xiàn)方式

　　根據(jù)電能表類型的不同，又可分為485電能表遠程抄表、脈沖電能表遠程抄表和載波電能表遠程抄表三種。下面對三種不同方式進行介紹：

　　1.2.1 485電子表遠程抄表

　　電表本身自表485總線接口，電表和采集器之間另外敷設(shè)專用的485總線，采集器采用載波或485線方式將數(shù)據(jù)再發(fā)送至集中器，集中器再遠程將數(shù)據(jù)發(fā)送回后臺。電表與采集器間指令下發(fā)均通過485線傳送，在485線故障時則必須在現(xiàn)場抄讀顯示電量。

　　1.2.2脈沖電能表遠程抄表

　　在每個配電變壓器臺區(qū)配置多臺集中抄表裝置，每臺集中抄表裝置下安裝多只脈沖信號實時采集，根據(jù)電能表脈沖常數(shù)折算成電能表的電度值并存儲。集抄裝置內(nèi)配有GPRS或CDMA調(diào)制解調(diào)器，將采集數(shù)據(jù)上傳回后臺主站。

　　1.2.3載波電能表遠程抄表

　　在每個配電變壓器臺區(qū)內(nèi)放置一臺集中抄表，方式同前。在每個表箱內(nèi)安裝的電能表為載波電能表，此類電能表中加裝有載波模塊，由載波模塊利用低壓電力載波的方式完成每只電能表與集中抄表裝置的通訊，并將電能表的數(shù)據(jù)傳給集中抄表裝置。集中抄表裝置通過通信媒介接收到抄表中心的抄表中呼叫，將其存儲的數(shù)據(jù)傳送抄表中心。

　　1.3低壓遠程抄表的特點

　　1.3.1方便抄表工作。低壓遠程抄表實現(xiàn)了電能表數(shù)據(jù)抄錄的計算機管理，抄表人員足不出戶就可以對電能表的數(shù)據(jù)及時準確地進行抄錄，極大地方便了抄表工作。

　　1.3.2系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠、采集數(shù)據(jù)尋事準確。主站系統(tǒng)在抄表時，對數(shù)據(jù)采集處理裝置進行校時，使各采集裝置所抄錄的電能數(shù)據(jù)的時間保持一致，從而保證了數(shù)據(jù)統(tǒng)計準確、可靠;由于剔除了人工現(xiàn)場抄表的不利因素，使得抄錄的電能表數(shù)據(jù)的準確性從技術(shù)上得到了保證;主站系統(tǒng)能隨時對電能表的數(shù)據(jù)進行情況進行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，及時處理，以避免為企業(yè)帶來經(jīng)濟損失，同時，也為電量分析和電網(wǎng)商業(yè)化運營、實現(xiàn)即時結(jié)算提供了可靠的技術(shù)支持。

　　1.3.3原始數(shù)據(jù)的唯一性。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在設(shè)計上，嚴格遵循電能量數(shù)據(jù)唯一性、安全性以及不可修改性的原則。抄表工作站的操作要經(jīng)過嚴格安全檢查和登錄操作，抄回的數(shù)據(jù)定義為只讀不可修改，其余工作站的數(shù)據(jù)處理來源于抄表工作站抄回的數(shù)據(jù)信息，各工作站的作何操作均不能改變原始的數(shù)據(jù)信息。

　　1.3.4可擴展性：該系統(tǒng)可以將用戶的電能表表號、電能表指示數(shù)生成一數(shù)據(jù)庫，通過編程很容易實現(xiàn)與電費核算、銀電聯(lián)網(wǎng)電費劃撥系統(tǒng)的接軌，從而使抄表、核算、收費全部自動化。

　　2.電力線載波抄表

　　2.1技術(shù)性能分析

　　1995年，電力載波技術(shù)開始應(yīng)用在用電抄表上。由于電力線路分布無所不至，系統(tǒng)可以連接發(fā)電廠乃至各個居民家庭，并且無需重新布線，可以節(jié)省大量的人力物力，所以受到廣大開發(fā)公司的極大興趣。在這樣的遠程抄表系統(tǒng)中，每個用戶的電子式電度表就近與交流電源線相連接，電度表發(fā)出的調(diào)制脈沖信號經(jīng)交流電源線送出，設(shè)置在中心電房的集中器則定時通過用電線路以載波通訊方式收集各用戶電度表測得的電能數(shù)據(jù)信息，然后將數(shù)據(jù)傳送回后臺主站處理。

