浅谈电能计量自动抄表技术

浅谈电能计量自动抄表技术

连伟良

（广东电网有限责任公司东莞供电局广东东莞）

摘要：传统的人工抄表模式存在着很多缺陷，如存在抄表效率低、成本高、准确性差等问题。随着技术的不断发展，计量自动抄表系统在电力部门得到广泛的应用。本文目前对计量自动抄表技术进行了概述，对计量自动抄表系统主要组成中的各个单元如主站系统、采集器、集中器、电能表进行解释。研究电能计量自动抄表技术的现状，探讨计量自动抄表系统在现实应用中出现的问题。

关键词：自动抄表；集中器；采集器；电能表；通信方式

引言

随着我国电力工业的迅猛发展，特别是广东沿海的经济发展更为超前，电网改造的深入以及“一户一表”制的推广和实施，使的户表数量大增，电力部门管理的计量设备越来越多，管辖范围越来越大，直接导致人工抄表工作量的急剧增加。利用现代化的技术手段进行及时准确的抄表，成为电力市场营销发展的必然趋势。自动抄表是信息时代发展的趋势，提高了现代抄表数据管理的科学性和先进性。自动抄表系统不仅节约了大量的人力和时间，计量准确性高，而且全面实现计量自动采集、分析与计费功能的自动化系统是电网企业在市场竞争的有力手段。

1.电能计量自动抄表系统的构成和特点

电能计量自动抄表系统主要由三个子系统构成，分别为前端采集、通信方式和中心处理子系统。

1.1.前端采集子系统

前端采集子系统主要由电能表、采集器和集中器组成。

1.1.1.电能表

电能表是电力部门与用户完成电量结算的计量依据，目前分为感应式电能表和电子式电能表，其中大部分城镇用户为了配合自动化抄表，已经开始使用脉冲式感应电能表。电子式电能表原理、生产工艺复杂、价格贵但是功能齐全，是自动化抄表的最理想选择。

1.1.2.采集器

根据数据的采集方式可以将电能计量自动抄表系统中采集子系统分为本地抄表和远程抄表两种。

本地抄表采集子系统是通过红外转换装置将电量信息变为红外信号，抄表工作人员只需要利用专门的抄表装备就能准确的读取电量数据，并记录下来。

远程采集抄表系统则是利用光电转换器的机电脉冲式电表，加装在电子式电能表前端，将电量信息转换为脉冲信号进行采集，利用电能表表盘转数转换成脉冲信号计算电量。计算公式为：

N=D+r/K

式中N为采集器计算得出的电能表当前指示数；D为安装采集器时电能表实际指示数；r为采集器累计脉冲数；k为电能表每KW*h输出脉冲数。

1.1.3.集中器

集中器是数据集中处理器。一个集中器管理连接的所有的采集器和通过RS-485数据传输的电能表。集中器的主要功能是定时访问采集器和电能表的数据并存储，及根据指令上传存储数据至中心处理子系统。

1.2.通信子系统

通信子系统是联系中心处理子系统和前端采集子系统的中间系统，是将前端采集的电量信息传输到处理中心的信道。根据传输环境的不同，信道介质构成也不同，最常见的有光纤传输、无线传输、和电力线电力线载波传输等三种。

1.3中心处理子系统

中心处理子系统是分析和处理数据的环节，处于电能计量自动化系统的终端，负责接收来自计量自动化终端和低压集中器的电能数据，并对电力负荷进行实时的监视和控制。

2.计量自动化抄表的功能

计量自动化抄表应具备基本功能和扩展功能，这两种都是利用软件和硬件实现的。对于不同的抄表系统其功能不尽相同。

2.1.基本功能

2.1.1抄表通信功能

利用采集器和集中器对电能表数据的采集、存储，通过不同的方法把这些数据自动传输给中心处理子系统，这是自动化抄表的基本功能。它对数据的准确性和数据传输的可靠性有严格要求，采集和传输的数据除了电能指示数，还包括功率、最大需量、功率因数、电流、电压及电能表的工作状态等。

2.1.2设置功能

系统在运行前，需要对系统进行参数设置保证系统正常工作。

2.1.3终端数据维持功能

在断电或者其他特殊情况下，集中器和采集器对数据都能进行有效的保护，做到数据不丢失，从而保证数据的连续性和准确性。

2.2扩展功能

扩展功能主要有统计分析功能、接口功能、本地功能、事件记录功能等。

3.通信方式

目前采用的通信方式主要有无线通信、电力线载波、光纤通信。

3.1无线方式

无线方式是指集中器的上行信道采用无线通信或者集中器与移动抄表设备和集抄设备采用无线通信。一种方式适用于移动3G网络的无线通讯系统；另一种是手持无线抄表器进行近距离无线抄表。

自动化抄表无线方式结构图

3.2电力线载波方式

电力线载波抄表以配电变压器为单元，对配变区域内用电户的电能进行采集和集中，集中器与采集器之间运用电力线载波进行数据传输。目前载波抄表采集器主要由单表采集和多表采集两种方式，单表采集是直接安装在电能表内的载波模块和采集模块的集成，多表采集方式装在电能表以外，体积大可以同时采集20块左右的电能表的一种载波采集器，这种采集方式就是低压集抄的采集方式。

3.3光线方式

光线通信具有容量大、数据传输速率高、可靠性强等特点。光线分为多模光纤和单模光纤。单模光纤适用于长距离通信，光纤网通常组成环网结构。通过光纤进行数据传输工作稳定，同时光纤环网还具有“自诊断恢复”功能。在变电站、配电线路自动化抄表系统中可以采用这种方式。主要采用光缆、支线采用485双绞线。

4.计量自动化抄表技术常见问题

计量自动抄表技术是一项新技术，无论是电力企业还是设计单位，都应该认真考虑以下常见问题。

自动化抄表载波方式结构图

4.1电能表问题：

为了实现计量自动抄表系统的普及，各地都在积极进行计量装置轮换，全部更换为具有自动化功能的全电子式电能表。全电子使电能表具有测量精度高、频带宽、抗过载能力强、功耗小功能多等优点。但是电子式电能表具有价格昂贵、工艺复杂、维护成本高，所以要想实现自动化抄表普及，就需要提高计量运维你人员对计量装置维护的技能。

4.2通信方式问题：

综合各种通信方式，要实现计量自动抄表准确想和及时性，就要采用更加可靠地通信方式，目前主要采用的是光纤通信的数据传输方式。所以个供电企业要加强光纤电缆的建设进度，从而能适应自动化抄表技术的发展。

5计量自动化抄表的成效

计量自动抄表技术不仅能节约大量的人力和时间，能快捷、准确的获取电能数据，减少人工抄表误差、提高工作效率，全面实现电能量自动采集、分析与计费的自动化系统，是实现国际先进电网企业和电力企业市场化的技术保障。

广东电网某某县区局，全局由150人左右，其中抄表计费人员就多达30左右，占到全局员工的20%.在2018年6月30日全面实现计量自动化抄表后，抄表计费人员实现全面的分流转岗，缓解了其他部门的人员压力。配备抄表人员的车辆和物资都节约下来，分流到其他资源紧缺的部门，为分局节省了很大一部分的资源。

6、结束语

计量自动抄表技术是电力工业商业化运营的要求而发展的，但它只是一个工具、一种手段，虽然在技术上可以说比较成熟，而要想让它真正发挥效益，还需要做大量的工作，仍需要做好规划设计、加强技术维护、不断提升响应的技术手段，积极妥善的推进和发展自动化抄表技术的广泛应用。

参考文献

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