低壓載波電能表及其低壓集中抄表系統(tǒng)的應(yīng)用

李伯聰 李竹

摘要：低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在電力領(lǐng)域興起的一種新的技術(shù)。它將計算機技術(shù)、通信技術(shù)和計量技術(shù)集于一體，改善了傳統(tǒng)錯抄、漏抄的現(xiàn)象，體現(xiàn)出了抄收速度快、計算精度高等一系列的優(yōu)點，使電力營銷水平大大提高門本篇文章從低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)的設(shè)計、性能測試、功能、現(xiàn)狀，以及優(yōu)勢和作用五個方面進行了細致的闡述。

關(guān)鍵詞：低壓載波電能表；集中抄表系統(tǒng);設(shè)計;應(yīng)用

中圖分類號： TM933.4文獻標識碼： A

引言

電力部門及國家近年來,投入了大量的物力、人力和財力,對城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)進行建設(shè)改造。特別是實施直抄到戶、一戶一表的接管工作來,明顯加重了抄表員的工作壓力,而房地產(chǎn)近幾年的蓬勃發(fā)展,一些大型的商住樓、社區(qū)應(yīng)運而生,我們原有的一些人員編制和傳統(tǒng)抄表方式顯然跟不上時代的步伐和發(fā)展,但要增加太多的人力在現(xiàn)有體制下不是很現(xiàn)實。隨著電力行業(yè)不斷的深入發(fā)展與改革,提出了更高的要求對用電營業(yè)管理工作。因此, 現(xiàn)代化的抄表方式將解決現(xiàn)有的問題。而利用低壓電力載波抄表系統(tǒng)也是優(yōu)質(zhì)服務(wù)必不可少的一種手段。單相電子式載波電能表系列工作原理,如圖1所示。

圖1單相電子式載波電能表系列原理框圖

基于數(shù)據(jù)壓縮寬頻通訊理論采用了最新的電力線載波通訊技術(shù)的電子式載波電能表,數(shù)據(jù)壓縮傳輸大大提高了傳輸效率,避免干擾的影響更容易。系統(tǒng)采用寬頻傳輸,即在某個單一頻點上并不傳輸信息、同頻干擾的問題不存在。載波電能表可實現(xiàn)以下功能: ①雙向電力線載波通訊。②電能計量功能。③具有中繼傳輸功能,對需中繼的其它系統(tǒng)單元的數(shù)據(jù)實施中繼傳送。④可儲存當(dāng)前電量、凍結(jié)電量。

一、低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)的設(shè)計

低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)由主站、信道、載波電能表和集中器共同組成，其中主站系統(tǒng)用來采集、分析和統(tǒng)計集中器的數(shù)據(jù)，同時維護和管理用戶的表計、集中器等設(shè)備;集中器主要用來保存用戶表計的凍結(jié)電量的數(shù)據(jù)，對實時電量和用電信息進行監(jiān)測，定時抄讀用戶表計。通常為了能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備間的信息交換，數(shù)據(jù)的傳輸采用二級通道來完成:第一集通道指的是遠程通道，在集中器與主站之間;第二集通道指的是本地通道，在集中器與電能表之間。

（一）、主站

由通信接口及計算機網(wǎng)絡(luò)組成,通信接口可以是GPRS等其他通訊通道也可以是PSTN電話網(wǎng)。計算機可以是多臺主站并聯(lián)運行也可以是單機運行。PETMIS電力載波自動抄表系統(tǒng)為系統(tǒng)軟件, 可以是單機版運行也可以是網(wǎng)絡(luò)版運行。對集中器的各種抄收方案主站可以進行設(shè)置,對電能表也可以穿透集中器直接進行抄表,監(jiān)控。系統(tǒng)軟件結(jié)合了用電管理需求,包括了:檔案管理、通訊設(shè)置、統(tǒng)計分析、綜合查詢、分時計費管理、電費計算、數(shù)據(jù)接口、遠程投切、系統(tǒng)管理等功能。

（二）、電力載波表

可以選擇三相載波電能表、單相分時、一帶八載波模塊、一帶四、485口載波模塊。

(1)分時載波電能表:表內(nèi)帶有后備電池、時鐘電路、月末、日末電量、可記錄用戶的雙時段實時整點,可顯示雙費率電量(雙計度或液晶顯示)。進行時段檢測、系統(tǒng)校時、時段設(shè)置可以通過電力線。

(2)單相、三相載波表:可以是全電子式也可以是機電一體化,表內(nèi)包含了載波通訊模塊和電能計量模塊,與集中器可以直接通訊,表內(nèi)具有失壓次數(shù)時間記錄、電壓檢測等功能, 表內(nèi)帶有軟時鐘可記錄日未電量、各整點電量、月未電量,如用戶需求還可遠程投切控制,可以帶有控制開關(guān)。

（三）、集中器

CGZKN090-1j型集中器,它的上行通道是通過各種通訊通道如(GPRS、PSTN、RS485)與主站通訊, 下行通道是通過用戶載波表與電力線進行雙向點名式通訊,它可以進行自動電能表抄表, 根據(jù)設(shè)置好的抄表任務(wù),并按主站的需求上傳。一臺集中器內(nèi)可設(shè)置6個用戶為重點用戶, 最多可管理1000臺用戶表,用戶一個月內(nèi)每小時電壓曲線、用電曲線重點記錄。每個用戶表的上月、當(dāng)月月末電量可記錄,當(dāng)日、上日日末電量。

