低壓載波抄表技術在海島電網中的建設應用

唐守嶺

摘 要：通過介紹低壓載波抄表的原理和兩種主流的載波抄表技術，進一步分析了在海島電網中兩種抄表方式的優劣性。從分析、比較的結果來看，在海島的環境下，比較適合使用全載波抄表方式。

關鍵詞：低壓電力載波；海島電網；全載波；半載波

中圖分類號：TM764 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）06-0043-01

隨著電力科技的發展，自動抄表技術被廣泛應用到工作中。在自動抄表系統中，最關鍵的就是數據通信問題。目前，比較成熟的幾種通信方式有電話線通信、光纖通信、衛星通信、無線電臺通信、基于公用移動網的無線通信和電力線載波通信等。其中，電力線載波通信方式因為電力線深入各用電客戶，且由電力部門完全控制，使得其具有安裝、維護方便，成本低廉等優點，成為了通信方案中最具市場競爭力的方案之一。

1 低壓載波抄表的原理和方式

低壓電力線載波抄表是利用低壓電力線本身作為數據傳輸信道，將電能表電量數據集中存儲并最終用于發行和監察的一種抄表工作模式。

低壓電力線載波抄表的基本原理是：采集終端在發送數據時，先將數據調制到高頻載波上，經功率放大后耦合到電力線上。此高頻信號經電力線路傳輸到接收方，即集中器，集中器通過耦合電路將高頻信號分離，濾去干擾信號后放大，再經解調電路還原成二進制數字信號。

近年來，隨著通信技術的進步，特別是通信擴頻技術的成功應用，加上通過接力或加大功率（在允許的范圍內）等措施延長了傳播距離，提高了傳輸的可靠性，在很大程度上解決了電力線路上信號衰減的問題，可以全天抄收電表數據，并能保證數據的可靠性，所以，載波抄表技術在世界范圍內被廣泛應用，并且在我國東北三省、北京、江西等很多省份的電力公司也已運行多年。

目前，載波抄表的方式主要有兩種：①載波集中器+載波電能表的兩層抄表結構，俗稱全載波抄表；②載波集中器+載波采集器+RS485電能表的三層抄表結構，俗稱半載波抄表。

載波電能表的主要優點是：①載波電能表通信模塊不易遭受雷擊；②降低費用成本，施工方便，不用另布通信網線，不用增加采集器，可以利用原表箱；③后期維護工作量小，抄表成功率較高，能夠滿足供電企業的要求。

與載波電能表相比，RS485電能表的主要優點是采用RS485專線通信，抄表速度快，通信可靠，可以保證24 h的實時通信，主要適用于城市居民小區和較密集的商住樓，且電能表已安裝在集中式表箱中。它的缺點：①傳輸距離有限，需要布設網線，且施工布線工作量大，網線易受到人為破壞；②線路損壞后，故障點不易查找；③易受雷擊和過電壓的影響。

2 海島電網載波抄表方式的比較分析

我國海岸線漫長，海島眾多，目前凡是有居民居住的島嶼大部分都已通上了網電。由于海島電網相對孤立，供電企業管理人員較少，這給海島的用電管理造成了一定的困難，與陸地電網相比，海島電網環境和用電環境比較干凈，電網噪聲較小，比較適合發展載波抄表技術的自動化抄表方式，以提高用電管理水平。

長島縣是山東省唯一的海島縣，位于渤海和黃海之間，大小島嶼有32個，目前，10個有居民島全部通上了網電。2008年，長島縣供電公司在海島上安裝低壓載波電能表進行自動化抄表，近幾年來對各個供電臺區先后進行了全載波和半載波方式的低壓集抄改造。從低壓載波集抄臺區的建設、運行和維護情況綜合來看，隨著載波芯片技術的革新，全載波抄表的臺區建設、運行和維護情況要優于半載波方式抄表的臺區，綜合分析如下。

2.1 農網改造工程量較大

農網工程采用的是RS485電能表系統，若要改造，則需要：①重新布線，要對485口接線和采集器到集中器間的網線進行敷設；②長島縣主要為育保苗戶和居民用電，他們分布在各個海島上，依海邊而居，布局分散，相互間距離較遠，施工難度大。

2.2 費用投資成本增加

采用RS485電能表每個表箱都需要1臺采集器，要增加1個表位，這就意味著要進行電表箱的更換，加上采集器電源線、保護箱、接地線和 RS485專用通信專用線的投資，綜合比較起來，半載波方式明顯比全載波方式的設備成本高。

2.3 運行情況分析

從幾年的運行情況來看，全載波年平均抄表成功率在99%左右，半載波抄表年平均抄表成功率保持在98%左右，全載波年平均抄表成功率高。同樣的建設時間，全載波抄表運行時間長而且相對穩定，抄表效果也相對較好。

2.4 線路易受外界環境影響和破壞

海島氣候惡劣，雨雪天氣和大風、大霧天氣較多，空氣中鹽堿含量大，易對線路造成腐蝕。同時，由于線路長且分散，極易受到人為破壞。

2.5 抗雷擊性差

由于RS485電能表抗雷擊性相對較差，一旦RS485電能表通信模塊遭到雷擊破壞，將會造成致命的損壞。長島縣屬雷電多發地區，雷電擊中地面物的事件時有發生，不適于安裝RS485電能表。

3 結束語

隨著載波技術的發展，國內各大廠家不斷對載波芯片進行更新換代，智能算法、動態路由技術不斷提升，進一步提高了載波芯片運行的可靠性。由載波電能表拓展開發出的載波智能費控表，也為海島供電企業的收費、管理提供了新的方法和手段，不斷豐富了載波電能表的應用。對電網環境相對干凈的海島來說，全載波抄表的方式不失為一種比較好的采集方案。

參考文獻

[1]鐘西炎.電力線通信技術與網絡技術[M].北京：中國電力出版社，2005.

〔編輯：白潔〕