電能計量遠程采集技術的應用

章東杰

[摘 要]隨著電力行業市場化的深入及信息化的需求向深層次開展，遠程電能量采集工作顯得尤為重要，它將直接關系到電力企業的經濟效益和管理效益。本文對電能計量遠程采集技術的應用進行了相關的探討，以供參考。

[關鍵詞]電能計量 采集 遠程

中圖分類號：TU194 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）07-0246-01

1. 遠程電能量采集系統的概述

1.1 遠程電能量采集系統的簡介

遠程電能量采集系統是集電能表計、電能量數據采集終端、通信網絡、主站系統于一體，全面實現電能量數據采集、計算、統計分析等功能的自動化系統。遠程電能量采集系統依靠先進的網絡技術、數據庫技術、存儲技術、Web技術和面向對象技術，對所轄變電站、電廠、考核及計量關口電能量數據進行完整、準確、及時、同步的采集，同時進行電能量數據的各種統計、計算和分析，實現電能量數據的各種應用和分析，以提供從層次化、流程化的數據管理、應用和考核機制。

1.2 遠程電能量采集系統的通信方式

（1）光纖通信。光纖通信具有傳輸頻帶極寬、通信容量很大、損耗極低、傳輸距離遠和傳輸質量高的優勢，因此已經成為目前電力系統的主流通信方式；（2）電力線載波通信。電力線載波通信主要是利用現有的電力線，通過載波方式將模擬或數字信號進行高速傳輸的技術；（3）RS-485總線通信。RS-485總線通信具有少結點、短距離、可規范布線的優勢；（4）無線公網通信。無線公網通信是指移動運營商所提供的公共網絡方式（CDMA/GPRS/3G等）；（5）無線微波通信。無線微波通信是在某個頻點上以散射通信方式進行無線通信，具有通信容量大、通信距離元和傳輸頻帶寬的優勢。

1.3 遠程電能量采集系統的問題分析

遠程電能量采集系統中涉及到的設備獨立建設，這其中包含的廠家眾多，使得系統所采集到的數據難以順暢地交換和共享；系統主站有集中式運行和管理、分布式運行和管理、分布式運行和集中式管理這三種模式，每種模式的適用范圍和優缺點不同，并且需要特定的數據安全管理方案；系統投入運行前會進行小規模試運行，因此通常是根據用戶的需要來進行功能和業務流程的設計，難以進行大規模的推廣；系統主站的操作系統多且復雜，相互間不兼容，使得系統的維護和升級比較困難。

2. 提高抄表成功率的措施

2.1 提高電能計量遠程采集技術可靠性

電能計量遠程采集的可靠性既指管理系統的軟、硬件質量可靠，又指通過集中和遠傳管理系統進行的各種抄讀和設置準確可靠。這一點是整個系統的命脈。一個管理系統，如果它采用的集中和遠程管理鏈路和機制不是在其他有高可靠性要求的場合長期使用并得到認可，那么對這個系統的可靠性就要進行論證并嚴格測試。

2.2 保證電能計量遠程采集技術安全性

電能計量遠程采集的安全性主要是指數據讀、寫、存儲的安全性和對電能表進行相關設置的安全性。要保證安全，通信介質的不開放性、訪問權限的排它性及操作應答都至關重要。

2.3 電能計量遠程采集技術具有可維護性

集中和遠傳管理系統的可維護性也很重要。系統出現問題就要“翻箱式”排錯的方法不可取，這樣不僅空耗人力、物力，也會影響集中和遠程管理系統的推廣。要提高整個系統的可維護性，減少網絡層次最為可行。變原先“小規模集中一中繼一大規模集中一遠傳”的多層次模式為“大規模集中一遠傳”的單層次模式。這樣維護集中和遠程管理系統就象維護計算機一樣簡單，無須專業人士維護，排錯簡單、更換容易。

2.4 電能計量遠程采集技術結構盡可能簡化

電能計量遠程采集系統的安裝、調試、使用、維護一定要簡單、明晰。因為它面對的是量大面廣的用戶，稍有差錯就引起連鎖反應的系統絕不可取。同時用戶數據也一定要精簡、實時、一致，數據結構要與省電力公司電量管理系統相適應。

