淺析集中抄表系統(tǒng)在電力營銷管理中的應用

程志武

摘要：集中抄表系統(tǒng)實現(xiàn)了電能計量的標準化和規(guī)范化，極大提高了抄表效率，有效節(jié)約了電力企業(yè)的人力和物力。并且集中抄表系統(tǒng)的遠程雙向通信和用電信息分析能力，可以有效的提高電費計量和管理的水平，及時的接收電力用戶的故障信息并進行處理，滿足了新形勢下電力用戶的需求。本文在分析集中抄表系統(tǒng)組成的基礎上，結合實例對集中抄表系統(tǒng)在電力營銷管理中的應用及其效果進行了探討。

關鍵詞：集中抄表系統(tǒng)；電力營銷管理；組成；應用；運行優(yōu)化；效果

引言

隨著人民生活水平的不斷提高，人們對電力的需求已經(jīng)不僅僅滿足于有電用，良好的供電質量和服務水平，成為社會對供電企業(yè)的新要求。供電企業(yè)為提高供電質量和服務水平，必需要有一套完善的電力營銷管理系統(tǒng)，對用戶的用電狀態(tài)進行實時監(jiān)測，及時掌握低壓配電網(wǎng)的運行情況，杜絕供電隱患。

一、集中抄表系統(tǒng)的組成

（一）硬件部分

1、數(shù)據(jù)采集器

數(shù)據(jù)采集器能通過485總線與電能表建立數(shù)據(jù)通信連接，并針對不同的電能表型號，自動選擇合適的通訊規(guī)約，實時自動采集各個用戶的用電數(shù)據(jù)，并將采集到的信息發(fā)送到數(shù)據(jù)集中器。

2、數(shù)據(jù)集中器

數(shù)據(jù)集中器的主要功能就是將采集器采集到的電能信息數(shù)據(jù)，和其他硬件模塊采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫，并對傳送的數(shù)據(jù)進行校驗，防止數(shù)據(jù)在傳輸中發(fā)生改變。

3、電壓監(jiān)測模塊

電壓監(jiān)測模塊通過傳感器和電壓采樣線對用戶電能表的電壓實施實時監(jiān)鍘。并經(jīng)模數(shù)電路轉換為數(shù)據(jù)信息，然后將采集的電壓數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)集中器內?？梢员O(jiān)測相對地、相對相、相對零等電壓，以及電壓的異常波動。電壓采樣由于采用了光電隔離措施，能有效的避免強電串入弱電對人身安全帶來的威脅，和防止設備的損壞。

4、控電模塊

控電模塊是帶復式控制功能的開關組合模塊，主要功能是對用戶的電源實現(xiàn)遠程控制，能根據(jù)系統(tǒng)操作員的指令自動切斷或投入用戶的電源。要求切斷容量適合，并且?guī)щ娮詣訌臀还δ堋?/p>

5、顯示模塊

顯示模塊是能顯示點陣漢字的信息顯示屏，可以安裝在數(shù)據(jù)采集器上，它的主要功能是顯示各種用電信息，例如：電費金額、電壓信息、欠費信息、停電通知和故障信息等等。

（二）軟件平臺

1、應用軟件

系統(tǒng)管理軟件已封裝成標準的ActiveX控件，可以方便的與供電公司電力營銷管理系統(tǒng)連接。現(xiàn)主要在應用軟件中增加了故障報警功能、信息發(fā)布功能、控電操作功能。

2、數(shù)據(jù)庫

通過采用CIGS中間層可以使應用系統(tǒng)結構清晰，維護簡單易行。CICS即客戶信息控制系統(tǒng)。CICS通過關系數(shù)據(jù)庫從主數(shù)據(jù)庫中獲得資源，建立在操作系統(tǒng)、ISO的分布式計算環(huán)境和Encina服務上。數(shù)據(jù)庫負責采集數(shù)據(jù)的交換、引用、索引。

3、硬件支撐平臺

硬件支撐平臺采用了固化核心和遠程程序下載技術，基于BIOS的硬件結構，使得軟件功能的升級擴充都無需進行現(xiàn)場維護，可以在遠程操作端自動完成。

（三）數(shù)據(jù)傳輸

數(shù)據(jù)傳輸部分主要負責建立硬件設備之間的數(shù)據(jù)鏈路，將采集到的數(shù)據(jù)傳輸、發(fā)送，并確保傳輸快速準確。原先的設計有PLC、485、以太網(wǎng)和手機無線網(wǎng)絡。

1、電力載波

電力線載波簡稱PLC，是電力系統(tǒng)特有的通信方式，它是利用現(xiàn)有電力線，通過載渡方式高速傳輸模擬或數(shù)字信號的技術。優(yōu)點是使用電力線作為傳輸介質，不需要線路投資。但是缺點是由于配電變壓器對電力載波信號有阻隔作用，所以PLC只能用在同一配變的供電區(qū)域內。

2、RS-485

RS-485是串行數(shù)據(jù)接口標準，具有接線簡單，傳輸距離長，最大傳輸距離約為1219米。但是傳輸速度低，只能用于抄表采集模塊之間的通信。

3、以太網(wǎng)

以太網(wǎng)采用拓撲總線結構，具有傳輸速度高，連接方便，通用性強的特點。缺點是在電纜供電的小區(qū)內只能在地下電纜管線內走線，施工難度大，日常維護困難。

