鄆城電網(wǎng)自動(dòng)抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)

鄆城電網(wǎng)自動(dòng)抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：基于對(duì)電表計(jì)量方法、功能的開(kāi)展和各種通信方式在自動(dòng)抄表中的應(yīng)用，該文分析了針對(duì)變電站、工業(yè)大用戶(hù)、配電變壓器、居民臺(tái)區(qū)等電力設(shè)備和用戶(hù)的不同特點(diǎn)，可分別采用不同的通信方式、不同的采集終端，對(duì)其用電情況進(jìn)展監(jiān)測(cè)的可行性。文中涉及到近年來(lái)在電力系統(tǒng)使用的GPRS數(shù)據(jù)采集終端和低壓載波技術(shù)在居民區(qū)抄表的應(yīng)用，使電網(wǎng)監(jiān)測(cè)的范圍不再局限于變電站和城區(qū)主要線路上，具有廣闊的應(yīng)用空間和較高的實(shí)用價(jià)值，對(duì)于加強(qiáng)配電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)與管理，進(jìn)步電力部門(mén)的消費(fèi)經(jīng)營(yíng)程度和管理效率具有很大幫助。關(guān)鍵詞：自動(dòng)抄表電子式電能表GPRS無(wú)線通信低壓載波在用電管理方面，采用自動(dòng)抄表技術(shù)，不僅能節(jié)約人力資源，更重要的是可進(jìn)步抄表的準(zhǔn)確性，減少因估計(jì)或謄寫(xiě)而造成賬單出錯(cuò)，使供用電管理部門(mén)能及時(shí)準(zhǔn)確獲得數(shù)據(jù)信息。由于電力用戶(hù)不再需要與抄表者預(yù)約上門(mén)抄表時(shí)間，還能迅速查詢(xún)賬單，故這種技術(shù)越來(lái)越受到用戶(hù)歡送。1鄆城電網(wǎng)自動(dòng)抄表技術(shù)應(yīng)用概況鄆城電力公司自動(dòng)抄表系統(tǒng)在技術(shù)應(yīng)用上最初采用累計(jì)脈沖電量的方法。這種方法具有技術(shù)要求低，簡(jiǎn)單方便的優(yōu)勢(shì)，對(duì)所用電能表及采集裝置要求不高，缺點(diǎn)是電能表脈沖必須不連續(xù)上傳。假設(shè)采集裝置、通道及調(diào)度主站任何環(huán)節(jié)發(fā)生故障時(shí)，這段時(shí)間內(nèi)所喪失的脈沖計(jì)數(shù)無(wú)法找回，易于造成電量漏計(jì)，只具有參考價(jià)值。從建立110kV侯集變電站起，鄆城電力公司改用采集電能表碼的方法，這種方法對(duì)電能表及采集裝置技術(shù)要求高，但因采集的是電能表的實(shí)時(shí)表碼，不必時(shí)刻采集，不存在電量漏計(jì)的問(wèn)題。近年來(lái)隨著技術(shù)的開(kāi)展和產(chǎn)品價(jià)格不斷下降，已廣泛應(yīng)用于電力自動(dòng)抄表系統(tǒng)。最近幾年鄆城縣工業(yè)大用戶(hù)數(shù)量增加很快，但和配電變壓器一樣，由于地理位置分散，采集點(diǎn)多，使用的電能表種類(lèi)繁多，且大多數(shù)不支持自動(dòng)抄表功能，目前還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表。和變電站不同的是，這些用戶(hù)沒(méi)有現(xiàn)成的通道，并且存在電能表和通道投資費(fèi)用與收益問(wèn)題。居民區(qū)自動(dòng)抄表鄆城縣已有試點(diǎn)運(yùn)行。目前，鄆城電網(wǎng)只在變電站實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)抄表，且由于鄆城電力公司變電站自動(dòng)抄表功能是作為變電站綜合自動(dòng)化的一項(xiàng)附加功能而實(shí)現(xiàn)的，又因歷時(shí)時(shí)間較長(zhǎng)，且廠家眾多，規(guī)約種類(lèi)不一〔鄆城電力公司變電站現(xiàn)用電能表所用規(guī)約種類(lèi)有威勝V4.0、威勝V4.1、國(guó)標(biāo)645規(guī)約三種版本〕，故電能表的上傳數(shù)據(jù)大多只是無(wú)功表碼和有功表碼，電能表可采集的其他電網(wǎng)數(shù)據(jù)如電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)等并不能上傳。