計(jì)算機(jī)信息化在電能計(jì)量設(shè)備中的應(yīng)用

莫志華

（廣東電網(wǎng)公司清遠(yuǎn)清新供電局，廣東 清遠(yuǎn) 511500）

一、概述

在當(dāng)前電力系統(tǒng)營(yíng)銷(xiāo)管理中，有一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)是電能的計(jì)量，在傳統(tǒng)的電能計(jì)量結(jié)算時(shí)，讀抄電量數(shù)據(jù)都是靠工作人員定期親自到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行登記，在登記過(guò)程中有存在一些不足，主要表現(xiàn)在于應(yīng)用性、實(shí)時(shí)性與正確性。能夠把電能計(jì)量的數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化及信息化雙向計(jì)量、傳輸與處理主要是利用電能計(jì)量自動(dòng)化抄表技術(shù)與信息化智能技術(shù)，這些先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息化技術(shù)與傳統(tǒng)工人抄表模式的對(duì)比，減輕了管理工作人員的負(fù)擔(dān)，極大地提高了工作效率，從而推動(dòng)著電能管理先進(jìn)化的發(fā)展歷程。

二、電能計(jì)量設(shè)備自動(dòng)化抄表技術(shù)系統(tǒng)的組成

電能計(jì)量設(shè)備自動(dòng)抄表系統(tǒng)的電能表不用接觸就可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正常的讀取，主要電能表的裝置加裝了紅外轉(zhuǎn)換功能，電量能夠轉(zhuǎn)換成紅外線信號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)的工作人員在抄表時(shí)操作過(guò)程中，使用便攜式抄表微型計(jì)算機(jī)即可方便地工作。在電能計(jì)量設(shè)備自動(dòng)化抄表技術(shù)中，主要由通信子系統(tǒng)、中心處理子系統(tǒng)與前端采集子系統(tǒng)三個(gè)部分組成。

1 通信子系統(tǒng)：主要是將數(shù)據(jù)傳輸至控制中心的信道，根據(jù)各不相同的通信介質(zhì)，其系統(tǒng)主要有四種傳輸方式：無(wú)線、光纖、低壓電力線載波與電話線傳輸。

2 中心處理子系統(tǒng)：電能計(jì)量的總指揮就是中心處理子系統(tǒng)，同時(shí)也是整個(gè)自動(dòng)化抄表系統(tǒng)中的最上一層，通過(guò)信道匯集到成所有用戶(hù)的用電信息資料，管理人員利用相關(guān)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與匯總，同時(shí)作出與之相適應(yīng)的決策。

3 前端采集子系統(tǒng)：它由特有的裝備設(shè)置能夠?qū)⑹褂谜叩碾娏啃畔鬏斨辽霞?jí)數(shù)據(jù)的采集裝置的系統(tǒng)，大部分采取的數(shù)據(jù)匯集結(jié)構(gòu)是屬于兩級(jí)式的，即是在安裝于生活用戶(hù)住宅小區(qū)單元中，其采集器收集到的電能表讀數(shù)顯示相對(duì)比較少，而在配電變壓器下面安裝的集中器，需要定期負(fù)責(zé)從采集器中進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取。

三、信息化智能技術(shù)系統(tǒng)的組成

信息化智能技術(shù)系統(tǒng)主要由電能表、高速網(wǎng)絡(luò)通信、互感器、信息處理分析技術(shù)及其他配套的智能測(cè)定與管理系統(tǒng)組成，在系統(tǒng)內(nèi)部中，能夠以高度信息化、信號(hào)數(shù)字傳輸、智能化的操控公開(kāi)式進(jìn)行計(jì)量形成一個(gè)中心系統(tǒng)。

四、電能計(jì)量設(shè)備自動(dòng)化抄表技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

由于受到不同條件的制約，在我國(guó)大部分地區(qū)都在使用電話線通信方式，但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步與改革，近些年低壓電力線載波通信方式的應(yīng)用在自動(dòng)化抄表技術(shù)中不斷地得到了大力的推廣。在電能計(jì)量設(shè)備自動(dòng)抄表技術(shù)中，主要關(guān)鍵是通信子系統(tǒng)，如果要選擇這種通信方式時(shí)，應(yīng)該對(duì)很多因素進(jìn)行考慮，比如需要考慮的有：水平技術(shù)、使用者的用電行為、地理環(huán)境與投資成本等等。在以后一段比較長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，預(yù)計(jì)在電能計(jì)量設(shè)備自動(dòng)抄表技術(shù)中采用的終端采集裝置，將會(huì)出現(xiàn)兩種主要的電能表：電子式電能表與機(jī)電脈沖式電能表；隨著集成電路技術(shù)與自動(dòng)化儀表等新技術(shù)的出現(xiàn)，使得兩種主要的電能表已滿足于現(xiàn)代自動(dòng)抄表技術(shù)的需要。匯聚電能表電量數(shù)據(jù)的裝置是集中器與采集器，現(xiàn)在此類(lèi)產(chǎn)品在市場(chǎng)上已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒欤饕怯山涌陔娐贰⒋鎯?chǔ)器與單片機(jī)等構(gòu)成。

