預(yù)付費低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)及應(yīng)用

1、預(yù)付費低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)及應(yīng)用摘要：依靠低壓電力載波通信技術(shù)，開展起來的集中抄表應(yīng)用系統(tǒng)，能實現(xiàn)臺區(qū)電費的遠間隔 集中抄錄，監(jiān)控對臺區(qū)總電量、線損的統(tǒng)計、計算，有效緩解了抄收電費工作量大的問題。但只采用遠程抄表的臺區(qū)仍然需要抄表員給用戶送電費單，并進展人工催費，仍然無法滿足供電局在“電費核收環(huán)節(jié)減員增效、進步管理程度的客觀要求。關(guān)鍵詞：低壓電力載波通信技術(shù)集中抄表應(yīng)用系統(tǒng)遠程抄表依靠低壓電力載波通信技術(shù)，開展起來的集中抄表應(yīng)用系統(tǒng)，能實現(xiàn)臺區(qū)電費的遠間隔 集中抄錄，監(jiān)控對臺區(qū)總電量、線損的統(tǒng)計、計算，有效緩解了抄收電費工作量大的問題。但只采用遠程抄表的臺區(qū)仍然需要抄表員給用戶送電費單，并

2、進展人工催費，仍然無法滿足供電局在“電費核收環(huán)節(jié)減員增效、進步管理程度的客觀要求。依靠智能I卡技術(shù)，開展起來的預(yù)付費電力管理系統(tǒng)，能實現(xiàn)先交費，后用電的管理形式。解決了電費收繳難的問題，但無法施行有效的用電管理及監(jiān)控，如電費核算周期內(nèi)的線損計算、電量匯總等功能，不能實現(xiàn)“抄“核環(huán)節(jié)的自動化。預(yù)付費低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)有機的將上述兩種技術(shù)結(jié)合在一起，運用低壓載波通信技術(shù)、智能PUI卡技術(shù)、國際通行的3DES加密及密碼管理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)、有線/無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),綜合上述兩種應(yīng)用系統(tǒng)的優(yōu)勢，在實現(xiàn)預(yù)付費電力管理的同時，使系統(tǒng)仍然具備遠距集中抄表，監(jiān)控的功能。為供電企業(yè)全面實現(xiàn)“抄“核“收自

3、動化，進步運營效率，躲避電費風(fēng)險，提供了更加可靠的技術(shù)支持。1系統(tǒng)組成HZ151-3Dj多費率載波抄表集中器、DDSD411型單相電子式多功能電能表、中央管理計算機和I卡多功能電能表管理軟件、智能PUI卡、手抄機2系統(tǒng)各組成局部簡介2.1HZ151-3Dj集中器HZ151-3Dj多費率載波抄表集中器作為預(yù)付費低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，通過有線/無線通信網(wǎng)絡(luò)連接收理系統(tǒng)計算機，通過低壓電力線連接電能表。負責(zé)抄表過程的控制以及抄表數(shù)據(jù)的接收、存貯與轉(zhuǎn)發(fā)。HZ151-3Dj多費率載波抄表集中器與中央管理系統(tǒng)計算機的管理軟件通信有多種方式：RS232方式、內(nèi)置/外置DE方式、RS485方式、

4、PDA紅外通信方式、GS和GPRS通信方式。HZ151-3Dj多費率載波抄表集中器與下位多個電表控制模塊的通信通過電力載波通信方式對管理的電能表進展實時抄表、凍結(jié)抄表、通/斷電操作?？蓮V泛用于城鄉(xiāng)居民小區(qū)和企、事業(yè)單位的用電管理。2.2DDSD411型單相電子式多功能電能表DDSD411型單相電子式多功能電能表作為預(yù)付費低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)的終端設(shè)備，是采集、管理用戶用電數(shù)據(jù)信息的主要設(shè)備。該表主控PU采用專為自動抄表及遠程監(jiān)控系統(tǒng)而設(shè)計的單片微處理器單芯片解決方案；電能計量采用ADE7755計量芯片；顯示器采用專門定制的漢字LED/LD。具有集成度高、平安性高，計量精度高，功耗小，通信接

5、口豐富，顯示明晰且信息量大等特點。該電能表按照消費使用過程，及所含信息的不同，依次經(jīng)歷如下過程:裸表態(tài)即消費出來不含任何信息的電表原始態(tài)即裸表態(tài)電表輸入了必要電表參數(shù)，且啟動平安機制的電表發(fā)行態(tài)即原始態(tài)電表導(dǎo)入了系統(tǒng)管理信息和系統(tǒng)平安信息的電表運行態(tài)即發(fā)行態(tài)電表導(dǎo)入了用戶個人信息和平安信息的電表并可通過I卡進展表態(tài)轉(zhuǎn)換。該表通過電力線載波接口與集中器通信，承受來自集中器的指令，并根據(jù)指令要求上傳計量數(shù)據(jù)、用戶管理信息及本用戶表的狀態(tài)信息。實現(xiàn)低壓電力載波集中抄表功能和實時監(jiān)測功能。該表通過I卡接口，承受來自系統(tǒng)管理計算機的設(shè)置信息，用戶數(shù)據(jù)，并根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置進展計量，同時反應(yīng)本表的計量信息，用戶

