低壓電能計(jì)量集抄技術(shù)應(yīng)用研究

［摘 要］低壓電能計(jì)量集抄技術(shù)是一種低壓電能表的集抄自動(dòng)化系統(tǒng)，可以精準(zhǔn)獲取電力數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)集抄，更加高效地完成電能計(jì)量工作。為最大化發(fā)揮集抄系統(tǒng)效用，文章介紹了低壓電能計(jì)量集抄技術(shù)，分析了低壓電能計(jì)量集抄技術(shù)應(yīng)用，提出了低壓電能計(jì)量集抄技術(shù)應(yīng)用建議，以期為相關(guān)人員提供參考。

［關(guān)鍵詞］低壓；電能計(jì)量集抄技術(shù)；應(yīng)用

［中圖分類號(hào)］TM933.4 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A ［文章編號(hào)］2095–6487（2024）07–0139–03

1 低壓電能計(jì)量集抄技術(shù)概述

低壓電能計(jì)量集抄技術(shù)是利用低壓電能表進(jìn)行計(jì)量集抄的技術(shù)手段，可以通過(guò)機(jī)電脈沖式電子電能表、全電子式電能表完成電量集抄，能極大地提高電能計(jì)量的工作效率。應(yīng)用乘法器實(shí)現(xiàn)電功率測(cè)量的全電子式電能表是應(yīng)用較多的電能表類型，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用可以獲取大量電流、電壓、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)，并可以通過(guò)低壓配電線載波型接口和RS485型接口輸出脈沖，便于系統(tǒng)直接讀取數(shù)據(jù)。低壓載波集抄系統(tǒng)如圖1 所示。

低壓電能計(jì)量集抄系統(tǒng)一般包含電能計(jì)量裝置、通信模塊、集中管理系統(tǒng)等部分。電能計(jì)量裝置用于收集電能數(shù)據(jù)，與低壓電表相連，可以對(duì)低壓電表的電能、電流、電壓數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，并借助通信模塊完成通信傳輸。裝置運(yùn)行一般需要電源支持。通信模塊與電能計(jì)量裝置密切相連，將計(jì)量裝置采集的數(shù)據(jù)傳輸至集中管理系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)傳輸。通信模塊包括有線通信、無(wú)線通信兩類，低壓電能計(jì)量中有線通信一般通過(guò)電纜、光纖等傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，無(wú)線通信則通過(guò)GPRS、LoRa 等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，選擇不同類型的傳輸方式，其傳輸效率與傳輸質(zhì)量均有所差異，因此需要注意通信技術(shù)的優(yōu)化。集中管理系統(tǒng)一般由服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)處理算法組成，能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能，可以接收、解析并儲(chǔ)存電表的數(shù)據(jù)，為后續(xù)電力分析提供可靠的數(shù)據(jù)支持。集中管理系統(tǒng)一般以用戶終端形式展現(xiàn)，工作人員可在用戶界面中進(jìn)行電表數(shù)據(jù)查詢，完成數(shù)據(jù)監(jiān)控等工作。在現(xiàn)代信息技術(shù)支持下，集中管理系統(tǒng)的用戶終端形式也在不斷擴(kuò)展，如手機(jī)App、電腦PC 端等，能夠便捷電力抄核工作。集中管理系統(tǒng)的功能也在不斷拓展，除了常規(guī)的電表數(shù)據(jù)分析外，還可根據(jù)電力單位的工作要求，提供數(shù)據(jù)加密、權(quán)限管理等安全服務(wù)，能夠根據(jù)工作需要生成不同類別的報(bào)表，進(jìn)行更加詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析，此外還可以與控制系統(tǒng)相配合實(shí)現(xiàn)故障診斷與定期維護(hù)，保證電力系統(tǒng)的可靠性。

2 低壓電能計(jì)量集抄技術(shù)應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)電表數(shù)據(jù)抄錄，可以實(shí)現(xiàn)本地自動(dòng)抄表、遠(yuǎn)程集中抄表，滿足電能數(shù)據(jù)采集的工作需要。本地自動(dòng)抄表一般由抄表員所攜帶的自動(dòng)抄表裝置進(jìn)行，可以通過(guò)紅外線傳輸與接收來(lái)讀取數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)的自動(dòng)抄錄，但本地自動(dòng)抄表的傳輸距離有限，工作效率也有一定限制。遠(yuǎn)程集中抄表一般利用電能脈沖點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與傳輸，可以通過(guò)低壓電力線纜、RS485總線進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和傳輸。在實(shí)際工作中，遠(yuǎn)程集中抄表通過(guò)一級(jí)脈沖匯總用戶的終端數(shù)據(jù)，利用下級(jí)抄表器將收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，隨后通過(guò)網(wǎng)點(diǎn)用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)形式將數(shù)據(jù)傳輸至上級(jí)數(shù)據(jù)處理中心，得出最終數(shù)據(jù)結(jié)果。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是采集電表中電能、電流、電壓參數(shù)的系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電表用電數(shù)據(jù)，幫助工作人員了解電力系統(tǒng)的關(guān)鍵信息，便于分析電力系統(tǒng)運(yùn)行情況，了解電力用戶的用電狀況。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還能夠根據(jù)工作需求采集不同時(shí)段的用電情況，便于電力單位結(jié)合實(shí)際情況制訂供電方案，數(shù)據(jù)采集也可以有效采集到電流過(guò)載、電能波動(dòng)等異常情況，便于高效完成故障分析。