（四）、抗高壓保護技術(shù)

由于采用了獨特的吸收保護電路、高頻高壓阻斷,系統(tǒng)可以經(jīng)受4000V電快速瞬變脈沖群和6000V雷擊脈沖的攻擊。低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)從已經(jīng)運行說明該系統(tǒng)的技術(shù)特點以及組成比較成熟,可靠性比較高。可以根據(jù)實際情況,因地制宜在新建的住宅小區(qū)和社區(qū)逐步開展實施集中抄表系統(tǒng),這樣可以節(jié)省大量的資金和人力,而帶來的社會效益和經(jīng)濟效益更是不言而喻。

二、低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)的性能測試

低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)的性能測試要對測試方法、步驟等制定嚴密的方案。在實際應(yīng)用的過程中，要將現(xiàn)場的表碼與主站抄收的數(shù)據(jù)進行對比，以此來確定實時通行的成功幾率和數(shù)據(jù)的準確程度。同時，從實際抄讀的數(shù)據(jù)來看，影響低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)性能的主要因素包括:GPRS的通信信號、載波通信的受干擾程度、集中器與電能表的質(zhì)量、主站系統(tǒng)的穩(wěn)定程度等等。

三、四低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)的運行現(xiàn)狀

低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用，體現(xiàn)出了其他抄表系統(tǒng)無可比擬的優(yōu)勢，但是同樣也需要注意一些問題，就目前低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀而言，主要應(yīng)該從以下幾個方面加強注意:

（一）、低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)在進人正常的運行之后，要盡快與營銷信息系統(tǒng)的開發(fā)商簽訂合同，這樣可以保證低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)接口程序開發(fā)速度快，在規(guī)定的時間內(nèi)完成，給低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)的運行成功提供技術(shù)支撐。

（二）、低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)在建設(shè)的過程中，電力企業(yè)的工作人員很有必要加強與當(dāng)?shù)卣g的溝通。低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)的建設(shè)工程要得到政府的大力支持，同時要通過各種途徑讓群眾了解新的抄收數(shù)據(jù)的方式的優(yōu)越性，減少對集抄系統(tǒng)的各種顧慮，盡可能接受低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)，以此保證低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)建設(shè)的順利進行。各地方電業(yè)局要在保證提高服務(wù)質(zhì)量的同時，利用媒體等各種途徑拉近電力企業(yè)與群眾之間的距離，確保電力企業(yè)有效的建設(shè)低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)。

（三）、低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)的設(shè)備管理也是非常重要的，有關(guān)部門要加強這方面的管理。集中器和電能表的質(zhì)量和使用壽命關(guān)系著電力企業(yè)經(jīng)濟效益的好壞，因此，任何一款電力設(shè)備在安裝之前都要進行嚴格的質(zhì)量檢測，確保設(shè)備的安全運行。

（四）、低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)在運行的過程中，要對集中器和電能表的工作狀態(tài)進行有效的監(jiān)控。集中器和電能表的運行狀態(tài)直接關(guān)系著整個電力系統(tǒng)的工作狀況，所以，加強對低壓電力線載波集中抄表系統(tǒng)的設(shè)備的維護是非常有必要的。

四、低壓載波集中動抄表系統(tǒng)應(yīng)用與推廣

（一）、費用測算

系統(tǒng)主站和單個分區(qū)所需設(shè)備費用,如表1、表2所示。

表1系統(tǒng)主站所需設(shè)備及費用

表2單個臺區(qū)所需設(shè)備及費用

根據(jù)當(dāng)前市場供需情況分析,低壓載波集中自動抄表系統(tǒng)每個臺區(qū)所需設(shè)備為:集中器1臺、載波電能表(根據(jù)臺區(qū)下裝接用戶數(shù)確定)、電話線(1個號);每戶一戶一表的改造費用約260元。

（二）、推廣

載波方式的居民用戶集中抄表系統(tǒng)設(shè)計原理先進、思想成熟,準確性高、運行可靠性、適用性強。系統(tǒng)綜合了網(wǎng)絡(luò)、計算機、通信等先進技術(shù),在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)化、信息化的時代,是一個能對居民用戶“一戶一表”進行科學(xué)管理的系統(tǒng)。

五、經(jīng)濟效益

（一）、節(jié)省人力的效益

在“兩網(wǎng)改造”完成后, 某供電局僅城區(qū)“一戶一表”就增加至6萬戶,每個抄表員年薪4萬元, 每人每月抄表2500戶。至少可減少20名抄表員通過遠程抄表系統(tǒng),直接經(jīng)濟效益達80萬元。

（二）、降損效益

若全部更換為載波電能表, 經(jīng)分析幾個試點臺區(qū)的線損數(shù)據(jù),城區(qū)配網(wǎng)臺區(qū)線損至少能降低1個百分點。該系統(tǒng)實際上,所帶來的間接的、隱含的經(jīng)濟效益遠高于此。

參考文獻

[1]孫際明,孔澤明,張小水.一種電能計量管理系統(tǒng)的設(shè)計.電力系統(tǒng)自動化,1997,21(12).

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