4、無線通信

無線通信網(wǎng)絡主要有GPRS、CDMA 兩種技術，利用移動手機的本站發(fā)射信號。所以在構建集中抄表系統(tǒng)時，不必重新建設基站，也不需要中繼器，組網(wǎng)簡單，建設費用低，可以適合各種施工地形，減少網(wǎng)絡設備的維護。

二、集中抄表系統(tǒng)在電力營銷管理中的應用

（一）工程概況

某配電臺區(qū)在低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)試點試運行成功后，為了提高供電區(qū)域的綜合自動化抄表水平，對該供電區(qū)抄表系統(tǒng)進行全面改造。在配電區(qū)域92臺配電變壓器處安裝89個集 器，并安裝了1510個電能信號采集器動態(tài)采集 16121戶居民的用電信息，組成一個中型低壓載波集中抄表網(wǎng)絡系統(tǒng)，并成功投入運行，大大提高了該配電區(qū)域的供配電自動水平。

（二）系統(tǒng)運行優(yōu)化

1、雙頻點雙信道解決數(shù)據(jù)擁堵沖突

系統(tǒng)在運行過程中進行定期測試時發(fā)現(xiàn)有其中50%以上的用戶出現(xiàn)抄表時間高達6h以上，大大降低了用戶電能信息采集的實時準確性，同時與系統(tǒng)預設的三相負載監(jiān)測時間發(fā)生嚴重的沖突。經(jīng)技術小組共同討論后認為是通訊信道擁塞現(xiàn)象，為此采用雙頻點雙信道通訊方式代替原有的電能信號通訊方式，同時分別賦予抄表系統(tǒng)和三相負載監(jiān)測系統(tǒng)不同的優(yōu)先級別共享兩個數(shù)據(jù)信道。經(jīng)整改后，所有的用戶電能信息抄表時間都能有效控制在2h以內，數(shù)據(jù)通信成功率高達99%，有效解決了信道擁塞和沖突現(xiàn)象，真正達到實時、動態(tài)、準確的效果。

（二）獨立接地系統(tǒng)解決外部干擾

低壓電力載波線路遠程集中抄表系統(tǒng)在剛投運過程中，出現(xiàn)多次外部無線干擾現(xiàn)象，影響了監(jiān)測數(shù)據(jù)的精確性。在對系統(tǒng)所有低壓載波線路和公共配電終端進行排查時，發(fā)現(xiàn)存在干擾現(xiàn)象的配電臺區(qū)普遍存在接地系統(tǒng)共用、配電設備接地不良等現(xiàn)象。為徹底消除隱患，采取獨立加設接地系統(tǒng)的方法，將供配電終端設備和集中器統(tǒng)一單獨使用一個接地系統(tǒng)，防止外部系統(tǒng)通過接地系統(tǒng)干擾系統(tǒng)正常運行。整改后外部干擾現(xiàn)象沒有再發(fā)生過，有效解決了共用接地系統(tǒng)的外部干擾問題。

三、集中抄表系統(tǒng)在電力營銷管理中的應用效果

（一）用電監(jiān)管力度加強、線損減少

低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)可以實時動態(tài)的監(jiān)督電能用戶的用電信息，對沒有正常電能計量數(shù)據(jù)（如：正轉轉速慢、反轉或停轉）的用戶用紅色標注出對應的數(shù)據(jù)信息，并實時提醒運行人員對該類用戶進行調查。通過系統(tǒng)自動監(jiān)測用戶電能用電信息，有效減少或杜絕偷電漏電現(xiàn)象的發(fā)生，降低供配電企業(yè)的電能損失。采用集中抄表系統(tǒng)改造后，系統(tǒng)線損也會得到較大的改進，如一配電臺區(qū)總供電負荷功率為1200kW，在采用了集中抄表系統(tǒng)后，其線路損耗率由33%有效降低到15%，如果按照該配電區(qū)電能使用率為50%計算，則該配點區(qū)域一年可以減少的線損電能為：如果按照電能單價為0.5元/度計算，則該區(qū)域一年內就可以節(jié)省48.3萬元。大大減少了電力企業(yè)的損失，降低了單位電能成本。

（二）自動化水平提高、檢修維護力度加大

由于供配電電網(wǎng)復雜，加上人力資源的不足，通常導致電力設備不能按時進行檢修維護，降低了系統(tǒng)的供電可靠性。利用自動遠傳抄表技術，可以大大減少電力公司運行人員的勞動工作量，電力運行人員可以抽出更多的時間進行設備檢修維護，有效提高系統(tǒng)供電可靠性和綜合服務水平。

（三）改造成本低、綜合效益明顯

由于低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)是基于低壓電力線路建成的，因此在載波通道的構建過程中，不需要重新建設額外的通信線路，只需要在用戶終端電能表處安裝采集器、在配電變壓器處安裝集中器就可以實現(xiàn)遠程低壓線路載波集中抄表系統(tǒng)的改造。據(jù)已經(jīng)改造運行且效果比較明顯的工程反饋信息看，進行低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)改造通常每戶平均投資在650元左右，說明該改造方案在技術和經(jīng)濟性上均具有良好性能。

結束語：

在實際運行管理過程中，應該結合工程實際特性，通過各種優(yōu)化整改措施，保證集中抄表系統(tǒng)高效經(jīng)濟的運行，有效降低線路損耗，減少電能用戶的用電壓力。利用集中抄表系統(tǒng)對供電區(qū)域進行遠程集中抄表自動化系統(tǒng)改造，不僅提高了供電企業(yè)電力營銷管理信息化水平，同時實現(xiàn)了人性化智能電能服務的要求，給供電企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。