探究電力電能計量信息采集中的通訊技術應用

摘要：科學技術水平的提高為發展通訊技術提供了一個良好的平臺，通訊技術被廣泛應用于電力系統的運行，在進行采集電能計量的信息等方面提供了十分有效、可靠的技術。

關鍵詞：電力電能計量；信息采集；通訊技術

1電力信息采集系統

電力信息采集業務是對用戶的用電信息進行采集、監測和處理，實現用戶用電信息計量異常監測以及用戶用電信息采集、分析和管理，同時也讓電能質量被實時監控等，在用戶服務等多面提供實時、可靠的數據。電力用電信息采集系統分主站層、通信信道層和采集設備層三層。主站與其他應用系統和公網信道是由防火墻分離開來，單獨組網。在主站層里有前置采集平臺、營銷采集業務應用以及數據庫管理三部分組織。前置采集平臺管理和調查各種與終端的遠程通信；營銷采集業務應用讓系統的各部分應用功能得到充分得到充分發揮；數據庫管理實現用電終端的用電信息有效管理，并擔負起協議解析職責。

2電能計量信息采集中的通訊技術

2.1本地通信

本地通信是指客戶電能計量裝置與系統采集終端間的數據通信。本地通信因電能計量信息采集方式不同而存在一定差異，如RS-485總線通信方式，是一種簡單而方便電能計量信息采集方式。與之相比本地通信采集較為復雜，一般要將多種通信方式相結合。常用的本地通信方式有低壓電力線載波通信、RS-485總線通信、及微功率無線通信幾種。RS-485總線通信的通信質量由其芯片質量決定，通常RS-485芯片輸入電阻高于12kΩ，電容小于50皮法。低壓電力線載波通信有窄寬和寬帶之分。微功率無線通信方式其發射功率小于20MW，使用頻率是433/47B的無線射頻，其中以藍牙通信技術在電廠與供電站電能計量信息采集中被廣泛應用。

2.2遠程通信

（1）公網通信主要是通過專用線或光纜等通信資源，以有線通信物為傳輸介質，與無線數據網絡相結合進而構成通信網。公網通信具有覆蓋面積廣、技術成熟、運行安全穩定等優勢。利用公用通信網絡不僅可以傳輸電力系統的語音業務，也能實現自動化的數據傳輸。GPRS、CDMA、3G是目前公用網絡中常用的傳輸介質。GPR技術以GSM系統無線分組交換技術為基礎，主要是為用戶提供分組式數據業務。GPRS作為公用網絡移動業務數據主要承載方式，與其他通訊方式相比，其具有實時傳輸、網絡覆蓋范圍廣等優勢。CDMA作為數字技術的分支，是在擴頻技術基礎上發展起來的一種通信技術。

（2）專網通信是指某行業、部門、單位，為滿足安全生產、組織管理等需求所建立的通信網路。專網通信是在公網通信無法滿足行業應用的前提下發展起來的。專業通信網絡緊密結合行業需求和特點，強調個性化服務和專用性，為不同行業發展提供了有利保障。與公網通信相比，專網通信更加注重社會效益，注重系統通信管理的安全可靠，對通信終端性能要求更高。230MHz無線專網直接實現通信終端和主層間的通訊，減少通信環節，提高通信效率。

目前遠程通信技術在電能計量抄表系統中被廣泛應用。電能計量抄表系統是對電能計量信息實施自動采集、傳輸和處理，有效克服了人工抄表模式效率低、易出錯的弊端，大大提高了工作效率和質量。電能計量抄表技術包括中央數據處理系統、通訊網絡、用戶終端、集中數據采集器等部分。電能計量抄表技術按所采集數據的通訊方式可分為本地自動抄表和遠程集中抄表。本地自動抄表是以抄表員所攜帶的電腦為媒介，借助紅外發射器和接收裝置，采集紅外反射器可視范圍內的電能計量信息。本地自動抄表程序簡單、可靠實用、成本低廉，但數據傳輸距離有限、自動化程度低，在相對集中的居民區較為常用；遠程集中抄表是借助低壓電力線或是RS485總線，通過一級采集器匯總脈沖，再通過二級采集器對數據進行采集和整理，最后經MODEM和公用電話網絡傳輸到數據處理系統中心，完成對電能計量信息的整理、監控和結算。

3光纖通信技術光纖的通信

3.1電能計量中運用光纖通信網絡技術的好處

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；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；成本較低。由于光纖通信網絡具有容量大、體積小等特點，因此，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無線通信技術中的微功率

微功率無線的通信技術是在有限制的發送功率范圍之內，通信的收發兩方進行無線的傳輸信息的一種技術。因此在一定程度上微功率無線通信技術有著十分廣泛的定義。這種通信技術是在發送端編碼之后，對要發送的數據進行調制，接著就數模轉換、新條例信號與發射信號，最后在接收端將信號接受之后進行濾波以及調節增益，把轉換解調模數與輸出解碼的工作完成之后就構成了整個無線通信的過程。

3.3主流的微功率無線通信技術

ZigBee技術是一個新型的無線通信技術。其特點包括距離比較短、自組織、數據的速率快、功耗低等。這項技術主要是工作在24GHz的評斷ISM之內，距離大概在10-75m之間。ZigBee技術從通信的速度方面看，有強大的通信能力。其有著250kbp/s的通信高速度，在通信效率上有時還比藍牙技術要高。因此，這項技術在進行大規模的網絡化電能集抄時有著十分重要的意義，只需要很短的時間就可以通過這項技術將網絡中龐大的數據集中起來。藍牙技術是在2.4GHz頻道內，短距離傳輸信息的一種無線通信技術，其有很多優點與特點。在使用藍牙設備時，其全球通用的工作頻段決定了其具有的便利性，不需要專門去申請便可使用，給用戶帶來很大的方便。因為藍牙技術的使用頻道是在兩個工作方式，每秒1600跳速率與頻道間隔23或是79個IMHz，所以藍牙系統設備在使用時不容易被周圍的因素所干擾影響，其設備還有著方便簡單的優越性。

4結語

總之，建設用電信息采集系統又是實現智能電網的必然要求，在實現電網與客戶雙向互動，承擔起用電信息自動采集、高效共享和實現監控等重要的任務，可以有效改變過去長期無法及時、完整、準確掌控電力用戶信息的落后局面，在系統各層面上滿足用戶的需求，實現電網公司管理現代化，進一步提升服務能力等方面具有跨越性的歷史意義。

參考文獻：

[1]陳立峰.通信技術在電力電能計量信息采集中的應用[J].科技與企業，2015.

[2]劉輝.電力電能計量信息采集中的通訊技術應用[J].通訊世界，2015.

（作者單位：國網青海省電力公司電力科學研究院）

作者簡介：李毅彪（1994.9-），男，山西運城人，華北電力大學（保定）電氣工程及其自動化學士；研究方向 ：電能計量。