电能计量信息采集通信技术

电能计量信息采集通信技术

朱庆

（国网安徽省电力公司合肥供电公司230022）

摘要：智能电网的构建是为了满足电力用户的更多需求，实现电力运输以及电力控制的信息化、智能化，提高电网运行系统的安全可靠性，提升电力行业的经济效益。更进一步地说，我国在推行智能电网这一标准方案下，全力建设用电信息采集系统，以实现及时的采集数据、准确的数据计量、高效的服务方式等，全方位地实现电网系统与用电用户之间实时互动的电力信息业务。

关键词：电能计量；信息采集；通讯技术；应用策略

引言

经济与科技的进步对电力系统运行质量提出了更高、更多的要求，作为生产生活中不可或缺的一部分，近年来人们对它的关注度越来越高。科技的进步为通讯技术的发展提供了良好的条件，使其应用范围不断拓展，广泛应用于电力系统运行中，极大的方便了电厂、供电站数据采集工作，有效提高了供电质量。

1电力系统中电能计量方法

1.1确定电力系统关口的原则

电力运行的相关指标及各项参数数据在电力企业中有着重要作用，其能够全面了解企业的运营情况，关系到电力企业的稳定发展，关口的概念也是由此而产生的。在当前阶段，关口划分方面还存在不足，其主要是由于这些关口具有一定的差异性，标准不统一所致。另外，对于设置审核的相关机构，各个部门之间缺乏沟通与交流，导致无法处理电网运行过程中的问题。因此，在关口划分方面需要进一步的分析，只有将关口形成统一的标准，并对电量关口进行明确，才能保障电力企业更好的发展。

1.2用户电能计量方法

用户电能计量的类型较多，主要分为以下几种：

（1）传统手工型。这种用户电能计量是最古老的手工计量，其主张的是“一家一表”的计量模式，但是这种计量方法存着不足之处，就是需要电能计量工作人员每家每户的进行计量与收费，这就导致工作人员的工作量较大，而且对电力用户的统一管理具有一定的难度。

（2）IC卡型。随着科学技术的快速发展，IC卡电力计量方法得到越来越广泛的使用。这种电能计量方法与传统手工型相比，其能够降低工作人员的工作量，而且具有较高的准确性与高效性。使用IC卡，电力用户能够通过预付费的方式使用IC卡购电，之后再使用电力。

（3）自动抄表。对于自动抄表的电能计量，近年来逐渐得到推广使用，其不仅采用了计算机技术的优势，还应用了网络通信技术的优点。自动抄表的实现方式为：以仪表的方式采集电能用户的用电量信息，之后将采集器与通信网络进行连接，以网络传输的方式将电量信息传送至电力管理部门，以此保障电能计量信息的准确性。当前常用的网络传输技术有无线电通信技术、电力线网络技术以及光线网络技术等，自动抄表技术将在未来的发展中广泛使用，并且与计算机网络的连接有着紧密的联系，运用计算机网络的优势，能够实现电力计量信息的集中管理，有助于提升电力企业管理水平。

2用电信息采集系统关键技术分析

2.1本地通信技术

本地通信网络用于现场终端与电表计量的通信连接，主要包括RS485通信、低压电力线载波、M-BUS总线和微功率无线通信四种方式。下面依次做出简要介绍。①RS485通信。此种通信应用较为广泛，是采用电表与多个采集的并向连接，通过两条RS485线将计量表与终端设备直接连接在一起，实现采集设备与电表之间的通信。其优点是：传输速率高、抗干扰性好，可应用于多种传输系统。其不足之处是：如长距离布线带来的不便、线路容易受损而很难定位故障点等。②低压电力载波。在用电信息采集系统中，对电能表中数据的采集时依靠载波采集设备进行采集的，低压电力载波将采集到的数据传输到主站系统进行数据的处理。此种通信具有投入成本低、维护成本低的优点，其缺点是受负载影响大、信号衰减大等，此种通信适用于偏远农村或偏僻的别墅区。③M-BUS总线通信。此种通信方式较为开放，可实现电能计量表的自动抄表，与RS485较为类似，且具有通信效率高、抗干扰性强等优点。④微功率无线通信。此种通信与低压电力载波相似，采用数字信号单片射频收发芯片将数据信号通过调制、解调、放大、滤波等数字处理后转换为高频交流的电磁波进行传输。主要适用于农村中单户单表的情况。