6、管理信息和狀態(tài)信息。實現(xiàn)多種計費方式的預(yù)付費功能。該表還具有多種擴展接口及告警、欠費斷電功能，以方便管理部門對用戶用電狀況的稽查、管理和效勞。該表性能指標(biāo)符合DL/T614-1997、GB/T17215-2002IE61036、GB/T15284-2002的要求；I卡性能符合GB/T18460-2002標(biāo)準(zhǔn)要求；載波性能指標(biāo)符合電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T698-1999，紅外通信協(xié)議符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T645-1997。該表具有平安可靠、計量精度高、LD或LED顯示、安裝方便等諸多特點，特別適用于居民用戶和工業(yè)用戶的電能計量及控制。2.3I卡多功能電能表管理軟件I卡多功能電能表管理軟件，是專為預(yù)付費

7、低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)設(shè)計的配套軟件。該軟件集電能表檔案管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理和異常分析及I卡售電管理為一體。為用戶提供了較為完善的人機界面。根據(jù)軟件功能方案的要求，系統(tǒng)劃分為以下5個局部根本信息管理局部：錄入根本數(shù)據(jù)信息,建立數(shù)據(jù)庫，為詳細操作做準(zhǔn)備；I卡管理局部：在操作權(quán)限的控制下，制備各種功能I卡，進展預(yù)付費管理操作；載波管理局部：在操作權(quán)限的控制下，完成設(shè)置集中器、載波集中抄表、數(shù)據(jù)管理等操作；數(shù)據(jù)維護局部：在操作權(quán)限的控制下，可以對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進展數(shù)據(jù)計算和相應(yīng)的打英閱讀等操作；系統(tǒng)管理局部：可以對數(shù)據(jù)庫進展修復(fù)、壓縮、備份等操作。2.4智能PUI卡PU智能I卡保密性能好，平安系數(shù)

8、高。在系統(tǒng)中主要作為電能表的各項參數(shù)設(shè)置，預(yù)付費電量金額的傳遞來使用。其中I卡操作系統(tǒng)和其支持的國際通行3DES加密算法，負責(zé)I卡信息的存儲、傳遞平安。負責(zé)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的平安機制，對操作者的身份進展驗證并對其操作權(quán)限進展控制，以及數(shù)據(jù)的加解密傳遞。預(yù)付費低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)中共有6種功能卡：系統(tǒng)設(shè)置卡，清零卡，補電卡，換表卡，檢查卡，用戶卡。系統(tǒng)中I卡電能表和I卡的運作關(guān)系見圖2。2.5手抄機手抄機在系統(tǒng)中主要作為電能表的各項參數(shù)設(shè)置，及人工抄搜集中器或電能表的一種補充手段。主要通過紅外接口進展工作。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.3預(yù)付費低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)五大特點3.1載波通信技術(shù)與智能I卡

9、技術(shù)的有機結(jié)合依靠低壓電力載波通信技術(shù)，開展起來的集中抄表應(yīng)用系統(tǒng)，能實現(xiàn)臺區(qū)電費的遠間隔 集中抄錄，監(jiān)控對臺區(qū)總電量、線損的統(tǒng)計、計算。有效緩解了抄收電費工作量大的問題。但只采用遠程抄表的臺區(qū)仍然需要抄表員給用戶送電費單，并進展人工催費。仍然無法滿足供電局在電費核收環(huán)節(jié)減員增效、進步管理程度的客觀要求。依靠智能I卡技術(shù)，開展起來的預(yù)付費電力管理系統(tǒng)，能實現(xiàn)先交費，后用電的管理形式。解決了電費收繳難的問題。但無法施行有效的用電管理及監(jiān)控，如電費核算周期內(nèi)的線損計算、電量匯總等功能，不能實現(xiàn)“抄“核環(huán)節(jié)的自動化。預(yù)付費低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)有機的將上述兩種技術(shù)結(jié)合在一起，綜合上述兩種應(yīng)用系統(tǒng)的

10、優(yōu)勢，在實現(xiàn)預(yù)付費電力管理的同時，使系統(tǒng)仍然具備遠間隔 集中抄表，監(jiān)控的功能。為供電企業(yè)的“抄“核“收全面自動化，提供了更加可靠的技術(shù)支持。3.2豐富的工作方式預(yù)付費低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)中，DDSD411型單相電子式多功能電能表通過電能表工作方式字的設(shè)置，完成工作方式控制及轉(zhuǎn)換設(shè)計。該系統(tǒng)由于兼I卡預(yù)付費和載波抄表管理于一體，而且又兼容單費率和多費率于一身。在實際應(yīng)用中，可以有多種方式可以選擇，概括起來主要有以下幾種配置方案：第一種：單費率I卡預(yù)付費載波系統(tǒng)第二種：多費率I卡預(yù)付費載波系統(tǒng)第三種：I卡預(yù)付費單費率系統(tǒng)第四種：I卡預(yù)付費多費率系統(tǒng)第五種：單費率載波系統(tǒng)第六種：多費率載波系統(tǒng)工

