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　　低压远程抄表项目的技术经济分析及实施

　　摘 要：人工抄表方式容易出现了抄表不到位，窃电、估抄、漏抄、错抄电量等营业事故，同时由于抄表的不同期造成了线损长期不能分析透彻，影响节能降耗工作的开展，不能满足供电企业精细化管理的要求。低压远程抄表系统是将用户电能计量数据实现自动采集、传输和处理的系统，项目的实施对提高工作效率，保证抄表电量准确性，同时加强线损管理有着积极意义。

　　关键词：低压远程抄表,用电管理

　　1.低压远程抄表的原理及技术分析

　　低压远程抄表系统是一种高度集成的，集软硬件为一件的，对各种范围内的不同用户的实时用电量信息以及各种故障信息数据通过远程输送方式，实现自动正确采集、存储、传输、统计及综合分析的系统。该系统的主要工作原理是将智能型电能表(该表具有数据传输功能)内的所有数据输入与其相匹配的集中器汇合，该集中器不对数据进行任何处理，它配有调制解调器可将数据通过通讯网络远传给后台监控主站，在主站端进行数据建库，并以Intranet技术为基础，建立计算机管理系统，通过局域网分别与营销系统、生产信息系统实行数据交换和共享。

　　1.1低压远程抄表系统的原理

　　低压远程抄表系统主要由电能表、采集器、集中器、数据传输通道、主站系统构成，通过网络可以和供电局的营业收费系统相连，实现抄表收费一体化。

　　第一部分是电度表控制采集部分，包括电表和采集器。电能表有485电子表、脉冲电能表和机械电能表三种。485电子表通过485线将电能量数据传送至带485口的采集器，脉冲电能表可将标准脉冲信号。其中的采集器分为单表可将采集器和多表采集器可同时采集、存储8、12、16、24、32或64块电表的数据，采集器除完成电表的电量数据采集工作以外，还要根据系统的要求完成与集中器之间的数据通信，将需要传送的电量数据送到集中器。

　　第二部分是集中器，它的主要任务有两个：一是完成与采集部分的数据通信工作，向集部分下达电量数据冻结命令，定时循环接收采集器的电量数据，或根据系统要求接收某个电表或某组电表的数据;二是根据系统要求完成与主站的通信，将用户用电数据等主站需要的信息传送到主站数据库中。集中器是抄表系统中的电能表的一次集中设备，其本身配合特殊软件，具有通信功能。抄表集中器通过下行通道将多台电能表连接成本地网络，并将它们的用电量等数据集中处理，再通过上行通道将数据上传。上行通道指的是集中器与主站之间的通信线路，可以采用电话、无线通信、专线等通信介质;下行通道指的是集中器与采集器之间，采集器与电能表之间的通信线路，主要有485总线、电力线载波两种通信方式。

　　第三部分是抄表主站。利用无线通信网络、电话线、专线等，将抄表集中器所集中的电表数据抄回至主站系统，由主站系统对数据进行处理后发送至相应生产系统。主站系统具备对采集数据进行分析、处理、归类、报警的功能，通过和其它业务系统进行接口应用，实现高级应用功能整合。

　　1.2低压远程抄表的实现方式

　　根据电能表类型的不同，又可分为485电能表远程抄表、脉冲电能表远程抄表和载波电能表远程抄表三种。下面对三种不同方式进行介绍：

　　1.2.1 485电子表远程抄表

　　电表本身自表485总线接口，电表和采集器之间另外敷设专用的485总线，采集器采用载波或485线方式将数据再发送至集中器，集中器再远程将数据发送回后台。电表与采集器间指令下发均通过485线传送，在485线故障时则必须在现场抄读显示电量。

　　1.2.2脉冲电能表远程抄表

　　在每个配电变压器台区配置多台集中抄表装置，每台集中抄表装置下安装多只脉冲信号实时采集，根据电能表脉冲常数折算成电能表的电度值并存储。集抄装置内配有GPRS或CDMA调制解调器，将采集数据上传回后台主站。

　　1.2.3载波电能表远程抄表

　　在每个配电变压器台区内放置一台集中抄表，方式同前。在每个表箱内安装的电能表为载波电能表，此类电能表中加装有载波模块，由载波模块利用低压电力载波的方式完成每只电能表与集中抄表装置的通讯，并将电能表的数据传给集中抄表装置。集中抄表装置通过通信媒介接收到抄表中心的抄表中呼叫，将其存储的数据传送抄表中心。

　　1.3低压远程抄表的特点

　　1.3.1方便抄表工作。低压远程抄表实现了电能表数据抄录的计算机管理，抄表人员足不出户就可以对电能表的数据及时准确地进行抄录，极大地方便了抄表工作。

　　1.3.2系统运行稳定可靠、采集数据寻事准确。主站系统在抄表时，对数据采集处理装置进行校时，使各采集装置所抄录的电能数据的时间保持一致，从而保证了数据统计准确、可靠;由于剔除了人工现场抄表的不利因素，使得抄录的电能表数据的准确性从技术上得到了保证;主站系统能随时对电能表的数据进行情况进行监测，及时发现异常情况，及时处理，以避免为企业带来经济损失，同时，也为电量分析和电网商业化运营、实现即时结算提供了可靠的技术支持。

