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【摘要】基于GPRS等远程无线自动抄表系统在技术争议中不断发展,取得了长足的进步,正在大面积地推广使用。低压电力线载波自动抄表系统采用扩频、跳频、正交频分复用、阻抗适配滤波、转发中继(载波表可以动态地被本地集中器通过电力线设置为路由器或转发器)等技术及专用芯片,不断克服我国电网拓扑复杂、污染严重带来的诸多实际问题,其抄表成功率大为提高。
【关键词】电能计量;集中抄表;建设;应用
基于GPRS等远程无线自动抄表系统在技术争议中不断发展,取得了长足的进步,正在大面积地推广使用。低压电力线载波自动抄表系统采用扩频、跳频、正交频分复用、阻抗适配滤波、转发中继(载波表可以动态地被本地集中器通过电力线设置为路由器或转发器)等技术及专用芯片,不断克服我国电网拓扑复杂、污染严重带来的诸多实际问题,其抄表成功率大为提高。笔者就此浅谈以下自己的粗浅的看法与体会:
1电能计量集中抄表系统的构成和特点
电能计量远程集中抄表系统主要由前端采集子系统(集中器、采集终端)、通信子系统(信道)和主站中心处理子系统(抄表管理系统、计算机)等三部分组成。
1.1前端采集子系统。 前端采集子系统是主要由采集器和集中器组成,采集器和集中器是汇聚电能表电量数据的装置,由单片机、存储器和接口电路等构成,集中抄表系统由电子式电能表或加装了光电转换器的机电脉冲式电能表构成系统的最前端,它们把用户的用电量以电脉冲的形式传递给上一级数据采集装置。目前实际应用的远程自动抄表系统大多采用两级式数据汇集结构,即由安装于用户生活小区单元的采集器收集十几到几十个电能表的读数,而安装在配电变压器下的集中器则负责定期从采集器读取数据。
1.2通信子系统。 通信子系统是把数据传送到控制中心的信道,通信子系统是电能计量远程集中抄表技术中的关键。数据通信方式的选取要综合考虑地理环境特点、用户用电行为、技术水平、管理体制和投资成本等因素。国内外对于不同通信方式各有侧重,在西方发达国家,对于电能计量自动集中抄表技术的研究起步较早,电力系统包括配电网络较规范、完备,所以低压电力线载波技术被广泛应用;在我国,受条件所限,较多使用电话线通信。近来,随着对扩频技术研究的深入,低压电力线载波中干扰大的问题逐步得到解决,因此,低压电力线载波通信方式在电能计量远程集中抄表技术中的应用有逐步推广的趋势。
1.3中心处理子系统。 中心处理子系统主要由中心处理工作站以及相应的软件构成,是整个电能计量远程集中抄表系统的最上层,所有用户的用电信息通过信道汇集到这里,管理人员利用软件对数据进行汇总和分析,作出相应的决策。如果硬件允许,还可直接向下级集中器或电能表发出指令,从而对用户的用电行为实施控制,如停、送电远程操作。硬件主要包括:前置机、数据服务器、业务工作站、报表工作站、采集机柜等。软件部分选择一套安全可靠、先进灵活、操作方便、易维护的系统,同时可以实现系统互联、数据共享。
2计量远程集中抄表系统传输特性分析
綜观近十年来电力行业集中抄表系统的现场运行情况看,对于配电台区上行通信信道,主要以公用信道(GPRS、GSM、PSTN)为主。根据实际情况,也有采用RS-485总线或负控无线系统。在通信可靠性、灵活性、并发性和效率等方面,GPRS模式是目前公认的最佳上行通信方式。
对于配电台区下行通信信道,,主要有低压配电线、RS-485总线、无线及混合方式。 下行信道的选择直接关系到系统的可靠性、性价比、施工难度等多种因素,它是制约集中抄表系统成功与否的关键。随着通信技术的不断发展,基于低压配电线的载波抄表系统突现其独有的优势,使得电力行业集中抄表系统稳定在RS485总线式抄表系统,以及RS-485总线、低压电力线载波混合集中抄表系统两种方案上。
3电能计量远程集中抄表系统效益分析
通过电能计量远程集中抄表系统的应用,可以大大提高电力营销管理的现代化水平,其带来的社会效益和经济效益也是十分显著的。归纳起来,主要有以下几点:
3.1降低了抄表的管理成本。 改变落后、陈旧、古板的人工抄表计费模式,实现了抄表方式的技术革命,降低了人工抄表的人力投入,如10万户居民用户,原抄表和管理人员有40-80人,年费用近100多万元。而使用居民集中抄表系统后扣除每年的通信费用可以节省管理成本近80万元。
3.2提高了工作效率。 采用该系统后,抄表人员已做到足不出户就可读取实时电能表的数据,在减少了人力投入的情况下大大提高了工作效率。同时,系统集成了完善的远程停/送电、防窃电及计量故障报警等功能,供电抄表管理人员只需在操作中心对系统进行简单的参数设置,即可瞬间完成传统费时费力地人工催费停电、窃电监测、计量装置检查等烦琐工作。尤其值得一提的是,主站计算机操作完全避免了电力工作人员带电现场作业形成的安全隐患。
3.3提高了线路运行可靠率。 由于本集中抄表系统具有客户用电异常警示功能,对于客户停电或发生异常事件能迅速作出反应,这使得维护人员可以在最短的时间内到达现场进行处理,提高了事故预防和故障处理的主动性,不仅可在最大限度内为电力企业挽回停电损失,也给用电客户带来了极大的方便。