11、作方式的轉(zhuǎn)換，只需通過I卡多功能電能表管理軟件制作出相應(yīng)設(shè)置的系統(tǒng)設(shè)置卡，將系統(tǒng)設(shè)置卡對目的電能表作插卡設(shè)置即可完成。省去以往更換電能表的方式，使臺區(qū)改制和晉級變得方便可行，并且可方便的在同一臺區(qū)內(nèi)通過設(shè)置其電能表的工作方式管理不同的用戶。為供電企業(yè)管理復(fù)雜臺區(qū)提供了實在可行的解決方案。3.3完善的平安措施對于各種供電管理系統(tǒng)，平安問題一直是系統(tǒng)能否投入使用的重要標(biāo)志。在預(yù)付費低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)的研制中，通過對國內(nèi)多種廠家I卡系統(tǒng)的分析，并模擬了各種可能的攻擊，采取了一系列有效的措施。確保系統(tǒng)平安。表1為各平安措施保障的對象和其作用一覽表。該I卡平安系統(tǒng)符合：?中國金融集成電路I卡標(biāo)準(zhǔn)?

12、及?全國銀行I卡密鑰管理規(guī)那么暫行?，為本系統(tǒng)與銀行聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)一卡通奠定了堅實的基矗3.4高度的系統(tǒng)集成在預(yù)付費低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)的研制中，采用了許多大規(guī)模，超大規(guī)模集成電路。如：帶載波接口，紅外接口，RS485接口，顯示驅(qū)動接口及系統(tǒng)時鐘日歷的微處理器，帶高精度A/D轉(zhuǎn)換，電壓/頻率轉(zhuǎn)換的ADE7755計量芯片等。這些集成電路的運用，為供電企業(yè)提供了有很高性價比的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。具備多種通斷電方式：載波電能表狀態(tài)時，可進展遠程通斷電控制；I卡預(yù)付費電能表狀態(tài)時，電量用盡后，繼電器自動斷電。3.5先進的系統(tǒng)晉級手段在預(yù)付費低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)的研制中,工程組在進步產(chǎn)品現(xiàn)有性能的同時，也著眼

13、于將來，選擇了具有在線編程才能的微處理器。即當(dāng)推出新版本時，可在不拆卸電能表的情況下，現(xiàn)場晉級系統(tǒng)中應(yīng)用軟件。4應(yīng)用情況西安供電局臨潼供電分局自2022年底開場參與預(yù)付費低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)的研制，并于2022年開場正式使用。經(jīng)過近兩年的運行，預(yù)付費集抄表計運行正常，電能表實抄率到達了100%。后臺抄收管理軟件運行情況良好，不僅可實時觀測客戶的電量、電費數(shù)據(jù)，還可對每戶電壓、電流、功率進展實時監(jiān)控。預(yù)付費集抄技術(shù)的綜合管理系統(tǒng)的推廣使用，對于改善電力營銷管理的意義是非常重要的，其帶來的社會效益和經(jīng)濟效益也是非常顯著的。歸納起來，主要有以下幾點。降低了電力系統(tǒng)的管理本錢。改變了落后、陳舊的人

14、工抄表計費形式，實現(xiàn)了抄表方式的技術(shù)革命，降低了抄表、催費的人力投入，為供電系統(tǒng)減員增效，降低管理本錢創(chuàng)造了有利條件。該系統(tǒng)工程施行后，僅通過節(jié)省人力及降損兩方面分析，臨潼供電分局每年可增加直接經(jīng)濟效益20萬元以上，而實際上該系統(tǒng)所帶來的隱含的、間接的經(jīng)濟效益那么遠高于此。平安性和工作效率。采用該系統(tǒng)后，抄表人員可以做到足不出戶就可讀取實時電能表的數(shù)據(jù)，極大的進步勞動消費率，同時減少了抄表人員登桿作業(yè)的危險性，因此方便、快捷、平安。防止了人工抄表、收費的弊端。原始的手工抄表和收費，以及一些管理上的破綻，用電管理中存在“關(guān)系電、權(quán)利電、人情電現(xiàn)象，線路高損、抄表過失、客戶欠費不僅使供電企業(yè)蒙受損失，也給用電客戶帶來了不必要的費事。該系統(tǒng)的施行，增加了用電透明度，最大限度降低了電費回收風(fēng)險，也使客戶用上了“放心電、滿意電。為科學(xué)地開展用電負荷提供幫助。通過本集抄系統(tǒng)的三相負荷平衡分析，營業(yè)所管理人員可以很直觀地查閱到各臺區(qū)三相負荷分布情況。在開展新裝負荷時，就可以作到有的放矢，防止了由于盲目開展負荷、單項負荷過重所造成的線路損耗。豐富了