基于載波技術的用電信息采集系統應用探討

林波

（國網三明供電公司福建省 365000）

基于載波技術的用電信息采集系統應用探討

林波

（國網三明供電公司福建省 365000）

隨著社會發展步伐不斷加快，電力需求量不斷激增，電力市場規模也在快速擴張。為了滿足人民生活與經濟發展的用電，國家對于電力網絡的投資建設力度也是很巨大的，而且對電網的智能化、自動化建設也投注了很大心血。在保證人們用電需求的同時，如何高效地、準確地采集用戶的用電信息，就成為橫亙在供電企業面前的一個難關。這其實是一個很復雜、工程量很大的問題，原有的挨家挨戶的查表這一人力收集電力信息的方法已經不能適應發展趨勢了，這時候就需要考慮新技術的應用了。在這里提出一種基于計算機平臺，以載波技術為核心的新型信息采集辦法，對用戶的用電指數等相關信息進行收集。并且，電力計量也可以利用這一技術與系統進行科學、合理的計數，降低了電力線損率，同時減少了人力資源的使用，降低了經營成本。本文便是基于這一技術進行展開，通過對其特點與結構的分析，以及其他技術方面的優勢與不足，為電力企業的計量與信息采集提出一種可行性的辦法。

電力載波；用電信系統；技術應用

引言

近些年在國家整體經濟發展的良好勢頭帶動下，電力需求在不斷增大，舊有的人工抄表作業方法已經被巨大的工作量給壓得喘不過氣。為了改善這一局面，在政府的強力主導下，電力企業在逐步改變其電力計量手段，并努力提高其計量讀數的準確性，這樣既可以保障用電居民的切身利益，又可以提高供電企業的服務質量與經驗效益，而且由于這項工作較為繁瑣，所以很多電力企業開始引進計算機技術并采用新式電表，利用載波抄表技術以解決不斷增加的工作量與必須保證的計量準確性的矛盾。

1 電力載波技術簡介

1.1 技術含義

電力線載波技術是一種專用于電力系統的新型技術，主要起到通訊功能。它可以利用已架設好的電線，利用載波方式將需要傳遞的數據信息進行數字化，進而飛速傳輸到計算機終端讀取。這種方式由于充分利用了現有線路資源，所以既節約了投資，又提高了電力企業運行管理的現代化程度，目前發展很迅速。

1.2 系統構成及現狀

當前電力信息采集系統的組成部分主要有四個，分別是電表、載波器、計算機平臺及配套的通信渠道。集中器承擔了用戶端電表數據的收集任務，并且能實時互動與儲存，還可以將其通過通信通道傳回給供電企業自身的服務器中以供分析。電表通過安裝載波功能附件，可以實現抄表系統的計算機化，變得更智能。它可以實現電表的度數計量，并且計算費率傳輸信息給銀行，方便用戶直接通過銀行的水電費存折繳費。

2 電力載波技術的可行性分析

其可行性從三個方面論證：①實施條件良好；②技術成熟度高，應用范圍廣；③降低了供電企業的投資成本，而且在運營中還會持續顯露出低成本的優勢。

2.1 提高實時性，降低維護支出

電力需求隨著經濟發展不斷增加，電網建設在隨著電力需求逐步密集化分布，無論是城市還是鄉村，都能實時用電，改善了用電狀況與用電安全。這一發展現狀就提高了對于電力信息的收集難度，而利用載波技術可以有效將系統根植在建設較為完善的配電網絡上，降低了建設架通信線的費用，對于節約投資來說有很強的吸引力。還有一個優勢就是，它不影響電力傳輸，還不會占用單獨的頻段，這就降低了維護難度，也有利于綜合化管理。

2.2 電力載波技術的成熟

電力載波技術在20世紀早期被提出，然后由于其特性適合電力系統的信息采集，被廣泛應用于相關系統的開發中。盡管在發展過程中必須要面對一些問題，比如電網結構、供電方式能不能直接使用載波技術，但是在科技研究人員的努力下，結合了我國自身電網特色，已經改進了技術，并迅速發展成為一個成熟的技術，而且已經應用在實踐中了。

2.3 節約通信成本

現在實際上不止載波技術可以實現自動化抄表，還有一種微功率抄表技術。但是，相比較而言，載波技術則能以更低的費用實現相近的效果，通信成本低很多，對于提高企業經濟利潤有重要意義。

3 基于電力載波的用電信息采集系統主要有以下優點

3.1 降低了抄表的管理成本

長期以來，電力企業對于用戶用電數據的收集，自始至終都采用的是低效率的人工抄表，并計費的方法，這種方法不僅浪費大量人力，還不能及時更新數據，通常都是一月一抄或兩個月一抄，期間對于用戶電力使用狀況很難做到監測與把握。使用載波抄表技術之后，就可以有效降低人工使用成本，并且還能提高數據的收集速度，還能保障數據的準確度，對于電表狀況等把握的程度也很高。