3.4线损计算更加精确。 集中抄表系统应用后,可以做到每天抄表而且抄表数据均为同一时刻冻结的电能数据,也就可以做到每天对线损进行分析,消除人为因素所造成的电量误差,管理损失降至为“0”,从而使线损统计真正达到了及时、准确,为进一步降低台区线损率指明了方向。
【关键词】电能计量;集中抄表;建设;应用
基于GPRS等远程无线自动抄表系统在技术争议中不断发展,取得了长足的进步,正在大面积地推广使用。低压电力线载波自动抄表系统采用扩频、跳频、正交频分复用、阻抗适配滤波、转发中继(载波表可以动态地被本地集中器通过电力线设置为路由器或转发器)等技术及专用芯片,不断克服我国电网拓扑复杂、污染严重带来的诸多实际问题,其抄表成功率大为提高。笔者就此浅谈以下自己的粗浅的看法与体会:
1电能计量集中抄表系统的构成和特点
电能计量远程集中抄表系统主要由前端采集子系统(集中器、采集终端)、通信子系统(信道)和主站中心处理子系统(抄表管理系统、计算机)等三部分组成。
1.1前端采集子系统。 前端采集子系统是主要由采集器和集中器组成,采集器和集中器是汇聚电能表电量数据的装置,由单片机、存储器和接口电路等构成,集中抄表系统由电子式电能表或加装了光电转换器的机电脉冲式电能表构成系统的最前端,它们把用户的用电量以电脉冲的形式传递给上一级数据采集装置。目前实际应用的远程自动抄表系统大多采用两级式数据汇集结构,即由安装于用户生活小区单元的采集器收集十几到几十个电能表的读数,而安装在配电变压器下的集中器则负责定期从采集器读取数据。
1.2通信子系统。 通信子系统是把数据传送到控制中心的信道,通信子系统是电能计量远程集中抄表技术中的关键。数据通信方式的选取要综合考虑地理环境特点、用户用电行为、技术水平、管理体制和投资成本等因素。国内外对于不同通信方式各有侧重,在西方发达国家,对于电能计量自动集中抄表技术的研究起步较早,电力系统包括配电网络较规范、完备,所以低压电力线载波技术被广泛应用;在我国,受条件所限,较多使用电话线通信。近来,随着对扩频技术研究的深入,低压电力线载波中干扰大的问题逐步得到解决,因此,低压电力线载波通信方式在电能计量远程集中抄表技术中的应用有逐步推广的趋势。
1.3中心处理子系统。 中心处理子系统主要由中心处理工作站以及相应的软件构成,是整个电能计量远程集中抄表系统的最上层,所有用户的用电信息通过信道汇集到这里,管理人员利用软件对数据进行汇总和分析,作出相应的决策。如果硬件允许,还可直接向下级集中器或电能表发出指令,从而对用户的用电行为实施控制,如停、送电远程操作。硬件主要包括:前置机、数据服务器、业务工作站、报表工作站、采集机柜等。软件部分选择一套安全可靠、先进灵活、操作方便、易维护的系统,同时可以实现系统互联、数据共享。
2计量远程集中抄表系统传输特性分析
綜观近十年来电力行业集中抄表系统的现场运行情况看,对于配电台区上行通信信道,主要以公用信道(GPRS、GSM、PSTN)为主。根据实际情况,也有采用RS-485总线或负控无线系统。在通信可靠性、灵活性、并发性和效率等方面,GPRS模式是目前公认的最佳上行通信方式。
对于配电台区下行通信信道,,主要有低压配电线、RS-485总线、无线及混合方式。 下行信道的选择直接关系到系统的可靠性、性价比、施工难度等多种因素,它是制约集中抄表系统成功与否的关键。随着通信技术的不断发展,基于低压配电线的载波抄表系统突现其独有的优势,使得电力行业集中抄表系统稳定在RS485总线式抄表系统,以及RS-485总线、低压电力线载波混合集中抄表系统两种方案上。
3电能计量远程集中抄表系统效益分析
通过电能计量远程集中抄表系统的应用,可以大大提高电力营销管理的现代化水平,其带来的社会效益和经济效益也是十分显著的。归纳起来,主要有以下几点:
3.1降低了抄表的管理成本。 改变落后、陈旧、古板的人工抄表计费模式,实现了抄表方式的技术革命,降低了人工抄表的人力投入,如10万户居民用户,原抄表和管理人员有40-80人,年费用近100多万元。而使用居民集中抄表系统后扣除每年的通信费用可以节省管理成本近80万元。
3.2提高了工作效率。 采用该系统后,抄表人员已做到足不出户就可读取实时电能表的数据,在减少了人力投入的情况下大大提高了工作效率。同时,系统集成了完善的远程停/送电、防窃电及计量故障报警等功能,供电抄表管理人员只需在操作中心对系统进行简单的参数设置,即可瞬间完成传统费时费力地人工催费停电、窃电监测、计量装置检查等烦琐工作。尤其值得一提的是,主站计算机操作完全避免了电力工作人员带电现场作业形成的安全隐患。
3.3提高了线路运行可靠率。 由于本集中抄表系统具有客户用电异常警示功能,对于客户停电或发生异常事件能迅速作出反应,这使得维护人员可以在最短的时间内到达现场进行处理,提高了事故预防和故障处理的主动性,不仅可在最大限度内为电力企业挽回停电损失,也给用电客户带来了极大的方便。
3.4线损计算更加精确。 集中抄表系统应用后,可以做到每天抄表而且抄表数据均为同一时刻冻结的电能数据,也就可以做到每天对线损进行分析,消除人为因素所造成的电量误差,管理损失降至为“0”,从而使线损统计真正达到了及时、准确,为进一步降低台区线损率指明了方向。