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摘要:随着我国电力事业的迅速发展,家家户户实现了一户一表,但低压电力用户由于数量多、分布广,供电企业的抄表工作量相当大。因此,为了提高工作效率,真正做到用电管理自动化,远程集中抄表系统成为供电企业解决抄表问题的一种方法。文章结合某供电公司载波通信技术在远程抄表系统中的应用,分析了5种远程集中抄表方式的优、缺点和适用区域。该技术应用,既提高了供电企业的用电管理水平,又更好的为客户提供全方位的优质服务。
关键词:载波抄表应用
1电力载波通信技术
电力载波通信技术是电力系统特有的通信方式,电力线载波通讯是指利用现有电力线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递。
2低压集中抄表系统构成
2.1系统构成
系统主要由系统主站、通信网络、集中器、采集器、电能表组成。系统主站主要实现远程抄表、统计分析、数据监测、校时、参数设置、远程停送电等功能。系统主站与集中器之间的通信网络称为“上行信道”,可以用电话线PSTN、GPRS/CDMA、光纤专网等方式实现通信;集中器与采集器或载波表之间的通信网络称为“下行信道”,可以用载波、RS485、短距离无线等方式实现通信。集中器以配电变压器为单位,管理每个配电变压器下的所有二级抄表设备(采集器及载波表)。采集器实现实时采集、运算、记录电能表的数据并处理来自集中器的指令,向上以载波方式与集中器通信,向下以485方式与三级设备(485接口电能表)通信。
2.2采集器
采集器以每个电能表箱为单元,位置处于电表和集中器之间,即电能表——采集器——集中器。采集器主要有3个功能:采集电表数据(如峰、谷、平不同时段的数据),保存,通过电力载波响应集中器的命令上传数据或向电表下传执行命令。
2.3集中器
集中器安装在各台区配电变压器侧,作为远程抄表系统的抄表核心部分,通过电力线抄读多台安装在低压电力线上的低压设备(一般可以达到1000个低压设备),具有远程通信接口,可以与远程主站系统通信。
2.4电子式载波电能表
具备双向通信功能的系统低端设备。
2.5主站抄表系统
主站抄表系统安装在用电抄表管理部门,由计算机、主站系统软件、光纤等通信信道组成。系统的主站管理软件系统简称后台,该应用软件根据需求而设计,可以实现远程自动抄读数据和数据分析等主要功能。
3抄表流程
抄表流程为:系统主站服务器发出命令,通过无线GPRS网络将命令传输到现场的集中器中,集中器接到命令后用载波通信的方式通过低压电力线抄读表计数据;现场表计在接到集中器发出的指令后,将集中器需要的数据通过低压电力线返送到集中器内;集中器接到数据后将数据通过无线GPRS将数据传送到主站系统内。
4目前集抄系统的应用情况
4.1低压电力线载波抄表
即集中器+载波电能表,集中器与电能表之间使用低压电力线载波通信。
(1)优点:安装工程量少,工程费用低。
(2)缺点:实时性较差,对远程停送电和远程预购电的功能会产生影响,整体设备运行寿命短,维护工作量大,载波通信芯片部具开放性和兼容性。
适用范围:适用对实用性要求不高、电能表分散、工程施工难度大的旧居民小区和城镇地区。
4.2RS485,总线抄表
即集中器+采集器+485电能表,集中器与采集器、采集器与电能表之间均采用RS-485总线通信。
(1)优点:实时性好,抗干扰和抗雷击能力强,功能扩展容易,远程停送电可靠,维护方便、成本低。
(2)缺点:总线布线施工工作量较大,需专业队伍安装和调试。
适用范围:适用于电能表分布集中、工程施工方便、容易铺设通信线路的新、旧居民住宅小区。
4.3低压电力线载波、RS485,总线混合抄表
即集中器+采集器+485电能表、集中器与采集器间采用低压电力线载波通信。采集器与电能表间采用RS485总线通信。
(1)优点:实时性较好,抗雷击能力较强。
(2)缺点:总线布线施工工作量较大,需专业队伍安装和调试。
适用范围:适用于电能表分布集中、容易铺设通信线路、集中器分布有一定距离的新、旧居民住宅小区。
4.4低压电力线载波、RS485,总线、脉冲线混合抄表
即集中器+采集器+脉冲处理器+脉冲电能表。集中器与采集器间采用低压电力线载波通信,采集器与脉冲处理器采用RS485总线通信,脉冲处理器使用脉冲线采集电能表数据。
(1)优点:无需更换电能表。
(2)缺点:总线布线施工工作量较大,需专业队伍安装和调试,对电能表的脉冲输出可靠性要求高,可能产生抄读数据与现场不一致的问题。
