低壓載波電能表及其低壓集中抄表系統(tǒng)的應(yīng)用

李伯聰 李竹

摘要：低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在電力領(lǐng)域興起的一種新的技術(shù)。它將計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)量技術(shù)集于一體，改善了傳統(tǒng)錯(cuò)抄、漏抄的現(xiàn)象，體現(xiàn)出了抄收速度快、計(jì)算精度高等一系列的優(yōu)點(diǎn)，使電力營(yíng)銷(xiāo)水平大大提高門(mén)本篇文章從低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、性能測(cè)試、功能、現(xiàn)狀，以及優(yōu)勢(shì)和作用五個(gè)方面進(jìn)行了細(xì)致的闡述。

關(guān)鍵詞：低壓載波電能表；集中抄表系統(tǒng);設(shè)計(jì);應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)： TM933.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

電力部門(mén)及國(guó)家近年來(lái),投入了大量的物力、人力和財(cái)力,對(duì)城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)改造。特別是實(shí)施直抄到戶(hù)、一戶(hù)一表的接管工作來(lái),明顯加重了抄表員的工作壓力,而房地產(chǎn)近幾年的蓬勃發(fā)展,一些大型的商住樓、社區(qū)應(yīng)運(yùn)而生,我們?cè)械囊恍┤藛T編制和傳統(tǒng)抄表方式顯然跟不上時(shí)代的步伐和發(fā)展,但要增加太多的人力在現(xiàn)有體制下不是很現(xiàn)實(shí)。隨著電力行業(yè)不斷的深入發(fā)展與改革,提出了更高的要求對(duì)用電營(yíng)業(yè)管理工作。因此, 現(xiàn)代化的抄表方式將解決現(xiàn)有的問(wèn)題。而利用低壓電力載波抄表系統(tǒng)也是優(yōu)質(zhì)服務(wù)必不可少的一種手段。單相電子式載波電能表系列工作原理,如圖1所示。

圖1單相電子式載波電能表系列原理框圖

基于數(shù)據(jù)壓縮寬頻通訊理論采用了最新的電力線(xiàn)載波通訊技術(shù)的電子式載波電能表,數(shù)據(jù)壓縮傳輸大大提高了傳輸效率,避免干擾的影響更容易。系統(tǒng)采用寬頻傳輸,即在某個(gè)單一頻點(diǎn)上并不傳輸信息、同頻干擾的問(wèn)題不存在。載波電能表可實(shí)現(xiàn)以下功能: ①雙向電力線(xiàn)載波通訊。②電能計(jì)量功能。③具有中繼傳輸功能,對(duì)需中繼的其它系統(tǒng)單元的數(shù)據(jù)實(shí)施中繼傳送。④可儲(chǔ)存當(dāng)前電量、凍結(jié)電量。

一、低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)由主站、信道、載波電能表和集中器共同組成，其中主站系統(tǒng)用來(lái)采集、分析和統(tǒng)計(jì)集中器的數(shù)據(jù)，同時(shí)維護(hù)和管理用戶(hù)的表計(jì)、集中器等設(shè)備;集中器主要用來(lái)保存用戶(hù)表計(jì)的凍結(jié)電量的數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)時(shí)電量和用電信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)，定時(shí)抄讀用戶(hù)表計(jì)。通常為了能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備間的信息交換，數(shù)據(jù)的傳輸采用二級(jí)通道來(lái)完成:第一集通道指的是遠(yuǎn)程通道，在集中器與主站之間;第二集通道指的是本地通道，在集中器與電能表之間。

（一）、主站

由通信接口及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成,通信接口可以是GPRS等其他通訊通道也可以是PSTN電話(huà)網(wǎng)。計(jì)算機(jī)可以是多臺(tái)主站并聯(lián)運(yùn)行也可以是單機(jī)運(yùn)行。PETMIS電力載波自動(dòng)抄表系統(tǒng)為系統(tǒng)軟件, 可以是單機(jī)版運(yùn)行也可以是網(wǎng)絡(luò)版運(yùn)行。對(duì)集中器的各種抄收方案主站可以進(jìn)行設(shè)置,對(duì)電能表也可以穿透集中器直接進(jìn)行抄表,監(jiān)控。系統(tǒng)軟件結(jié)合了用電管理需求,包括了:檔案管理、通訊設(shè)置、統(tǒng)計(jì)分析、綜合查詢(xún)、分時(shí)計(jì)費(fèi)管理、電費(fèi)計(jì)算、數(shù)據(jù)接口、遠(yuǎn)程投切、系統(tǒng)管理等功能。

（二）、電力載波表

可以選擇三相載波電能表、單相分時(shí)、一帶八載波模塊、一帶四、485口載波模塊。

(1)分時(shí)載波電能表:表內(nèi)帶有后備電池、時(shí)鐘電路、月末、日末電量、可記錄用戶(hù)的雙時(shí)段實(shí)時(shí)整點(diǎn),可顯示雙費(fèi)率電量(雙計(jì)度或液晶顯示)。進(jìn)行時(shí)段檢測(cè)、系統(tǒng)校時(shí)、時(shí)段設(shè)置可以通過(guò)電力線(xiàn)。

