试析电力系统电能计量集抄技术

试析电力系统电能计量集抄技术

宁季梅胡广田李伟琰陈允生

安徽省阜阳供电公司安徽省阜阳市236000

摘要：随着社会发展对电力企业要求的不断提高，越来越多的先进技术被应用到企业发展中，电能计量集抄技术就是其中最主要的一项。本文首先对电能计量集抄技术的应用现状进行介绍，并在此基础上从采集系统、通讯网络和中心处理子系统三个方面对该技术进行分析，从而使其作用在电力企业发展中更好的发挥出来，促进电力企业的可持续发展。

关键词：电力系统；电能计量；集抄技术

引言：随着我国电力行业发展脚步的不断加快，电能计量集抄技术的应用也引起了相关部门的高度重视。近年来，科技技术的不断进步使得集中抄表模式不断进步，在电力企业发展中的应用也越来越广泛。由于电力企业的经营状况对于我国社会经济的可持续发展具有重要意义，因此，电能计量集抄技术进行深入研究是不容忽视的。

一、电力系统电能计量集抄技术的现状

对于该技术应用现状的分析，本文主要从三个方面着手，首先是系统的核心方面，电能计量集抄技术的核心主要有两部分构成，即集中器和采集器，二者的功能主要是对系统中所涉及的数据进行采集、汇聚。在系统运行过程中，主控站向集中器和采集器发布命令，接受到命令的集中器和采集器便开始对相关数据进行依次抄收和储存，然后将储存好的数据传输到主控站。就目前集中器的功能来看，除了具备电话线接口和RS485接口之外，还具备一定的数据采集、远程监控和异常信息记录功能。

其次是系统的可靠性，这里所说的可靠性主要指的是系统通讯信道的可靠性。为了从根本上确保系统的可靠性，该系统在对数据通讯方式进行选取的时候，通常都会对能够影响系统可靠性的因素进行全面分析，最后根据分析结果，选取最佳的数据通讯方式。由于当前应用于电力系统的数据通讯方式侧重点不同，因此，技术人员应该根据系统实际需求，对数据通讯方式进行科学选择。目前，应用最广泛的则要属载波抄表技术。

最后是电能表的分类，就目前电能表的分类来看，主要可以分为两大类，即机电脉冲式电能表和电子式电能表。目前应该比较广泛的应属后者，该种类型的电能表主要是利用乘法器来完成对电功率的测量，其优势在于能够全面、系统的对各项数据进行收集，且脉冲输出可以直接读取。可以预见，在未来的时间里，电子式电能表必然会得到更好的发展，从而更加广泛的应用于电力系统中。

二、电能计量集抄系统分析

（一）采集系统

按照采集数据的通讯方式及媒介的不同，电能计量集抄可分为本地自动抄表和远程集中抄表。

本地自动抄表方式一般是通过抄表员手持便携式手持掌上电脑，通过其上的红外发射和接收装置，在红外可视距离内，非接触地读取仪表数据。这种方式操作简单方便，实现起来较可靠，且成本较低。但数据传输距离较短，且系统的自动化程度较低，较适合在计量仪表相对集中的城市居民区应用。

远程集中抄表方式一般是通过RS485、总线或低压电力线，将用户终端计量仪表的电能脉冲，先通过一级脉冲采集器将脉冲汇总，再经过二级集中抄表器的集中抄收和记录整理，最后通过M0DEM和公共电话网络以点对点的方式将数据传输到上位机中心数据处理系统，来进行统一的远程计量数据管理、计量监控及报表结算工作。

这种方式不需要抄表员到达现场，数据传输速度快，大大提高了抄表效率推动了电力系统自动化发展的进程。

（二）通讯网络

数据通讯网络的选择是自动抄表系统的关键，它直接关系到系统的稳定性。通讯网络也称信道，即数据传输的通道。

从集中器看，从集中器到主控站之间通讯规定为上行信道，从集中器到采集器之间通讯规定为下行信道。上行信道目前主要使用的有电话网、电力网、无线通讯网、GSM等。行信道目前使用的主要有电力网、RS485、总线网、有线电视网等。自动抄表系统中涉及的两段通讯网络，每段可以相同也可以完全不同，因此可以组合出各种不同的自动抄表系统按通讯介质不同，分为有线通讯和无线通讯。