适用范围:适应已安装有脉冲电能表、用户电能表分布集中的小区。
4.5低功率无线、RS485,总线混合抄表
即集中器+无线采集器+485电能表。集中器与无线采集器间采用短距离无线通信,无线采集器与电能表间采用RS485总线通信。
(1)优点:抄表速度快,实时性好,抗干扰和抗雷击能力较强,功能扩展容易,远程停送电比较可靠,安装成本较低。
(2)缺点:无线终端调试工作量较大,需要专业队伍安装和调试。
适用范围:适用于电能表分布集中、集中器分布有一定距离的小区。
5载波远程抄表技术的社会效益和经济效益
5.1提高了工作效率
人工抄表每人一天最多能抄三四百户,伴随着经济的增长,城市新建住宅的日益增多,居民数量和一户一表的数量迅速增长,多种电价制度实行,用电管理日趋复杂。某供电公司在安装了远程自动集中抄表系统后,不仅大大地提高了抄表效率,降低了抄收员的工作难度和工作负担,而且实抄率达到98%,抄表差错率为0,杜绝了人情电、关系电等情况的发生。远程自动抄表替代了.人工抄表,达到了减员增效的目的,使节约下来的人员加强了业扩报装、配电维护工作,为电力系统的增供扩销和配电网稳定运行奠定了良好的基础。
5.2线损计算更加及时精准
集中抄表系统可以做到每天自动抄读电能表中同一时刻的数据,也可以做到每天对线损进行分析。消除了现场抄表时间差、估抄、漏抄和错抄等人为因素所造成的电量误差,管理损失降至0。由于10kV线路关口表、台区考核表、用户电能表同时抄表,彻底解决了抄表例日不同步造成的线损统计不准确的问题,能实现线损率的日统计、日分析,从而真正达到了及时、准确地反映线路线损和台区线损的情况,为进一步降低线路线损率和台区线损率指明了方向。
5.3提高了防窃电能力
系统具备对计量装置运行状况的在线监测的功能,针对部分台区线损率居高不下的情况,通过远程抄表系统的每天的分析统计和日常的实时监控,快速发现用户用电异常,为快速有效的发现偷漏电行为提供了强有力的技术手段。用电检查人员曾经怀疑某炼铁厂有窃电嫌疑,多次现场突击检查,引起了客户的不满,为该用户安装负控监测终端后,经过4个月的系统在线观察,分析了其生产用电的负荷曲线变化情况,发现确实存在窃电行为,在精确的计量数据面前,用户不得在证据面前承认错误,并补交电费和违约金。
6结语
载波通信技术在远程抄表中的应用,利用远程抄表方式代替人工抄表和数据统计分析,既提高了供电企业的抄表管理水平,杜绝估抄、漏抄和错抄现象,又为改善和考核台区线损率、供电可靠性、电压合格率提供了依据,提升了供电企业的工作效率和服务水平。
关键词:载波抄表应用
1电力载波通信技术
电力载波通信技术是电力系统特有的通信方式,电力线载波通讯是指利用现有电力线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递。
2低压集中抄表系统构成
2.1系统构成
系统主要由系统主站、通信网络、集中器、采集器、电能表组成。系统主站主要实现远程抄表、统计分析、数据监测、校时、参数设置、远程停送电等功能。系统主站与集中器之间的通信网络称为“上行信道”,可以用电话线PSTN、GPRS/CDMA、光纤专网等方式实现通信;集中器与采集器或载波表之间的通信网络称为“下行信道”,可以用载波、RS485、短距离无线等方式实现通信。集中器以配电变压器为单位,管理每个配电变压器下的所有二级抄表设备(采集器及载波表)。采集器实现实时采集、运算、记录电能表的数据并处理来自集中器的指令,向上以载波方式与集中器通信,向下以485方式与三级设备(485接口电能表)通信。
2.2采集器
采集器以每个电能表箱为单元,位置处于电表和集中器之间,即电能表——采集器——集中器。采集器主要有3个功能:采集电表数据(如峰、谷、平不同时段的数据),保存,通过电力载波响应集中器的命令上传数据或向电表下传执行命令。
2.3集中器
集中器安装在各台区配电变压器侧,作为远程抄表系统的抄表核心部分,通过电力线抄读多台安装在低压电力线上的低压设备(一般可以达到1000个低压设备),具有远程通信接口,可以与远程主站系统通信。
2.4电子式载波电能表
具备双向通信功能的系统低端设备。
2.5主站抄表系统
主站抄表系统安装在用电抄表管理部门,由计算机、主站系统软件、光纤等通信信道组成。系统的主站管理软件系统简称后台,该应用软件根据需求而设计,可以实现远程自动抄读数据和数据分析等主要功能。
3抄表流程