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)雖然目前鄆城電網(wǎng)抄表的范圍孝功能單一，但我們要看到自動(dòng)抄表廣闊的開(kāi)展空間和應(yīng)用范圍，在設(shè)計(jì)自動(dòng)抄表系統(tǒng)時(shí)要充分考慮到其技術(shù)先進(jìn)性、實(shí)用性、功能可擴(kuò)大性。2.1電能表和采集裝置選擇近年來(lái)，隨著數(shù)字電子技術(shù)的飛速進(jìn)步，電子式電能表的功能逐漸增多并日臻完善。全電子式電能表不再使用感應(yīng)系測(cè)量機(jī)構(gòu)，而是由乘法器完成對(duì)電功率的測(cè)量。各種新型電子式電能表不斷推出，型號(hào)各異、功能眾多，但其根本原理一樣，主要功能可歸為三個(gè)方面：計(jì)量、計(jì)費(fèi)功能，包括分時(shí)計(jì)量、最大需量計(jì)量和預(yù)付費(fèi)等；保護(hù)功能，包括過(guò)電流、過(guò)電壓保護(hù)與防竊電等；通信功能，可以是紅外、無(wú)線電或載波通信等。在選擇電能表和采集裝置時(shí)，要結(jié)合用戶(hù)需求和通道情況，防止盲目選擇功能大而全，但不符合實(shí)際的情況出現(xiàn)，如大用戶(hù)應(yīng)選擇支持預(yù)付費(fèi)功能、防竊電功能的電能表和采集裝置，配電變壓器可選用支持遙控功能的采集裝置，變電站應(yīng)選擇采集量豐富的電能表和采集裝置，居民用戶(hù)可只要求支持采集表碼和預(yù)付費(fèi)功能的電能表和采集裝置。2.2通道選擇在設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴⒐こ淌┬械目尚行?、系統(tǒng)兼容性及可擴(kuò)展性，同時(shí)還應(yīng)使該系統(tǒng)具有投資少、見(jiàn)效快、應(yīng)用范圍廣泛等特點(diǎn)。常見(jiàn)的自動(dòng)抄表通信有光纖、線、無(wú)線，和低壓載波通信等方式。自動(dòng)抄表可采用多種通道，鄆城電網(wǎng)變電站現(xiàn)有通道都可應(yīng)用。鄆城電力公司現(xiàn)已在所有變電站及供電所架設(shè)了光纖網(wǎng)絡(luò)。故變電站及供電所附近的電能表上傳通道在光纖通道沒(méi)有其他用處〔如遙視〕的情況下，最好采用光纖通道。通道不夠用或不易安裝時(shí)可采用其他通道。對(duì)于地理分布分散的工業(yè)大用戶(hù)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電變壓器等可采用GPRS無(wú)線通信作為通道，中國(guó)挪動(dòng)公司近年推出的GPRS通信業(yè)務(wù)已廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)，適用于設(shè)備安裝分散、傳送數(shù)據(jù)量不大情況下的通信。其通信設(shè)備體積小易安裝，本錢(qián)低，可靠性要高于一般無(wú)線通道，采用按數(shù)據(jù)流量計(jì)價(jià)收費(fèi)。對(duì)于電能表來(lái)說(shuō)，由于采集間隔大，數(shù)據(jù)量小，實(shí)時(shí)性要求不高，采用GPRS通道是一種比擬不錯(cuò)的選擇。對(duì)于居民臺(tái)區(qū)，可利用低壓載波通信配合線通信作為通道。由于采用電力載波作為抄表通道無(wú)需另設(shè)通信電纜，尤其合適于現(xiàn)有居民電能表的改造，可使自動(dòng)抄表范圍迅速開(kāi)展。假設(shè)自動(dòng)抄表系統(tǒng)接入銀行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，那么可以直接通過(guò)銀行完成收費(fèi)，大大進(jìn)步了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2.3主站程序設(shè)計(jì)自動(dòng)抄表程序的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到各種用戶(hù)的需求并，可接收各種通道傳送的電能數(shù)據(jù)。其設(shè)計(jì)應(yīng)有超前性，既要可接收原有調(diào)度主站接收的電能數(shù)據(jù)，又要考慮到預(yù)付費(fèi)功能和電費(fèi)管理方面的需求。另外，可擴(kuò)大其他功能如線損分析、防竊電、用戶(hù)賬單查詢(xún)等。