精品專業(yè)論文文獻(xiàn) 現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化遠(yuǎn)程抄表技術(shù)探討

1、現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化遠(yuǎn)程抄表技術(shù)探討現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化遠(yuǎn)程抄表技術(shù)探討 【摘要】在電力系統(tǒng)中，低壓居民用電是不可或缺的重要組成部分，以自動(dòng)抄表代替人工抄表，是電力自動(dòng)化發(fā)展的必然趨勢(shì)。 【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；自動(dòng)抄表；射頻；載波 中圖分類號(hào)：f406文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a 隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷發(fā)展，電力作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱企業(yè)，正受到人們的普遍關(guān)注。電力低壓集中抄表系統(tǒng)是一種采用通訊和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將安裝在用戶處的電能表所記錄的用電量等數(shù)據(jù)通過(guò)遙測(cè)傳輸匯總到營(yíng)業(yè)部門(mén)，代替人工抄表及后續(xù)相關(guān)工作的自動(dòng)化系統(tǒng)。 采用此方式不僅能節(jié)約大量人力資源，更重要的是可提高抄表準(zhǔn)確性，供電管理部門(mén)能得到及時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)

2、信息，如電能需量、分時(shí)電量和負(fù)荷曲線等，同時(shí)電力用戶不再需要與抄表者預(yù)約時(shí)間。 1 集中抄表系統(tǒng)常見(jiàn)的通訊方式 要了解集中抄表的發(fā)展，首先需要對(duì)集中抄表的大致結(jié)構(gòu)有所了解。集中抄表系統(tǒng)是通過(guò)抄表終端（或稱采集器）自動(dòng)采集電能表數(shù)據(jù)，通過(guò)本地網(wǎng)絡(luò)鏈路（下稱本地鏈路）將數(shù)據(jù)傳輸給集中器，再由集中器通過(guò)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)鏈路（下稱遠(yuǎn)程鏈路），將數(shù)據(jù)傳回中心。一般性配置為一個(gè)臺(tái)區(qū)配備一臺(tái)或幾臺(tái)集中器，每個(gè)集中器通過(guò)本地鏈路連接幾十塊抄表終端。集中抄表系統(tǒng)的發(fā)展，集中體現(xiàn)在鏈路通訊技術(shù)的發(fā)展。 1.1 本地鏈路 485總線技術(shù) 從抄表系統(tǒng)到電能表的本地鏈路，最早采用的技術(shù)是485總線技術(shù)，通過(guò)在抄表系統(tǒng)與電能表之

3、間（或者抄表系統(tǒng)內(nèi)部）架設(shè)485通訊線，搭建本地通訊鏈路。這種方式因?yàn)樾枰硗獠季€，投入成本和施工量都非常大，尤其是對(duì)于改造臺(tái)區(qū)，還需要挖溝、打孔；另外，因?yàn)槭怯芯€傳輸，一點(diǎn)斷線就可能導(dǎo)致全網(wǎng)癱瘓；如果在施工或后期維護(hù)過(guò)程中，不小心接入強(qiáng)電，將導(dǎo)致全網(wǎng)的設(shè)備損壞。目前485總線技術(shù)已經(jīng)不再做大規(guī)模應(yīng)用，只應(yīng)用在某些通信條件特別惡劣的工程環(huán)境中。 1.2 本地鏈路 低壓電力載波技術(shù) 低壓電力載波技術(shù)是一種利用電力線傳輸數(shù)據(jù)的方式，各設(shè)備上裝有專門(mén)的載波模塊，以特定頻率將信號(hào)加載在電力線上廣播傳輸。相對(duì)于485總線方案，載波集中抄表系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要是不需要另外布線，這就避免了485總線方案帶來(lái)的諸多

4、問(wèn)題。不過(guò)因?yàn)榈蛪弘娋W(wǎng)用電復(fù)雜、負(fù)荷接線雜亂、負(fù)荷變動(dòng)性大、電力線內(nèi)諧波干擾強(qiáng)烈，傳輸?shù)男盘?hào)容易受到影響，其穩(wěn)定性有一定的局限。 線性擴(kuò)頻載波技術(shù)在當(dāng)前是比較新的技術(shù)，擴(kuò)頻方式的優(yōu)點(diǎn)在于即使在有用信號(hào)被噪聲淹沒(méi)的情況下，芯片也能正確提取出有用信號(hào)。所以這種方式抗干擾能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸成功率高，因此利用此技術(shù)的產(chǎn)品實(shí)用性有所增強(qiáng)。 載波方案經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，目前也是基本滿足常規(guī)的抄表需求。 1.3 本地鏈路 射頻通訊技術(shù) 射頻通訊（短距離無(wú)線）技術(shù)是伴隨個(gè)人通訊需求發(fā)展起來(lái)的最新一代通訊技術(shù)，抄表系統(tǒng)與電能表之間（或者抄表系統(tǒng)內(nèi)部）通過(guò)無(wú)線信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在30200米范圍之內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)2500k