　　1.3.3原始数据的唯一性。网络系统在设计上，严格遵循电能量数据唯一性、安全性以及不可修改性的原则。抄表工作站的操作要经过严格安全检查和登录操作，抄回的数据定义为只读不可修改，其余工作站的数据处理来源于抄表工作站抄回的数据信息，各工作站的作何操作均不能改变原始的数据信息。

　　1.3.4可扩展性：该系统可以将用户的电能表表号、电能表指示数生成一数据库，通过编程很容易实现与电费核算、银电联网电费划拨系统的接轨，从而使抄表、核算、收费全部自动化。

　　2.电力线载波抄表

　　2.1技术性能分析

　　1995年，电力载波技术开始应用在用电抄表上。由于电力线路分布无所不至，系统可以连接发电厂乃至各个居民家庭，并且无需重新布线，可以节省大量的人力物力，所以受到广大开发公司的极大兴趣。在这样的远程抄表系统中，每个用户的电子式电度表就近与交流电源线相连接，电度表发出的调制脉冲信号经交流电源线送出，设置在中心电房的集中器则定时通过用电线路以载波通讯方式收集各用户电度表测得的电能数据信息，然后将数据传送回后台主站处理。

　　组网方式分为单表载波模式方式和多表一个采集器方式。单表载波模式方式指将载波采集模块安装在电能表内(载波电能表)，每个采集模块完成电量的数据采集计算，并通过低压电力线与设在变压器副边侧的集中转发器进行通信。系统由主站、信道、载波集中器、载波电能表构成。主信道上行一般采用公用无线通信网(GPRS或CDMA),集中器与载波电能表之间(下行)采用低压电力线载波。多表一个采集器方式类似于485总线的抄表方式，多块电能表共用1个采集器。唯一不同的是采集终端(模块)与集中器之间的通信不是采用485双绞线，而是通过低压电力线实现载波通信。单表载波模块方式的特点是安全可靠且安装维护都很方便，但成本较高。而多表一个采集器方式的特点是成本较低，但维护性和安全性较差，多表一个采集模块方式也对采集器提出较高的技术要求，处理不好容易造成计数脉冲丢失。

　　2.2载波通信问题分析

　　电力线载波方式是远程抄表的主要方式，但电力线的传输环境具有以下一些特性，并且这些特性都是不利于通信传输的：变压器和用户设备如空调、冰箱等有着极低的阻抗，可以使传输信号严重衰减;在线负荷变化大，如家电设备的瞬间起动等等，使得通信设备无法设计阻抗匹配;可变的分布阻抗几乎对所有频率的信号都起着衰减或隔离的作用，并且这些变化没有规律，呈随机状态;噪声模型无规律：可为尖刺、宽带和谐波形式;高频时容性阻抗和低频时的感性阻抗使信严重衰减。必须重点解决这些技术问题，载波抄表方式才能得到进一步的针对电力载波的特点，应该根据应用情况的不同分别考虑，建议如下：

　　2.2.1抗干扰问题较突出的地区，宜采用抗干扰好的通信方式，载波采用扩频方式，且增大发射功率和提高接收的灵敏度。

　　2.2.2信号衰减比较突出的地区，如偏远农村地区，宜采用窄带载波方式，同时考虑增大发射功率和提高接收的灵敏度。

　　2.2.3由于远程抄表对实时性要求不太高，可采用补抄方式或者加装计时芯片方式，均可解决载波的通信问题。

　　2.3具体应用方案

　　利用低压电力载波通信模块实现远程抄表，它采用多用户联网的形式，进行集中抄表，可以把多用户的电量集中记录在一个集中器中，使供电管理部门抄表方便，数据统计简单，缩减费用收缴周期。

　　3.结语

　　随着电力市场改革的不断深化，电力系统传统的垄断体制将被逐渐打破。为加强供电企业的服务质量，满足“耙换6槐”政策实施以及配网需求侧的自动化管理的需要，全面实施低压远程抄表系统具有极为重大的经济和社会价值。

　　本文选自国家级期刊《城市建设理论研究》。《城市建设理论研究》杂志是经新闻出版总署批准，中国商业联合会主管、商业网点建设开发中心主办，联合国全人类发展中国协会、科技部科学技术进步研究所、中国社会科学院城市发展与环境研究中心指向，面向国内外公开发行的国家级科技类期刊。国内统一刊号：CN11-9313/TU;国际标准刊号：ISSN2095-2104,《城市建设理论研究》ISSN刊号可登录国家图书馆中心查询。

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