鄆城電力公司調(diào)度主站由于采集接收的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)量已經(jīng)很大，假設(shè)想增大對(duì)電能表的數(shù)據(jù)采集承受量將非常困難，且還需要變電站和調(diào)度主站做大量程序改動(dòng)，故最好把變電站電度采集量也轉(zhuǎn)至自動(dòng)抄表系統(tǒng)，這樣既可充分利用電能表的現(xiàn)有資源又減輕了調(diào)度主站的負(fù)擔(dān)。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.2.4實(shí)例討論由于鄆城電力公司目前沒(méi)有單獨(dú)的自動(dòng)抄表處理系統(tǒng)，所以只能由調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)接收電度數(shù)據(jù)?，F(xiàn)僅以鄆城電力公司尚未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表的張集變電站為例，對(duì)其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表的幾種方法進(jìn)展討論。張集變電站是鄆城電力公司管轄電網(wǎng)內(nèi)唯一沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表的變電站，現(xiàn)有待采集的電能表3塊，電能表為長(zhǎng)沙威勝電子產(chǎn)DTSD341/DSSD331(-3)型，采用DL/T645多功能電能表通信規(guī)約，有485通信接口。站內(nèi)無(wú)電能表采集裝置，且光端機(jī)為232數(shù)據(jù)接口。故假設(shè)實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)抄表方法有三：其一，增加電度采集裝置，經(jīng)站內(nèi)ES60RTU傳至調(diào)度主站。但由于該變電站遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備型號(hào)較老，技術(shù)上實(shí)現(xiàn)較難。其二，增加485轉(zhuǎn)232數(shù)據(jù)接口裝置，經(jīng)光纖傳至侯集變或玉皇廟變，再經(jīng)232轉(zhuǎn)485數(shù)據(jù)接口接至該站內(nèi)電度采集裝置，并通過(guò)該站內(nèi)綜合自動(dòng)化設(shè)備上傳至調(diào)度主站。該方法須占用至少一路數(shù)據(jù)通道，數(shù)據(jù)上傳環(huán)節(jié)多，衰耗大，且增加了其它變電站的數(shù)據(jù)處理量，維護(hù)難度加大，這種方法不宜使用。其三，通過(guò)光纖或GPRS通信終端直接傳送至調(diào)度主站，經(jīng)程序轉(zhuǎn)發(fā)后傳至調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)?，F(xiàn)以采用第三種方法及兩種通道實(shí)現(xiàn)為例，如圖1、2所示。采用圖1所示方法時(shí)，假設(shè)有多個(gè)變電站采用同樣方法傳送電能表數(shù)據(jù)，理論上可經(jīng)232轉(zhuǎn)485接口把所有通道的電度數(shù)據(jù)合在一起，再經(jīng)485轉(zhuǎn)232接口發(fā)送至微機(jī)串口，這樣便省去了SA〔多串口卡〕，但多個(gè)通道連在一起可靠性降低，這種方法有待測(cè)試。采用圖2所示方法時(shí)，電能表處理程序最好由前置機(jī)和后臺(tái)組成，前置機(jī)負(fù)責(zé)采集并把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到后臺(tái)機(jī)，后臺(tái)機(jī)負(fù)責(zé)發(fā)布等功能，這樣既可防治病毒，又可有效保存數(shù)據(jù)，防止外部入侵等，進(jìn)步平安性、實(shí)時(shí)性。其他各變電站、電力用戶(hù)自動(dòng)抄表實(shí)現(xiàn)方法與以上方法類(lèi)似，需要我們對(duì)各種方法進(jìn)展分析比擬，在此不在贅述。3結(jié)論自動(dòng)抄表是電力抄表的開(kāi)展方向，其實(shí)現(xiàn)的方法和技術(shù)也日新月異，隨著自動(dòng)化技術(shù)的