遠(yuǎn)程抄表中載波通信技術(shù)的應(yīng)用

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1電力載波通信技術(shù)

電力載波通信技術(shù)是電力系統(tǒng)特有的通信方式，電力線載波通訊是指利用現(xiàn)有電力線，通過(guò)載波方式將模擬或數(shù)字信號(hào)進(jìn)行高速傳輸?shù)募夹g(shù)。最大特點(diǎn)是不需要重新架設(shè)網(wǎng)絡(luò)，只要有電線，就能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。

2低壓集中抄表系統(tǒng)構(gòu)成

2.1系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)主要由系統(tǒng)主站、通信網(wǎng)絡(luò)、集中器、采集器、電能表組成。系統(tǒng)主站主要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、校時(shí)、參數(shù)設(shè)置、遠(yuǎn)程停送電等功能。系統(tǒng)主站與集中器之間的通信網(wǎng)絡(luò)稱為“上行信道”，可以用電話線PSTN、GPRS/CDMA、光纖專網(wǎng)等方式實(shí)現(xiàn)通信；集中器與采集器或載波表之間的通信網(wǎng)絡(luò)稱為“下行信道”，可以用載波、RS485、短距離無(wú)線等方式實(shí)現(xiàn)通信。集中器以配電變壓器為單位，管理每個(gè)配電變壓器下的所有二級(jí)抄表設(shè)備（采集器及載波表）。采集器實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集、運(yùn)算、記錄電能表的數(shù)據(jù)并處理來(lái)自集中器的指令，向上以載波方式與集中器通信，向下以485方式與三級(jí)設(shè)備（485接口電能表）通信。

2.2采集器

采集器以每個(gè)電能表箱為單元，位置處于電表和集中器之間，即電能表--采集器--集中器。采集器主要有3個(gè)功能：采集電表數(shù)據(jù)（如峰、谷、平不同時(shí)段的數(shù)據(jù)），保存，通過(guò)電力載波響應(yīng)集中器的命令上傳數(shù)據(jù)或向電表下傳執(zhí)行命令。

2.3集中器

集中器安裝在各臺(tái)區(qū)配電變壓器側(cè)，作為遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的抄表核心部分，通過(guò)電力線抄讀多臺(tái)安裝在低壓電力線上的低壓設(shè)備（一般可以達(dá)到1000個(gè)低壓設(shè)備），具有遠(yuǎn)程通信接口，可以與遠(yuǎn)程主站系統(tǒng)通信。

2.4電子式載波電能表

具備雙向通信功能的系統(tǒng)低端設(shè)備。

2.5主站抄表系統(tǒng)

主站抄表系統(tǒng)安裝在用電抄表管理部門，由計(jì)算機(jī)、主站系統(tǒng)軟件、光纖等通信信道組成。系統(tǒng)的主站管理軟件系統(tǒng)簡(jiǎn)稱后臺(tái)，該應(yīng)用軟件根據(jù)需求而設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄讀數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析等主要功能。

3抄表流程

抄表流程為：系統(tǒng)主站服務(wù)器發(fā)出命令，通過(guò)無(wú)線GPRS網(wǎng)絡(luò)將命令傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)的集中器中，集中器接到命令后用載波通信的方式通過(guò)低壓電力線抄讀表計(jì)數(shù)據(jù)；現(xiàn)場(chǎng)表計(jì)在接到集中器發(fā)出的指令后，將集中器需要的數(shù)據(jù)通過(guò)低壓電力線返送到集中器內(nèi)；集中器接到數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線GPRS將數(shù)據(jù)傳送到主站系統(tǒng)內(nèi)。

4目前集抄系統(tǒng)的應(yīng)用情況

4.1低壓電力線載波抄表

即集中器+載波電能表，集中器與電能表之間使用低壓電力線載波通信。

（1）優(yōu)點(diǎn)：安裝工程量少，工程費(fèi)用低。

（2）缺點(diǎn)：實(shí)時(shí)性較差，對(duì)遠(yuǎn)程停送電和遠(yuǎn)程預(yù)購(gòu)電的功能會(huì)產(chǎn)生影響，整體設(shè)備運(yùn)行壽命短，維護(hù)工作量大，載波通信芯片部具開(kāi)放性和兼容性。適用范圍：適用對(duì)實(shí)用性要求不高、電能表分散、工程施工難度大的舊居民小區(qū)和城鎮(zhèn)地區(qū)。

4.2RS485總線抄表

即集中器+采集器+485電能表，集中器與采集器、采集器與電能表之間均采用RS-485總線通信。

（1）優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)性好，抗干擾和抗雷擊能力強(qiáng)，功能擴(kuò)展容易，遠(yuǎn)程停送電可靠，維護(hù)方便、成本低。

（2）缺點(diǎn)：總線布線施工工作量較大，需專業(yè)隊(duì)伍安裝和調(diào)試。適用范圍：適用于電能表分布集中、工程施工方便、容易鋪設(shè)通信線路的新、舊居民住宅小區(qū)。

4.3低壓電力線載波、RS485總線混合抄表

即集中器+采集器+485電能表、集中器與采集器間采用低壓電力線載波通信。采集器與電能表間采用RS485總線通信。

（1）優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)性較好，抗雷擊能力較強(qiáng)。

（2）缺點(diǎn)：總線布線施工工作量較大，需專業(yè)隊(duì)伍安裝和調(diào)試。適用范圍：適用于電能表分布集中、容易鋪設(shè)通信線路、集中器分布有一定距離的新、舊居民住宅小區(qū)。