五、信息化智能技術(shù)在電能計(jì)量領(lǐng)域中的發(fā)展優(yōu)勢(shì)

在信息化智能電能計(jì)量技術(shù)系統(tǒng)中，其主要功能可以將計(jì)量集分路、自動(dòng)管理與查詢(xún)收費(fèi)于一身，而且能幫助用戶(hù)對(duì)用電的商品化、智能化得以實(shí)現(xiàn)，從而使管理中的目的得到實(shí)現(xiàn)，從智能化技術(shù)領(lǐng)域的整個(gè)發(fā)展態(tài)勢(shì)來(lái)看，其主要優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：

1 智能化的管理。在現(xiàn)代計(jì)量設(shè)備系統(tǒng)中，可以為使用的用戶(hù)帶來(lái)更好的優(yōu)質(zhì)服務(wù)是信息化智能技術(shù)的電能計(jì)量，借助于信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，用電客戶(hù)可及時(shí)掌握到最新的信息，對(duì)工作或生活中的用戶(hù)方案及時(shí)進(jìn)行有效的調(diào)整；基于其信息網(wǎng)絡(luò)的廣泛性，提取相關(guān)的數(shù)據(jù)時(shí)可通過(guò)不同的計(jì)量節(jié)點(diǎn)，而且制定相應(yīng)的管理策略需要所用到相關(guān)的信息。對(duì)于用戶(hù)提出的需求與意見(jiàn)，管理方對(duì)供電管理應(yīng)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行有效的調(diào)整，能使供電、發(fā)電及用電三者的密切配合得以實(shí)現(xiàn)，確保配電線路安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

2 信息系統(tǒng)的完善。在電能計(jì)量領(lǐng)域應(yīng)用中的信息化智能技術(shù)，能從控制與測(cè)量等方面為出發(fā)點(diǎn)，為管理提供強(qiáng)大的信息支撐是信息化、自動(dòng)化及互動(dòng)性能。第一它擁有功能強(qiáng)大的信息化智能電能表網(wǎng)格，提供了有效的平臺(tái)交流給用戶(hù)與供電單位，幫助供電單位根據(jù)客戶(hù)的需求度，不斷深入發(fā)展與進(jìn)行完善；第二在作為交流與查詢(xún)的用途中，它可以直接提供首手可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)；第三它的自我保護(hù)能力能夠有效得到加強(qiáng)，其信息系統(tǒng)的安全得以確保，主要表現(xiàn)在于它具有指揮系統(tǒng)與數(shù)字化強(qiáng)大的數(shù)據(jù)網(wǎng)。

3 技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)與設(shè)備的更新。在信息化智能技術(shù)的成功應(yīng)用中，能夠使該領(lǐng)域技術(shù)得到有效的加快，相對(duì)滯后的設(shè)備工藝一定要徹底淘汰掉，不斷完善新技術(shù)與新工藝，在技術(shù)方面與產(chǎn)品缺陷上的難題應(yīng)得到解決及改善，對(duì)于電能計(jì)量領(lǐng)域的良性發(fā)展中，將會(huì)產(chǎn)生不可多得的促進(jìn)作用。除此以外，傳統(tǒng)的人工手抄寫(xiě)方式已被信息化智能技術(shù)逐漸所替代，有效對(duì)人工操作中引起的失誤得到預(yù)防，如此計(jì)量的準(zhǔn)確性與可靠性可以不斷得到改善，還能夠?qū)\(yùn)行狀況監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)與自動(dòng)抄寫(xiě)遠(yuǎn)程的實(shí)現(xiàn)，工作效率大大得到了提高，有效地確保安全的電能計(jì)量。

六、自動(dòng)化抄表技術(shù)的熱點(diǎn)應(yīng)用

1 無(wú)線擴(kuò)頻通信技術(shù)：擴(kuò)頻技術(shù)作為全新的無(wú)線通信方式，可將輸送的信息轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)，接著由擴(kuò)頻序列碼去調(diào)制數(shù)字信號(hào)，其序列碼由擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的，通過(guò)關(guān)聯(lián)信號(hào)的接收，用以頻譜的擴(kuò)展信號(hào)，頻碼序列解擴(kuò)使用相同的，最終由信息進(jìn)行解調(diào)恢復(fù)出原始的信息。

2 電力線載波通信技術(shù)：在電力線載波通信中，其主要的通信信道是利用電力線，勿需重新另鋪置通信信道，它可以自由實(shí)現(xiàn)即用即插的功能，其維護(hù)工作量甚少，這將極大地節(jié)省了大量的投資。在現(xiàn)在國(guó)內(nèi)10千伏以上電壓等級(jí)中，其高壓電力線載波技術(shù)已基本趨于成熟，但在低壓電力網(wǎng)絡(luò)中，其載波通信技術(shù)還欠缺水準(zhǔn)，如此使自動(dòng)抄表技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用過(guò)程中將會(huì)受到制約。