1.有线通讯技术：（1）光纤传输：造价和安装费用较高，但具有频带宽、通讯距离远、传输速度高、抗干扰能力强等优点，目前广泛应用于许多领域。（2）电话线传输：投资小，适用范围广，适合不方便布线的地区。不过，这种方式传输数据易堵塞，且租赁费用偏高，不适合大容量系统的通讯传输。（3）RS485总线：是目前采用较多的一种通讯方式，其传输数据速度较快，可靠、稳定，通讯质量较高。但布线工作大，通讯信道易受外界因素破坏，且被损坏后故障排除困难，信道后续维护工作量大。（4）低压电力线载波传输：是供电系统特有的一种通讯方式，它充分发挥了低压电力线覆盖面广、不需要重新布线的优势。为改善低压电力线载波通讯的质量，实现数据的可靠传输，有振幅键控、移频键控、移相键控、正交双边带调制及无载波调幅调相等调制方式：为实现数据的高速传输，有窄带通讯、双音多频调制、线性调频脉冲、多路载波调制、扩频、超窄带及多路载波等传输技术。

2.无线通讯技术：（1）红外线：需要通讯双方加装红外收发通讯模块，操作简单，成本低，可在红外可视距离内实现非接触性抄表。此种方式对方位性要求较高，较适合于仪表相对集中的区域内使用。（2）RS485通讯：需要在管理中心和集中器中加装无线通讯模块，不需重新组网，价格较低廉，通讯速度快，且免于维护。但系统实时性及可靠性较差，可能发生信息拥塞或丢失现象，不适合业务量大系统的应用。在应用中，各种通讯模式都有优缺点，任何一种采用单一通讯技术的方案均很难完全满足需要。因此，在自动抄表的不同通讯阶段采用不同的通讯方式来组成自动抄表网络。在数据传输量不太大、传输距离较近的底层数据采集阶段，可以采用如红外、总线传输、RS485、低压电力线载波的通讯方式：而在集中器到数据处理中心段，则可采用光纤、无线电台、电话线或GPRS/GSM无线通讯等，选择什么样的组合方式，需根据实际情况统筹考虑。

3中心处理子系统

由于中心处理子系统需要对所用用电用户信息进行汇总和分析，所以对其硬件和软件都具有极高的要求，不仅需要具有较强的运算和储存能力，而且还在确保系统具有较高的可靠性和稳定性，能够对大量数据进行处理。而且中心处理子系统还可以向下级集中器或是电能表发出具体的指令，完成对用户用电行为的控制。

三、建议与结论

随着计算机技术、通讯技术、网络技术和微电子技术的飞速发展，对自动抄表技术水平、自动抄表的投资成本、抄表的效率、可靠性和准确度、管理体制提出了更高的要求。选择合格的抄表终端设备；选用较为成熟的、经测试合格的产品；因地制宜选择抄表方式；提高自动抄表技术的智能化、多元化；注意自动抄表系统自身安全性；控制系统访问权限；制定合理、高效的安全策略；追踪国际技术发展，缩短与国际先进抄表技术的差距，是摆在我们面前的首要问题。

集抄系统的应用在带来巨大经济效益的同时，也带来了诸多的社会效益。集抄把更多的人员从繁重的抄表工作中解脱出来，节省了人力源，从而可以进行资源重组和再分配，为供电企业更好的进行电力营销服务提供了支持。使用集抄将为电力营销提供及时、准确、可靠的基础数据，保证了和千千万万用电客户的公正结算，创造出和谐用电、和谐电力的良好局面。

总之，随着科学技术的不断发展，集抄技术将在供电企业得到更加广泛的应用。

参考文献

[1]孙宁，刘颖.浅析电能计量集抄系统的组成与应用[J].城市建设，2012（20）：173-175.

[2]马木森.电能计量自动抄表技术的特点、现状及发展趋势[J].中国新技术新产品，2014（4）：89-91.