2.2远程通信技术

远程通信网络主要应用于集中采集器与主站系统之间的传输，目前较为广泛应用的是无线公网、有线通信和光纤通信，下面做出具体介绍：首先是无线公网。无线公网即GPRS通信技术，在用电信息采集终端安装SIM卡，便可产生通信编号与地址，来进行与主站系统之间的通信，并可快速与主站进行数据传输。此种通信技术具有广阔的发展前景。其次是有线通信。有线通信即有线电话通信，是利用分频技术将电话线分为三个独立的通道，增加其抗干扰能力，通过调制调节器拨号有线电话，将采集到的电能数据传送至主站系统，同时等待主站系统下达的指令。最后是光纤通信技术。此种技术是具有光波载体的信号传输，可有效满足电能数据的大量传输以及长距离传输，并且具有很好的抗干扰能力，保证电能的传输质量。无线通信和光线通信也是智能电网发展的主流方向。

3电能计量信息采集系统应用分析及改进方向

3.1通信技术在电能计量信息采集中的应用分析

①提升抄表效率。电能计量信息采集系统的应用，有效实现了自动化抄表，避免了人工抄表过程抄表周期过长、数据不准确等弊端，方便、快捷、准确的实现系统数据的收集和处理；②开展用电检查。利用信息采集系统对电能数据进行筛选、分析，及时发现电力系统故障，有效提高力用电检查工作效率，改善居民用电秩序和效率，保障电力公司及业主权益；③抄表结算自动化。借助电能信息采集系统，全面而准确的收集各环节用电信息，不仅可以优化人力资源配置，也能最大限度的节省电力资源，提高电能费用结算的精确性；④控制用户缴费时间。用户的缴费时间更加自由和人性化，这不仅可以督促用户按时缴费，也能确保电力企业的资金运转；⑤监测用电计量装置。电能计量信息采集系统的应用有效弥补了现场检查的不足，利用监测用电计量装置对用户用电情况进行不间断检测，既能减少人工检查中的误差，也能防止检查人员做出违法行为。

3.2电能计量信息采集系统的改进方向

安装电流互感器自动切换装置。对于电流负荷达不到额定值30％的线路，用户应在安装电能计量设备的过程中安装电流互感器自动转换装置。电流互感器自动转换设备可以将电表低负荷电流，通过中间电流互感器使电流大小相同，并利用小负荷电能表进行计量工作。

降低电压互感器二次导线压降。①避免穿节点过多带来的压降。不可避免的接口交接出要定期进行清洁养护，检测其性能是否正常，避免较大电阻的出现；②配置专用二次回路，并采用横截面大的导线。为了避免因电压不稳而造成的电能测量误差，要采用三箱网线全电子式的电能表；③安装自动补偿设备。自动补偿设备可以有效减小二次压降，是电能表的输出电压与互感器输出电压相等，确保电能计量信息采集的全面性、准确性和有效性。

改进信息传输技术。自动化系统传输以光纤为主，但光纤传输能力有限，甚至会对系统传输造成一定限制，致使大量通信信息滞留。因此在电能计量信息采集工作中，除了积极引进先进技术外，还要引进网络通信概念，强化对网络通信的验证和传输，这不仅避免信息滞留的弊端，还能为维修人员提供准确可靠的设备运行信息。

结束语

用电信息采集系统是构建智能电网系统的必然要求，可更好地实现电力营销业务的自动化处理，做到优化资源配置，提升电力企业的工作效率。因此，继续加强用电信息采集系统的技术研究具有重要的现实意义。

参考文献：

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[2]刘香春，刘文明.浅谈电力系统电能计量信息采集通讯技术[J].中国科技纵横，2011（09）.

[3]韩勇，刘柳，顾博.电力用户用电信息采集系统主站软件设计[J].电网技术，2013（02）.