　　組網(wǎng)方式分為單表載波模式方式和多表一個采集器方式。單表載波模式方式指將載波采集模塊安裝在電能表內(nèi)(載波電能表)，每個采集模塊完成電量的數(shù)據(jù)采集計算，并通過低壓電力線與設(shè)在變壓器副邊側(cè)的集中轉(zhuǎn)發(fā)器進行通信。系統(tǒng)由主站、信道、載波集中器、載波電能表構(gòu)成。主信道上行一般采用公用無線通信網(wǎng)(GPRS或CDMA),集中器與載波電能表之間(下行)采用低壓電力線載波。多表一個采集器方式類似于485總線的抄表方式，多塊電能表共用1個采集器。唯一不同的是采集終端(模塊)與集中器之間的通信不是采用485雙絞線，而是通過低壓電力線實現(xiàn)載波通信。單表載波模塊方式的特點是安全可靠且安裝維護都很方便，但成本較高。而多表一個采集器方式的特點是成本較低，但維護性和安全性較差，多表一個采集模塊方式也對采集器提出較高的技術(shù)要求，處理不好容易造成計數(shù)脈沖丟失。

　　2.2載波通信問題分析

　　電力線載波方式是遠程抄表的主要方式，但電力線的傳輸環(huán)境具有以下一些特性，并且這些特性都是不利于通信傳輸?shù)模鹤儔浩骱陀脩粼O(shè)備如空調(diào)、冰箱等有著極低的阻抗，可以使傳輸信號嚴重衰減;在線負荷變化大，如家電設(shè)備的瞬間起動等等，使得通信設(shè)備無法設(shè)計阻抗匹配;可變的分布阻抗幾乎對所有頻率的信號都起著衰減或隔離的作用，并且這些變化沒有規(guī)律，呈隨機狀態(tài);噪聲模型無規(guī)律：可為尖刺、寬帶和諧波形式;高頻時容性阻抗和低頻時的感性阻抗使信嚴重衰減。必須重點解決這些技術(shù)問題，載波抄表方式才能得到進一步的針對電力載波的特點，應(yīng)該根據(jù)應(yīng)用情況的不同分別考慮，建議如下：

　　2.2.1抗干擾問題較突出的地區(qū)，宜采用抗干擾好的通信方式，載波采用擴頻方式，且增大發(fā)射功率和提高接收的靈敏度。

　　2.2.2信號衰減比較突出的地區(qū)，如偏遠農(nóng)村地區(qū)，宜采用窄帶載波方式，同時考慮增大發(fā)射功率和提高接收的靈敏度。

　　2.2.3由于遠程抄表對實時性要求不太高，可采用補抄方式或者加裝計時芯片方式，均可解決載波的通信問題。

　　2.3具體應(yīng)用方案

　　利用低壓電力載波通信模塊實現(xiàn)遠程抄表，它采用多用戶聯(lián)網(wǎng)的形式，進行集中抄表，可以把多用戶的電量集中記錄在一個集中器中，使供電管理部門抄表方便，數(shù)據(jù)統(tǒng)計簡單，縮減費用收繳周期。

　　3.結(jié)語

　　隨著電力市場改革的不斷深化，電力系統(tǒng)傳統(tǒng)的壟斷體制將被逐漸打破。為加強供電企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，滿足“耙換6槐”政策實施以及配網(wǎng)需求側(cè)的自動化管理的需要，全面實施低壓遠程抄表系統(tǒng)具有極為重大的經(jīng)濟和社會價值。

　　本文選自國家級期刊《城市建設(shè)理論研究》。《城市建設(shè)理論研究》雜志是經(jīng)新聞出版總署批準，中國商業(yè)聯(lián)合會主管、商業(yè)網(wǎng)點建設(shè)開發(fā)中心主辦，聯(lián)合國全人類發(fā)展中國協(xié)會、科技部科學技術(shù)進步研究所、中國社會科學院城市發(fā)展與環(huán)境研究中心指向，面向國內(nèi)外公開發(fā)行的國家級科技類期刊。國內(nèi)統(tǒng)一刊號：CN11-9313/TU;國際標準刊號：ISSN2095-2104,《城市建設(shè)理論研究》ISSN刊號可登錄國家圖書館中心查詢。