5、的傳輸帶寬，平均傳輸帶寬約為載波方案的上百倍，更為重要的是，短距射頻技術(shù)的通訊可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于其它方案，從長(zhǎng)期來(lái)看，也不會(huì)受到電網(wǎng)改造和用電變化的影響。通過(guò)應(yīng)用無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)，可以將通訊范圍擴(kuò)展到幾公里，完全可以滿足電力集中抄表的需求。 但是客觀存在有的居民用電地區(qū)（如鄉(xiāng)村、山區(qū)等），居民電表集中程度并不高，若單純使用射頻方案，將不可避免地增加設(shè)備成本。 1.4 遠(yuǎn)程鏈路 在電力數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程采集的技術(shù)史上，230電臺(tái)曾經(jīng)扮演了重要角色，目前這種通訊方式已經(jīng)基本被廢棄了。隨著公共通訊網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，借助電信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，效果要比專用網(wǎng)絡(luò)（230電臺(tái)、微波通訊等）更廉價(jià)、更可靠。在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)成熟之前，電

6、話線就成為了最佳的遠(yuǎn)程鏈路載體，到目前為止，仍然有個(gè)別地方采用電話線作為遠(yuǎn)程鏈路。隨著gprs/cdma網(wǎng)絡(luò)的廣泛覆蓋，無(wú)線通訊可以提供更方便、可靠的通訊保障，因此gprs/cdma通訊方式目前被廣泛應(yīng)用與各種遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集項(xiàng)目當(dāng)中，當(dāng)然也包括集中抄表系統(tǒng)。 2 實(shí)際應(yīng)用中的方案探討 2.1 城鎮(zhèn)居民用電地區(qū) 隨著城市化的發(fā)展，居民樓越蓋越高，往往一棟樓上有幾十甚至幾百戶居民，其電能表則是統(tǒng)一安裝在樓棟的某一個(gè)位置，像這樣的居民區(qū)，電能表高度集中，且統(tǒng)一型號(hào)，我們可以采用射頻方案進(jìn)行自動(dòng)化集中抄表。 由抄表設(shè)備將各樓棟、各單元的電能表數(shù)據(jù)各自抄收，加密后通過(guò)射頻技術(shù)將數(shù)據(jù)傳到集中器上，最后再通過(guò)

7、gprs/cdma等遠(yuǎn)程鏈路傳到遠(yuǎn)端服務(wù)器上，既避免了復(fù)雜的有線信道，更增加了數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。由于其傳輸帶寬相對(duì)比較高，可以支持更密集的抄表頻率，對(duì)建立負(fù)荷曲線等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)起到可觀的促進(jìn)作用。 2.2 城鄉(xiāng)結(jié)合部用電地區(qū) 我國(guó)現(xiàn)在仍然存在很大部分的鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民，其中有的居民建筑相對(duì)分散，有的鄉(xiāng)村僅有幾十戶居民，且電能表多為一戶一表分散安裝，若采用射頻方案，勢(shì)必少量甚至一只電能表就要安裝一套抄表設(shè)備，將大大增加建設(shè)成本。對(duì)于這樣的地區(qū)，我們可以采用“射頻+載波”的方案。 只要用戶的電能表是附帶載波功能的，只需要在臺(tái)區(qū)內(nèi)安裝一臺(tái)集中設(shè)備，即可將臺(tái)區(qū)內(nèi)的所有載波電能表數(shù)據(jù)抄收；由于鄉(xiāng)村居民用電情況相

8、對(duì)簡(jiǎn)單，電力線內(nèi)干擾可控制在可接受范圍內(nèi)。同時(shí)，存在跨臺(tái)區(qū)的居民地區(qū)，可以采用射頻方案解決。 2.3 特殊用電地區(qū) 有的用電戶比較特殊，比如倉(cāng)庫(kù)、地下室、居民小區(qū)總電能表等，由于數(shù)量不太大，可以使用485總線作為補(bǔ)充方案，直接將電能表連接到集中設(shè)備上，則可實(shí)現(xiàn)100%的通信成功率與抄表成功率。 2.4 手持抄表機(jī) 是一臺(tái)手持的、能與集中抄表設(shè)備通訊并顯示數(shù)據(jù)的儀器?？梢越o抄表系統(tǒng)發(fā)送抄表指令，現(xiàn)場(chǎng)收集電表各項(xiàng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并可用于緊急情況下（例如gprs網(wǎng)絡(luò)中斷、集中器硬件損壞等）的抄表工作。 3 結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)上述幾種方法的合理分配、布局，低壓集中抄表可以以無(wú)線射頻和載波通信為核心，以短距離無(wú)線、載波、485總線相結(jié)合。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的不同情況，應(yīng)用不同的集抄設(shè)備，從而可以使整個(gè)集抄方案的穩(wěn)定性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、擴(kuò)展性都達(dá)到最理想狀態(tài)。 以自動(dòng)抄表代替人工抄表，是電力自動(dòng)化發(fā)展的必然趨勢(shì)。通過(guò)建設(shè)集中抄表系統(tǒng)，可以（1）杜絕人工抄表產(chǎn)生的誤抄、漏抄、估抄等；（2）提高工作效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，減員增效；從數(shù)據(jù)采集到收費(fèi)單的打印都自動(dòng)完成；（3）避免了人工抄表時(shí)間跨度大，無(wú)法抄錄同一時(shí)間的數(shù)據(jù)，方便查看電能質(zhì)量，為降低線損提供理論依據(jù)；（4）可以隨時(shí)掌握各種表計(jì)的運(yùn)行情況，便于統(tǒng)