抄表流程为:系统主站服务器发出命令,通过无线GPRS网络将命令传输到现场的集中器中,集中器接到命令后用载波通信的方式通过低压电力线抄读表计数据;现场表计在接到集中器发出的指令后,将集中器需要的数据通过低压电力线返送到集中器内;集中器接到数据后将数据通过无线GPRS将数据传送到主站系统内。
4目前集抄系统的应用情况
4.1低压电力线载波抄表
即集中器+载波电能表,集中器与电能表之间使用低压电力线载波通信。
(1)优点:安装工程量少,工程费用低。
(2)缺点:实时性较差,对远程停送电和远程预购电的功能会产生影响,整体设备运行寿命短,维护工作量大,载波通信芯片部具开放性和兼容性。
适用范围:适用对实用性要求不高、电能表分散、工程施工难度大的旧居民小区和城镇地区。
4.2RS485,总线抄表
即集中器+采集器+485电能表,集中器与采集器、采集器与电能表之间均采用RS-485总线通信。
(1)优点:实时性好,抗干扰和抗雷击能力强,功能扩展容易,远程停送电可靠,维护方便、成本低。
(2)缺点:总线布线施工工作量较大,需专业队伍安装和调试。
适用范围:适用于电能表分布集中、工程施工方便、容易铺设通信线路的新、旧居民住宅小区。
4.3低压电力线载波、RS485,总线混合抄表
即集中器+采集器+485电能表、集中器与采集器间采用低压电力线载波通信。采集器与电能表间采用RS485总线通信。
(1)优点:实时性较好,抗雷击能力较强。
(2)缺点:总线布线施工工作量较大,需专业队伍安装和调试。
适用范围:适用于电能表分布集中、容易铺设通信线路、集中器分布有一定距离的新、旧居民住宅小区。
4.4低压电力线载波、RS485,总线、脉冲线混合抄表
即集中器+采集器+脉冲处理器+脉冲电能表。集中器与采集器间采用低压电力线载波通信,采集器与脉冲处理器采用RS485总线通信,脉冲处理器使用脉冲线采集电能表数据。
(1)优点:无需更换电能表。
(2)缺点:总线布线施工工作量较大,需专业队伍安装和调试,对电能表的脉冲输出可靠性要求高,可能产生抄读数据与现场不一致的问题。
适用范围:适应已安装有脉冲电能表、用户电能表分布集中的小区。
4.5低功率无线、RS485,总线混合抄表
即集中器+无线采集器+485电能表。集中器与无线采集器间采用短距离无线通信,无线采集器与电能表间采用RS485总线通信。
(1)优点:抄表速度快,实时性好,抗干扰和抗雷击能力较强,功能扩展容易,远程停送电比较可靠,安装成本较低。
(2)缺点:无线终端调试工作量较大,需要专业队伍安装和调试。
适用范围:适用于电能表分布集中、集中器分布有一定距离的小区。
5载波远程抄表技术的社会效益和经济效益
5.1提高了工作效率
人工抄表每人一天最多能抄三四百户,伴随着经济的增长,城市新建住宅的日益增多,居民数量和一户一表的数量迅速增长,多种电价制度实行,用电管理日趋复杂。某供电公司在安装了远程自动集中抄表系统后,不仅大大地提高了抄表效率,降低了抄收员的工作难度和工作负担,而且实抄率达到98%,抄表差错率为0,杜绝了人情电、关系电等情况的发生。远程自动抄表替代了.人工抄表,达到了减员增效的目的,使节约下来的人员加强了业扩报装、配电维护工作,为电力系统的增供扩销和配电网稳定运行奠定了良好的基础。
5.2线损计算更加及时精准
集中抄表系统可以做到每天自动抄读电能表中同一时刻的数据,也可以做到每天对线损进行分析。消除了现场抄表时间差、估抄、漏抄和错抄等人为因素所造成的电量误差,管理损失降至0。由于10kV线路关口表、台区考核表、用户电能表同时抄表,彻底解决了抄表例日不同步造成的线损统计不准确的问题,能实现线损率的日统计、日分析,从而真正达到了及时、准确地反映线路线损和台区线损的情况,为进一步降低线路线损率和台区线损率指明了方向。
5.3提高了防窃电能力
系统具备对计量装置运行状况的在线监测的功能,针对部分台区线损率居高不下的情况,通过远程抄表系统的每天的分析统计和日常的实时监控,快速发现用户用电异常,为快速有效的发现偷漏电行为提供了强有力的技术手段。用电检查人员曾经怀疑某炼铁厂有窃电嫌疑,多次现场突击检查,引起了客户的不满,为该用户安装负控监测终端后,经过4个月的系统在线观察,分析了其生产用电的负荷曲线变化情况,发现确实存在窃电行为,在精确的计量数据面前,用户不得在证据面前承认错误,并补交电费和违约金。
6结语
载波通信技术在远程抄表中的应用,利用远程抄表方式代替人工抄表和数据统计分析,既提高了供电企业的抄表管理水平,杜绝估抄、漏抄和错抄现象,又为改善和考核台区线损率、供电可靠性、电压合格率提供了依据,提升了供电企业的工作效率和服务水平。