電力系統電能計量信息采集通訊技術研究

郭瑾波 宋大衛 李林

【摘 要】在現代化建設環境中，電能計量信息采集針對電力系統的運行質量出具了更高的要求，這就促使通訊技術在電能計量信息采集中的應用備受關注。通訊技術不但能夠確保電能計量信息采集工作效率與質量，還能使社會公眾實際生活需求得到滿足。基于此，相關部門需對通訊技術應用高度重視，促使其存在的效用與價值在電能計量信息采集中充分的發揮，為提高我國社會經濟持續發展提供有利條件。

【關鍵詞】電力系統;電能計量;信息采集;通訊技術

1電力企業通訊技術的應用現狀

在電力系統的電能計量信息采集中，將信息數據進行傳輸和發送，通過實時的消息傳遞，讓電能計量信息的數據更加具有準確性和有效性。有效的幫助電力企業對電能的實時監測，以及出現問題之后進行有效的排查和計量。同時，保障了電力系統能夠安全的運行，有效的幫助節省電能的應用情況，促進電力系統的有效運行，主要是通過在監測的過程中節能減排，促進供電質量的提升，以及實際的運行狀況。隨著節能減排理念的推廣和普及，電能計量通信技術自動化、智能化水平也在不斷提升，促進電力企業全面發展。但是，隨著電力企業對通訊技術的進一步運用，卻存在不清楚怎樣使用基礎信息體系、無法有效記錄電能信息、相應報表數據不準確等問題，對電力企業正常運營產生了阻擾。而且部分電力企業的電能計量設備早已過時，與時代進程不符，對其電能計量信息采集構成了阻礙，加上企業內部未實行相應專業維修、維護活動，也促使設備無法發揮最佳效用。

2電能計量信息采集通訊技術研究

2.1遠程通信

系統主站與系統采集終端間的數據通信即為遠程通信，主要包括公網通信與專網通信，其中，公網通信是通過專用線與光纜等通信資源并基于有線電話網、移動GPRS、城市寬帶網及聯通CDMA網等有線與無線數據傳輸網絡而組成的通信網，需要在保證安全可靠運行并滿足實時性要求的基礎上合理選擇通信資源并建立通信鏈路，這也是遠程通信對數據傳輸的基本要求。而230MHZ無線專網是由國家無線電委員會規定，其工作原理是終端直接與主站通信，且為雙工頻點（主要是利用異頻半雙工方法實現），具有通信環節少、干擾防御較強、工作效率較高等優點。此外，根據國家相關規定，230MHZ無線專網通信頻點在220至240MHZ之間，通信過程中會受到建筑物、地形等影響，因此要利用現代高科技不斷提高230MHZ無線通信網抗干擾能力，保證數據通信的正確性。

2.2本地通信

本地通信指的是電能用戶的具體電能計量的智能裝置以及電力系統進行信心采集的終端之間的數據通信，但由于電能計量在應用信息采集時會有很多不同，組成本地通信的有很多種不同的通信方式，通常包含RS485總線、微功率無線與低壓電力線載波等多種通信方式。同時，RS485總線的通信質量關鍵是在其芯片的質量上，芯片要輸入12kΩ或是12kΩ以上的電阻給接收器的輸入端，接收器的輸入端若是電容比50pf要低，而且其有著200mV的輸入靈敏度，那么驅動器同時便可以輸出勝負7V的共模電壓，如果在120kΩ配置的終端電阻上優則會32節的點數，那么驅動器就還能輸出的電壓高于1.5V。使其具有設備簡單便捷還擁有很強的抗干擾功能等優勢，微功率無線通信方式也在電力系統進行電能信息數據采集工作當面有著很大的作用。

3光纖通信網絡技術的研究

3.1光纖通信網絡技術特點

第一，容量大、體小質輕。光纖體積比較小且質量輕，便于運輸和敷設施工，同時容量大，便于信息傳輸和保存。第二，抗干擾能力強。光纖網絡通道一般是埋在地下，網絡衰減特別小，抗干擾能力強，同時它不受強電、雷電等因素的干擾，具有較強的抗電磁脈沖能力和安全保密性。第三，成本較低。由于光纖通信網絡具有容量大、體積小等特點，因而可利用較少的有色金屬構建安全可靠的光纖通信網絡，降低成本。

3.2微功率無線通信技術

光纖通信網絡技術主要是利用眾多光導纖維進行信號傳輸的一種通信方式，微功率無線通信主要是指通信雙方在一定發送功率范圍內利用無線電波完成信息傳輸的一種通信方式，是與發射功率較大的無線通信設備相對而言的，其發射功率大都在100mV以下，而且其他相關參數如功率譜密度等有嚴格的限制。它的工作原理如下：先利用發送端進行編碼和未發送數據調整→數模轉換，信號調整并發射→利用接收端接收信號，并處理信號→模數轉換解調并輸出解碼。

3.3主流微功率無線通信技術

（1）ZigBee技術（IEEE802.15.4）。ZigBee是在IEEE802.15.4標準基礎上發展起來的擴展集，而ZigBee技術是新興的無線通信技術，具有自組織、距離短、數據速率與復雜度低、且功耗與成本低等特點，ZigBee技術是在24GHZ的ISM頻段內進行工作，其無線傳輸速率為10M-250kbit/s，而且距離在10米到75米范圍之間，該技術近似于藍牙技術。ZigBee技術主要適用于不需要連續更新以及實時傳輸的條件下，很多時候是不需用ZigBee技術的。不過ZigBee技術有一個叫鮮明的特點，即通信能力相當強大，主要可以從其通信速度方面得到論證和體現，ZigBee技術的通信速度可高達每秒250千比特，其通信效率在75字節以下的數據幀長度時甚至比藍牙技術還要高。所以說，ZigBee技術對于大規模網絡化集抄而言是由相當重要的意義的，通過ZigBee技術來集中龐大網絡中的數據，只需要較短的時間就可以實現，這項能力也是優于其他形式的集抄手段的重要優勢。

（2）藍牙技術。藍牙技術也是使用2.4GHZ的ISM頻道的一種支持短距離設備通信的無線通信技術，具有距離短、數據傳輸速率高且成本低等特點，利用藍牙技術可以主要實現語言與數據的近距離傳輸，通過藍牙設備進行有效通信的距離范圍為10-100m。藍牙設備選用可全球自由使用的2.4GHZ的ISM頻段為其工作頻段，使用時不需要專門申請，為客戶使用提供很大便利。由于其頻道采用每秒1600跳的跳頻速率以及頻道間隔23個或79個IMHZ的時分雙工方式，大大提高了藍牙系統的抗干擾能力，讓藍牙系統在設備簡單的基礎上還具有優越的性能。

4結語

總之，在當前現代化技術的發展下，讓通訊技術也得到了較為廣泛的應用，并且取得了較為驚人的成績，通訊技術的優勢不斷的在各種應用中發揮出來，取得了較為驚人的成績，在電力行業中的應用已經取得了較為矚目的成績。

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（作者單位：國網新疆電力有限公司伊犁供電公司）