2.2 通信連接系統(tǒng)應(yīng)用

通信連接系統(tǒng)是低壓電能計(jì)量集抄系統(tǒng)中用于傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，一般與電能計(jì)量裝置、集中管理系統(tǒng)相連接，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。低壓電能計(jì)量集抄通信方式如圖2 所示，方式一是由RS-485 通訊電表→電力載波模塊→電力載波集中器→以太網(wǎng)、局域網(wǎng)、GPRS →主機(jī)，方式二是由電力載波電表→電力載波集中器→以太網(wǎng)、局域網(wǎng)、GPRS →主機(jī)。

低壓電能計(jì)量集抄技術(shù)的通信連接系統(tǒng)應(yīng)用可以將采集的數(shù)據(jù)信息及時(shí)、準(zhǔn)確地傳輸至集中管理系統(tǒng)，是保障數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)幕A(chǔ)條件，可以讓管理系統(tǒng)獲取最新的用電信息，及時(shí)做出相應(yīng)調(diào)整。通信連接系統(tǒng)一般具有雙向通信的特性，可以將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給集中管理系統(tǒng)，也可以將集中管理系統(tǒng)的指令傳輸給控制系統(tǒng)，從而進(jìn)行抄表頻率調(diào)整、開(kāi)關(guān)控制等功能。通信連接系統(tǒng)在整個(gè)集抄系統(tǒng)中不僅可以保證數(shù)據(jù)安全、穩(wěn)定傳輸，也在很大程度上提升了系統(tǒng)運(yùn)維的便捷性，能夠滿足電力抄表工作的需求。通信連接系統(tǒng)可以通過(guò)有線、無(wú)線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，目前應(yīng)用較多的技術(shù)包括RS485、LoRa、NB–IoT，不同類型的通信連接方式所能夠覆蓋的范圍不同，適應(yīng)的環(huán)境條件也各不相同，通信即時(shí)性、安全性等也會(huì)有一定差異。因此在應(yīng)用低壓電能計(jì)量集抄技術(shù)時(shí)，必須關(guān)注通信連接系統(tǒng)的合理選擇，根據(jù)電能抄送的工作需求選擇合適的通信技術(shù)。

2.3 中心處理系統(tǒng)應(yīng)用

中心處理系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收、處理、儲(chǔ)存及管理電表數(shù)據(jù)，其性能的優(yōu)劣直接影響著數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與安全性。中心處理系統(tǒng)一般由各類數(shù)據(jù)處理軟件組成，能夠?qū)νㄐ畔到y(tǒng)傳輸?shù)母鞣N數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合分析。中心處理系統(tǒng)的應(yīng)用能夠收集匯總用戶的用電信息，為管理員發(fā)布指令提供有效依據(jù)；也可以將管理員的指令下發(fā)給下級(jí)電能表、集中器，實(shí)現(xiàn)抄表頻率控制等操作。中心處理系統(tǒng)包含了各個(gè)電表所提供的電能信息，在中心處理系統(tǒng)中處理并儲(chǔ)存后，工作人員可以在系統(tǒng)中及時(shí)查詢對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，生成數(shù)據(jù)報(bào)表，從而進(jìn)行用電情況的分析。在信息技術(shù)進(jìn)步的背景下，中心處理系統(tǒng)性能也隨之提升，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、異常預(yù)警等功能，便于中心及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的故障和異常行為。中心處理系統(tǒng)也具有用電查詢、賬單管理等功能，可以為電力用戶提供更加全面、便捷的電力服務(wù)。

3 低壓電能計(jì)量集抄技術(shù)應(yīng)用建議

3.1 創(chuàng)新電力計(jì)量采集技術(shù)