3 復(fù)合通信技術(shù)：復(fù)合通信技術(shù)方案是在自動(dòng)抄表中，采取異同的通信方式于通信階段中，讓自動(dòng)抄表的復(fù)合通信網(wǎng)的組成得以實(shí)現(xiàn)，應(yīng)按照實(shí)際情況綜合地進(jìn)行考慮選擇何種復(fù)合方式。

七、信息智能化電能計(jì)量系統(tǒng)的熱點(diǎn)應(yīng)用

1 智能化全面管理：系統(tǒng)能對(duì)設(shè)備的能耗與狀態(tài)實(shí)行監(jiān)測(cè)及控制進(jìn)行智能化管理，可以采集到更加多的運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這樣能夠掌握更詳細(xì)的負(fù)荷狀況，優(yōu)化與自動(dòng)編制用電計(jì)劃，進(jìn)行過(guò)程跟蹤與自動(dòng)監(jiān)測(cè)及評(píng)估，從而達(dá)到側(cè)智能化的管理。

2 遠(yuǎn)程控制的實(shí)現(xiàn)：在配電運(yùn)行的管理系統(tǒng)中，一個(gè)非常重要的組成是遙控功能，經(jīng)過(guò)終端用戶(hù)開(kāi)關(guān)控制的被控得到了實(shí)現(xiàn)，在保電情況下解除的系統(tǒng)，能夠直接對(duì)終端用戶(hù)進(jìn)行遙控，讓遠(yuǎn)方拉合閘得到實(shí)現(xiàn)。

3 賬務(wù)結(jié)算的簡(jiǎn)化：在電力營(yíng)銷(xiāo)賬務(wù)結(jié)算中，對(duì)以往賬務(wù)處理上的復(fù)雜流程進(jìn)行了簡(jiǎn)化，在進(jìn)行實(shí)時(shí)費(fèi)用結(jié)算的時(shí)候能夠做到準(zhǔn)確無(wú)誤，用電客戶(hù)會(huì)得到更加及時(shí)準(zhǔn)確的賬務(wù)信息資料。

4 損失估算計(jì)量：故障發(fā)生在計(jì)量點(diǎn)之時(shí)，通過(guò)進(jìn)行整合大量的測(cè)量數(shù)據(jù)，在故障發(fā)生期間的電量可進(jìn)行估算，從而使計(jì)量的準(zhǔn)確性得到提高。

5 提高線損預(yù)測(cè)及負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率：為了電網(wǎng)備用容量能得到減少，電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的效益不斷地提高，將對(duì)于負(fù)荷和網(wǎng)損信息的獲得應(yīng)更為準(zhǔn)確，從而能使電能質(zhì)量惡化與電力設(shè)備過(guò)負(fù)荷得到充分的避免。

6 優(yōu)化分布式能源配置：為了能將電能正常穩(wěn)定地輸送給終端使用客戶(hù)，同時(shí)以最安全經(jīng)濟(jì)的方式進(jìn)行輸送，使電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的可靠性得到了提高，供電公司在對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、調(diào)節(jié)與控制中，需要通過(guò)信息化智能電能計(jì)量系統(tǒng)，掌握電網(wǎng)運(yùn)行與分布式電源之間的影響，讓分布式能源配置得到最佳優(yōu)化。

7 提供故障的分析依據(jù)：當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障后，可以對(duì)非正常用電記錄認(rèn)真進(jìn)行查詢(xún)，為故障提供有利的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以實(shí)現(xiàn)在線分析異常狀態(tài)，同時(shí)能夠提高供電的可靠性，使智能電能表與用戶(hù)設(shè)備的預(yù)防、監(jiān)測(cè)與保護(hù)可以得到實(shí)現(xiàn)。

結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)信息化在電能計(jì)量的應(yīng)用中，對(duì)電量數(shù)據(jù)的不同類(lèi)型加以采集進(jìn)行準(zhǔn)確分析，為用戶(hù)的需求與配網(wǎng)信息提供了便利，是電能計(jì)量設(shè)備智能化，供電技術(shù)信息化的科技發(fā)展主要方向，自動(dòng)抄表系統(tǒng)與智能技術(shù)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，能夠?qū)τ脩?hù)的不同電量數(shù)據(jù)進(jìn)行充分采集，集中統(tǒng)一與存儲(chǔ)對(duì)電量數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確分析功能，是當(dāng)今管理層與技術(shù)層面的重要需求，其廣泛應(yīng)用是供電技術(shù)的一項(xiàng)重要革新。

[1]電能計(jì)量設(shè)備原理淺論[Z].