3. 電能計量遠程采集技術通信方式的合理選擇

（1）通信方式的選擇是設計自動抄表系統的首要任務，它直接關系到系統的性能。具體確定通信方式時需要綜合考慮系統面對的對象、用戶的分布、用戶的數量、地理條件、期望達到的目標及系統的擴展升級和與其他網絡的兼容等。因此，上述的各種通信方式不應該是孤立的，而且任何一種通信方式在不同的系統中的應用效果也不盡相同。

（2）為了適應不同的環境條件及成本要求，通信子系統的構成有多種方案。按照通信介質的不同，通信子系統主要有光纖傳輸、無線傳輸、電話線傳輸和低壓電力線載波傳輸等4種。

（3）光纖通信具有頻帶寬、傳輸速率高、傳輸距離遠及抗干擾性強等特點，適合上層通信網的要求。其電力線載波直接利用配電網絡，免去了租用線路或占用頻段等問題，降低了抄表成本，有利于運營管理，故在10kV及以上和關口電能表自動抄表系統中使用。

（4）無線通信適用于用戶分散且范圍廣的場合，在某個頻點上以散射通信方式進行無線通信。其優點是傳輸頻帶較寬，通信容量較大，通信距離遠，主要用于35kV變電站及用戶側計量點的電能采集。

4. 電能計量遠程采集系統組成與原理

電能計量裝置遠程校驗系統是針對傳統的電能計量管理方式的諸多不足而提出的。與傳統電能裝置及其計量方式相比，該系統在電能計量的硬件裝置方面增添了實時監測和故障判斷的設計目標，在電能計量的管理方法方面引入了先進的數據分析和自動校驗算法。同時，系統的監測范圍也進一步得到完善，不再局限于電能表本身，還包括了各類互感器及其二次回路。總體來說，電能計量裝置遠程校驗系統是集狀態監測、數據分析和事故處理等多功能于一體的遠程智能監測系統，主要由以下三大部分組成。

（1）本地設備監測。該部分首先應實現對現場本地設備中各電能計量相關信號的各種采集、分析和存儲工作。同時，該部分還需要支持遠程通訊方式，實現數據的遠程傳輸和修改，具備遙控遙調功能。

（2）遠程主站管理。該部分是整個系統的遠程控制管理中心，用以實現現場數據的遠程監測和處理。同時，該模塊也是系統內用以實現各類輔助功能的其他數據管理系統的數據源。

（3）系統通信網絡。系統可支持目前電信領域常用的各類通訊方式，如廣域網、局域網、公共電話網絡和本地串行通信網絡等。

電能計量遠程采集系統，是一套集信號、數據采集與處理、數據庫管理、現場實時檢驗、監測報警、通信于一體的遠程檢測系統。電能計量裝置采集監測與遠程校準系統的總體框架，整個系統包括現場監測與校驗裝置、通信網絡和主站服務器等組成。它具有電能表誤差現場校驗、電壓互感器TV二次回路狀態監測和二次回路壓降采集測量、電流互感器TA和電壓互感器TV的二次回路負荷/導納的采集實時測量、TA和TV的誤差采集測量和故障報警等功能，監測的對象包含了電能表、TA及其二次回路、TV及其二次回路，并可由通信接口經過電話撥號方式實現遠程控制和數據傳輸等功能。每個具有關口計量點的發電廠或變電站只需要配備一臺現場監測與校驗裝置就可實現對所有的計量裝置進行采集監測與遠程校準，主站經過通信網絡采集現場裝置的數據，同時經過網頁瀏覽器采集沒有實現采集監測與遠程校準而由人工輸入的數據，這些數據和信息都集中到服務器的數據庫中，經過統計和分析可得到多種不同數據報表和曲線趨勢圖。用戶只要通過聯網的PC和網頁瀏覽器即可實現查詢、統計、修改和刪除等操作，從多角度、全方位了解和掌握關口電能計量裝置的數據信息。

5. 結語

總之，電能計量遠程采集技術可以有效的提高電能采集功能，遠程采集計量數據，不僅可以有效地控制電能計量裝置故障，而且還可以起到降損節能的功效。電能的計量和管理一直是電網公司的重要工作部分。

參考文獻：

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[2] 陳曉燕，龐濤，石亞麋，王光強.基于無線網絡的電力數據采集系統[J].低壓電器，2011.