電力計(jì)量采集技術(shù)關(guān)系著集抄系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，在應(yīng)用低壓電能計(jì)量集抄技術(shù)時(shí)，應(yīng)積極創(chuàng)新電力計(jì)量采集技術(shù)，應(yīng)用新型電能計(jì)量裝置，提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。在電力計(jì)量采集技術(shù)更新中，要關(guān)注電能計(jì)量裝置的功能特點(diǎn)，根據(jù)電力數(shù)據(jù)收集的需要，為其設(shè)計(jì)更加多元化的功能，使其可以對(duì)電流、電壓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的同時(shí)，也可采集功率因數(shù)、諧波等參數(shù)，獲取更加多樣化的電力數(shù)據(jù)信息，幫助工作人員監(jiān)測(cè)了解電力的實(shí)際情況。在工作中還要提升計(jì)量裝置性能，通過(guò)技術(shù)改進(jìn)不斷提高其數(shù)據(jù)采集精度，降低裝置的異常故障率，確保其能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 合理選擇通信連接技術(shù)

結(jié)合實(shí)際工作環(huán)境選擇合適的通信連接技術(shù)是保障低壓電能計(jì)量集抄質(zhì)量的關(guān)鍵，電力單位要關(guān)注通信連接技術(shù)分析，根據(jù)計(jì)量集抄的工作環(huán)境，適時(shí)選擇有線、無(wú)線的通信形式，確保數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定高效傳輸。在實(shí)際應(yīng)用中也要重視通信模塊的優(yōu)化，考慮到電能數(shù)據(jù)傳輸安全與穩(wěn)定的需求，在通信系統(tǒng)中引入安全協(xié)議、應(yīng)用加密技術(shù)，并利用多種通信協(xié)議使其能夠滿足不同地區(qū)、環(huán)境的通信需求，讓電能數(shù)據(jù)得以高效傳播。

3.3 提高電能計(jì)量數(shù)據(jù)分析

提升電能計(jì)量數(shù)據(jù)分析技術(shù)水平可以保證電能計(jì)量集抄的準(zhǔn)確性，能夠更好地提升其工作效率。電力單位要重視信息技術(shù)的應(yīng)用，通過(guò)信息技術(shù)改進(jìn)和優(yōu)化，不斷提高數(shù)據(jù)分析水平，更加高效、快速地完成數(shù)據(jù)分析，可以根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源進(jìn)行智能化預(yù)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)故障等問(wèn)題。電力單位應(yīng)重視大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)的應(yīng)用，不斷優(yōu)化數(shù)據(jù)分析與處理能力，讓中心管理系統(tǒng)可以發(fā)揮更好的效用。

3.4 規(guī)范集抄維護(hù)工作秩序

建立規(guī)范化工作秩序能夠提升技術(shù)的應(yīng)用水平，為了確保低壓電能計(jì)量集抄系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，要完善其日常工作規(guī)范，制訂科學(xué)的工作計(jì)劃，為系統(tǒng)運(yùn)行提供有效保障。電力單位要針對(duì)低壓電能計(jì)量集抄系統(tǒng)提出相應(yīng)的管理制度，對(duì)各部門(mén)職工的主要職責(zé)、技術(shù)要求等進(jìn)行規(guī)范，尤其要重視集抄裝置維護(hù)、巡查、故障檢修等工作內(nèi)容的規(guī)范，確保集抄維護(hù)工作能夠有序進(jìn)行。

3.5 提升技術(shù)人員專業(yè)水平

電力單位要提升技術(shù)人員專業(yè)水平，建立一支高水平、高素質(zhì)的專業(yè)化團(tuán)隊(duì)，以及時(shí)處理低壓電能集抄系統(tǒng)中的問(wèn)題。電力單位可以選拔專業(yè)水平高的技術(shù)人員組成團(tuán)隊(duì)，定期進(jìn)行培訓(xùn)、集訓(xùn)，提高工作人員的專業(yè)水平，對(duì)集抄系統(tǒng)中常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行分析，使其能夠及時(shí)處理系統(tǒng)運(yùn)行中的各類問(wèn)題，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

低壓電能計(jì)量集抄技術(shù)是電力統(tǒng)計(jì)中較常用的技術(shù)類型，能夠高效、準(zhǔn)確地完成計(jì)量集抄，提升電力統(tǒng)計(jì)工作的效率，滿足電力系統(tǒng)的發(fā)展需求。在信息技術(shù)支持下，低壓電能計(jì)量集抄技術(shù)所應(yīng)用的終端設(shè)備性能更加優(yōu)越，通信技術(shù)也更加穩(wěn)定，通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通信連接機(jī)系統(tǒng)及中心處理系統(tǒng)的應(yīng)用，能提升計(jì)量集抄質(zhì)量，促進(jìn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展，也可以更好地滿足電力用戶的需求。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊依國(guó). 低壓電能計(jì)量集抄技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 光源與照明，2023，11（10）：222-224.

[2] 李棟. 低壓電能計(jì)量集抄技術(shù)應(yīng)用與分析[J]. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2022，12（4）：167-168，224.