4.4低壓電力線載波、RS485總線、脈沖線混合抄表

即集中器+采集器+脈沖處理器+脈沖電能表。集中器與采集器間采用低壓電力線載波通信，采集器與脈沖處理器采用RS485總線通信，脈沖處理器使用脈沖線采集電能表數(shù)據(jù)。

（1）優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需更換電能表。

（2）缺點(diǎn)：總線布線施工工作量較大，需專業(yè)隊(duì)伍安裝和調(diào)試，對(duì)電能表的脈沖輸出可靠性要求高，可能產(chǎn)生抄讀數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)不一致的問(wèn)題。適用范圍：適應(yīng)已安裝有脈沖電能表、用戶電能表分布集中的小區(qū)。

4.5低功率無(wú)線、RS485總線混合抄表

即集中器+無(wú)線采集器+485電能表。集中器與無(wú)線采集器間采用短距離無(wú)線通信，無(wú)線采集器與電能表間采用RS485總線通信。

（1）優(yōu)點(diǎn)：抄表速度快，實(shí)時(shí)性好，抗干擾和抗雷擊能力較強(qiáng)，功能擴(kuò)展容易，遠(yuǎn)程停送電比較可靠，安裝成本較低。

（2）缺點(diǎn)：無(wú)線終端調(diào)試工作量較大，需要專業(yè)隊(duì)伍安裝和調(diào)試。適用范圍：適用于電能表分布集中、集中器分布有一定距離的小區(qū)。

5載波遠(yuǎn)程抄表技術(shù)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益

5.1提高了工作效率

人工抄表每人一天最多能抄三四百戶，伴隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，城市新建住宅的日益增多，居民數(shù)量和一戶一表的數(shù)量迅速增長(zhǎng)，多種電價(jià)制度實(shí)行，用電管理日趨復(fù)雜。某供電公司在安裝了遠(yuǎn)程自動(dòng)集中抄表系統(tǒng)后，不僅大大地提高了抄表效率，降低了抄收員的工作難度和工作負(fù)擔(dān)，而且實(shí)抄率達(dá)到98%，抄表差錯(cuò)率為0，杜絕了人情電、關(guān)系電等情況的發(fā)生。遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表替代了人工抄表，達(dá)到了減員增效的目的，使節(jié)約下來(lái)的人員加強(qiáng)了業(yè)擴(kuò)報(bào)裝、配電維護(hù)工作，為電力系統(tǒng)的增供擴(kuò)銷和配電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行奠定了良好的基礎(chǔ)。

5.2線損計(jì)算更加及時(shí)精準(zhǔn)

集中抄表系統(tǒng)可以做到每天自動(dòng)抄讀電能表中同一時(shí)刻的數(shù)據(jù)，也可以做到每天對(duì)線損進(jìn)行分析。消除了現(xiàn)場(chǎng)抄表時(shí)間差、估抄、漏抄和錯(cuò)抄等人為因素所造成的電量誤差，管理?yè)p失降至0。由于10kV線路關(guān)口表、臺(tái)區(qū)考核表、用戶電能表同時(shí)抄表，徹底解決了抄表例日不同步造成的線損統(tǒng)計(jì)不準(zhǔn)確的問(wèn)題，能實(shí)現(xiàn)線損率的日統(tǒng)計(jì)、日分析，從而真正達(dá)到了及時(shí)、準(zhǔn)確地反映線路線損和臺(tái)區(qū)線損的情況，為進(jìn)一步降低線路線損率和臺(tái)區(qū)線損率指明了方向。

5.3提高了防竊電能力

系統(tǒng)具備對(duì)計(jì)量裝置運(yùn)行狀況的在線監(jiān)測(cè)的功能，針對(duì)部分臺(tái)區(qū)線損率居高不下的情況，通過(guò)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的每天的分析統(tǒng)計(jì)和日常的實(shí)時(shí)監(jiān)控，快速發(fā)現(xiàn)用戶用電異常，為快速有效的發(fā)現(xiàn)偷漏電行為提供了強(qiáng)有力的技術(shù)手段。用電檢查人員曾經(jīng)懷疑某煉鐵廠有竊電嫌疑，多次現(xiàn)場(chǎng)突擊檢查，引起了客戶的不滿，為該用戶安裝負(fù)控監(jiān)測(cè)終端后，經(jīng)過(guò)4個(gè)月的系統(tǒng)在線觀察，分析了其生產(chǎn)用電的負(fù)荷曲線變化情況，發(fā)現(xiàn)確實(shí)存在竊電行為，在精確的計(jì)量數(shù)據(jù)面前，用戶不得在證據(jù)面前承認(rèn)錯(cuò)誤，并補(bǔ)交電費(fèi)和違約金。

6結(jié)語(yǔ)

載波通信技術(shù)在遠(yuǎn)程抄表中的應(yīng)用，利用遠(yuǎn)程抄表方式代替人工抄表和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，既提高了供電企業(yè)的抄表管理水平，杜絕估抄、漏抄和錯(cuò)抄現(xiàn)象，又為改善和考核臺(tái)區(qū)線損率、供電可靠性、電壓合格率提供了依據(jù)，提升了供電企業(yè)的工作效率和服務(wù)水平。

作者：趙昆 單位：峨山供電有限公司