電量采集終端及電能表遠程對時研究及應用研究

荀漪 馬良

【摘 ?要】當前隨著我國城市化進程不斷加快，人們對于電力資源的使用和需求也越來越高。并且在科學技術水平日益提升的背景下，人們已經步入到了信息化時代，各行各業都注重科學技術手段的融合。其中，對我電力部門來說，電量采集終端及電能表遠程對時改變了傳統的數據采集工作手段，并且隨著科學技術的發展，電量采集終端還將發揮更多的價值。

【關鍵詞】電量采集終端;電能表;遠程對時;研究

引言

現階段，電量采集終端已經逐漸取代了傳統以人工為主的工作方式，而電力資源的使用計量以及電量結算等數據都要依靠當前的電量采集終端獲得，因此可以說電量采集終端系統的可靠程度直接影響了用電數據收集的準確性。下面，本文將進一步對電量采集終端及電能表遠程對時研究及應用研究進行分析。

1.電量采集終端的概述

在對電量采集終端及電能表遠程對時研究及應用研究前，文章先對電量采集終端的工作原理及作用進行概述，以便于下文更加全面地分析電能采集終端。在以往的點亮采集信息收集工作中，都是依靠人工到現場應用紅外掌機對用電信息進行測量，這種方式不僅需要人工到指定位置進行工作，且工作方法過于繁瑣，不僅影響工作效率，同時信息準確度也存在一定的誤差。針對這一工作情況，我國電力部門迫切需要應用科學技術手段來完善這一工作，因此基于電力系統通訊協議的電量采集終端系統由此誕生，通過這一設備可以實現對用電信息的遠程采集，并且應用電能表進行對時，能夠確保時鐘的一致性，從而使所采集的用電信息數據具備時效性。除此之外，基于電量采集終端進行工作，不僅極大程度上提高了工作效率，還通過確保數據的準確程度提高了工作的可靠性。

2.遠程對時方法設計

隨著科學技術水平的發展，電量采集終端也在逐漸完善，電量采集終端系統作為當前我國電力部門重要的設備系統，其組成是由軌道衛星（GPS、北斗衛星）、衛星信號接收裝置、GPS或北斗衛星同步時鐘裝置、主站、調度數據網絡（光纖）、電量采集終端、電能表這七部分組成（如圖1實物連接關系所示）。

其中，地球軌道衛星的作用是對地面上的前置機進行定位，以確保前置機的位置信息能夠實時傳輸到主控系統中，而前置機與電能采集終端的連接則需要依靠調度數據網絡，即光纖進行相連，從而保證信息傳輸的時效性。當前置機與電能采集終端確認相連接后，電能采集終端將會接收前置機所發出的指令，應用電能表對用電信息進行準確監測。經過對圖1實物連接關系觀察可以發現，主站與電能采集終端之間的連接是由光纖完成，因此這也在一定程度上增加了整個系統的不穩定性，因此如何確保連接穩定性以及信息傳輸效率，是當前電能采集終端優化的重點內容。

3.主站對電量采集終端遠程對時的實現

在分析完上文遠程對時方法設計后，下面將針對主站對電量采集終端遠程對時的實現給出相關的方法：

3.1時鐘同步傳統解決方法

在校對時間的過程中，對時間傳輸過程種所產生的時間差進行預判，并作出相應的提前量，在返回命令的過程中也將時間延時進行預算，提前發出命令。并且在下發對時命令那一刻，下達命令的時鐘需要將其時間設定為實際時間后再加上信息傳輸延時的時間，在二者相加后所得出的時間為命令下發的最終時間。但是這一方法的不可靠之處就在于信息延時并不是每一此都相同，在一些情況下命令延時可能會超出正常延時的情況。

除此之外，還有一種對時技術。該技術是基于PTP協議和NTP協議，此協議種的內容詳細地規范了對時過程中所采用的計算方法，以確保對時的同步性和精確性。但是由于協議中的內容仍處于理論研究階段，且不具備完整的實際研究項目結果，以至于在復雜的電力系統通信信道中，無法實現以上兩個協議中的內容。并且基于這兩個協議還衍生出許多對時技術，但是都由于建設成本較高，且系統操作難度較大，而無法實際推廣。

3.2TDPTP時鐘同步原理

該原理主要分為同步計時和延時計算兩個步驟。這兩個步驟的主要操作引導就是以才采集前置機的主時鐘，通過光纖與電量采集終端的子時鐘進行連接，二者之間互相發送時間信息，并且發送方式為互相往返發送，即在接收信號后再傳送回對方，通過這種往返計時的方式來計算二者之間的時間差，從而根據時間差來調整設備時間以使二者達到同步的目的。

4.基于TDPTP遠程時鐘校時流程

4.1電量采集終端及電能表的遠程時鐘對時流程

在基于TDPTP時鐘同步原理確保前置機與電量采集終端系統的時間同步情況下，還需要對電量采集終端及電能表的遠程時鐘進行對時。此時電量采集終端開啟對時功能，確保電量采集終端時間準確性的前提下，與電能表進行對接，檢查二者之間是否存在誤差。如果時間誤差較大則返回主站巡測采集終端時間，再次對時間進行核對后與電能表進行連接，以確認主站、電能采集終端、電能表三者的時間為同步結果。

4.2應用成果分析

在基于以上理論性研究后，對于存在誤差的變電站和電能采集終端進行了相關調試。通過基于TDPTP原理進行調試后得到的結果為電量采集終端時鐘的召測成功達到100%，而其中有趨近于85%的電量采集終端達到時鐘同步結果。在這里有五臺系統是由于信道原因產生誤差，對這五臺系統進行二次調試后，使它們也達到了時鐘同步性。由此可見，電量采集終端、電能表、前置機這三者的時鐘同步結果都可以通過基于TDPTP原理進行重新校對。

結束語

綜上所示，當前電量采集終端已經成為我國電力部門主要采用的機電設備之一，電量采集終端與電能表的時鐘同步性確保了所測得的用電信息準確性。而針對產生時鐘誤差的設備，應用傳統的時鐘同步方法仍處于存在誤差的階段，因此基于TDPTP原理所產生的新的對時方法經過實際效驗后，證明了其可應用性，通過該方法確保了時鐘同步的準確性，并且減少了人工操作影響工作效率的情況。

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（作者單位：國網陜西省電力公司西安供電公司）