3.2 工作效率大幅提高

人工抄表方式不僅落后，而且很多時候由于工作人員的責任心差或者工作量大等主客觀因素會導致抄表數據采集的不準確，數字抄錯，或者漏了某家某戶的電表數據，導致了工作失誤多、工作效率低的實際情況，影響了電力企業的服務質量，容易引起客戶的反感。然而在利用載波技術之后，由于自動化程度高，有效地改變了這一現實情況，提高了效率與準確率，也提高了服務質量。

3.3 提高了工作安全性

以前的人工抄表模式，是需要工作人員開箱或登高，這就導致有觸電和跌落的風險，而自動化信息采集就能有效避免開箱作業的風險，而且還可以實時監測用戶的用電波動，降低竊電風險，也有利于保障電力企業的利益。

3.4 預防營銷風險

在現代經濟發展中，服務成為了企業生存的關鍵點，供電企業在巨大的市場競爭壓力下，必須要保證自己的服務質量、服務效率、服務準確率，提高技術應用，增強企業的科技創新能力，有利于提高服務，做好載波信息采集工作，有利于企業競爭力增強，有效防止企業在競爭中被擊敗。

4 載波技術應用中存在的問題討論

4.1 抗干擾能力差

雖然載波技術可以植入在電網上，但是由于數據信號與電流仍然屬于兩類傳遞物質，所以仍然會出現干擾現象。這就需要對于干擾問題進行分析、研究。通常我們把對載波技術的干擾分為兩類：①人為因素導致的；②自然因素。自然因素主要是雷擊，雷擊到電線上，燒毀電線當然會導致信號傳輸的中斷，但是這種干擾是低幾率的。還有一種是人為干擾，這種干擾才是需要研究的主要因素，比如由于電話線通訊干擾了載波信號；比如設備的維護不力造成的信號傳輸不暢。這些干擾都很隨機，而且很難被預防，監測難度也比較大。而且由于干擾的可能性多，也會有很多變化。所以說，從根本上解決這些干擾問題以現在的技術水平來說不是很現實，但是可以有效降低干擾程度，這就得益于擴頻技術的發展越來越快，對于數據通訊的研究越來越深入，使得載波技術可以在較為穩定的基礎上運行。

4.2 輸入阻抗變化大、高頻信號衰減

載波技術在信息采集系統的應用，主要是在低壓電力線的傳輸中。而低壓線路的信號通達度受到了輸入阻抗的影響，會導致載波信號的傳輸變得十分困難。這種問題可以直白地闡述為，理論上波段信號可以在沒有阻抗的理想條件下傳輸好幾公里，然而在有阻抗的情況下，這一傳輸距離就會大幅度縮減。如果阻抗較低的話可能不會影響到載波信號的傳遞，但是要知道一點就是阻抗是動態變化的，如果電路中的負荷增加，阻抗會變大，這就導致了信號衰減更加劇烈，可能根本無法將用戶終端信號傳輸到計算機終端，這就使得數據在低壓電線高負荷的狀態下難以被收集，影響了用電信息的準確度。

5 案例

對于這一新技術的應用，我們可以引用一個實際案例作為支撐。這里采取載波技術用電信息系統應用較為廣泛的福建省三明市作為案例。三明的居民用電有110萬戶，均已安裝有載波裝置的集中器，而且還引入通用分組無線服務技術作為控制模塊，實現用電數據的實時傳輸與用戶信息的持續更新，采集成功率達99.8%以上，系統可實現對于異常的信息情況進行監測與提醒、臺區日線損分析、反竊電監測和低電壓檢測等，以避免用電危險的發生。由于三明市地處福建省山區，人工抄表工作量大而且效率低，升級了載波系統后，實現了計算機定時抄表，有效提高了業務完成度，還便于供電企業對于市場狀況的動態變化進行實時跟蹤了解。

6 結束語

電力企業的市場競爭力逐步增大，如何提高供電質量、配套服務質量，不僅需要對電網進行改造升級，還要洞察用戶的需求，以及從用戶角度出發做到優質服務，方便用戶。這就需要充分的信息保障與支持企業管理層的決策，應用載波技術來提高用電信息采集系統的智能化與準確度，能十分方便地收集信息，還可以利用計算機分析出用戶需求，對于降低企業經營成本，人力成本，提高工作效率，降低失誤率都有重要意義。本文通過一些因素分析與措施提出，希望能為供電企業提供一些對用電信息系統的管理與改善的思路，將智能化改造工程的難關攻克下來，為電力企業增加經濟效益與社會效益。

[1]李良沫.電力線數字載波及其發展[J].電力系統通信，2014，1.

[2]低壓電力用戶集中抄表技術條件（DL/T698-1999）.中華人民共和國國家經濟貿易委員會發布，2013.

[3]梁波，周生偉.電力載波技術在用電信息采集系統中的應用[J].電力系統通信，2016（244）.

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1004-7344（2016）16-0087-02

2016-5-21