(2)單相、三相載波表:可以是全電子式也可以是機(jī)電一體化,表內(nèi)包含了載波通訊模塊和電能計(jì)量模塊,與集中器可以直接通訊,表內(nèi)具有失壓次數(shù)時(shí)間記錄、電壓檢測(cè)等功能, 表內(nèi)帶有軟時(shí)鐘可記錄日未電量、各整點(diǎn)電量、月未電量,如用戶(hù)需求還可遠(yuǎn)程投切控制,可以帶有控制開(kāi)關(guān)。

（三）、集中器

CGZKN090-1j型集中器,它的上行通道是通過(guò)各種通訊通道如(GPRS、PSTN、RS485)與主站通訊, 下行通道是通過(guò)用戶(hù)載波表與電力線(xiàn)進(jìn)行雙向點(diǎn)名式通訊,它可以進(jìn)行自動(dòng)電能表抄表, 根據(jù)設(shè)置好的抄表任務(wù),并按主站的需求上傳。一臺(tái)集中器內(nèi)可設(shè)置6個(gè)用戶(hù)為重點(diǎn)用戶(hù), 最多可管理1000臺(tái)用戶(hù)表,用戶(hù)一個(gè)月內(nèi)每小時(shí)電壓曲線(xiàn)、用電曲線(xiàn)重點(diǎn)記錄。每個(gè)用戶(hù)表的上月、當(dāng)月月末電量可記錄,當(dāng)日、上日日末電量。

（四）、抗高壓保護(hù)技術(shù)

由于采用了獨(dú)特的吸收保護(hù)電路、高頻高壓阻斷,系統(tǒng)可以經(jīng)受4000V電快速瞬變脈沖群和6000V雷擊脈沖的攻擊。低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)從已經(jīng)運(yùn)行說(shuō)明該系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)以及組成比較成熟,可靠性比較高?？梢愿鶕?jù)實(shí)際情況,因地制宜在新建的住宅小區(qū)和社區(qū)逐步開(kāi)展實(shí)施集中抄表系統(tǒng),這樣可以節(jié)省大量的資金和人力,而帶來(lái)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益更是不言而喻。

二、低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)的性能測(cè)試

低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)的性能測(cè)試要對(duì)測(cè)試方法、步驟等制定嚴(yán)密的方案。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，要將現(xiàn)場(chǎng)的表碼與主站抄收的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以此來(lái)確定實(shí)時(shí)通行的成功幾率和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度。同時(shí)，從實(shí)際抄讀的數(shù)據(jù)來(lái)看，影響低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)性能的主要因素包括:GPRS的通信信號(hào)、載波通信的受干擾程度、集中器與電能表的質(zhì)量、主站系統(tǒng)的穩(wěn)定程度等等。

三、四低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)的運(yùn)行現(xiàn)狀

低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用，體現(xiàn)出了其他抄表系統(tǒng)無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，但是同樣也需要注意一些問(wèn)題，就目前低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀而言，主要應(yīng)該從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)注意:

（一）、低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)在進(jìn)人正常的運(yùn)行之后，要盡快與營(yíng)銷(xiāo)信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)商簽訂合同，這樣可以保證低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)接口程序開(kāi)發(fā)速度快，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，給低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)的運(yùn)行成功提供技術(shù)支撐。

（二）、低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)在建設(shè)的過(guò)程中，電力企業(yè)的工作人員很有必要加強(qiáng)與當(dāng)?shù)卣g的溝通。低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)的建設(shè)工程要得到政府的大力支持，同時(shí)要通過(guò)各種途徑讓群眾了解新的抄收數(shù)據(jù)的方式的優(yōu)越性，減少對(duì)集抄系統(tǒng)的各種顧慮，盡可能接受低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)，以此保證低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)建設(shè)的順利進(jìn)行。各地方電業(yè)局要在保證提高服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)，利用媒體等各種途徑拉近電力企業(yè)與群眾之間的距離，確保電力企業(yè)有效的建設(shè)低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)。

（三）、低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)的設(shè)備管理也是非常重要的，有關(guān)部門(mén)要加強(qiáng)這方面的管理。集中器和電能表的質(zhì)量和使用壽命關(guān)系著電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的好壞，因此，任何一款電力設(shè)備在安裝之前都要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)，確保設(shè)備的安全運(yùn)行。

（四）、低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，要對(duì)集中器和電能表的工作狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)控。集中器和電能表的運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系著整個(gè)電力系統(tǒng)的工作狀況，所以，加強(qiáng)對(duì)低壓電力線(xiàn)載波集中抄表系統(tǒng)的設(shè)備的維護(hù)是非常有必要的。

四、低壓載波集中動(dòng)抄表系統(tǒng)應(yīng)用與推廣

（一）、費(fèi)用測(cè)算

系統(tǒng)主站和單個(gè)分區(qū)所需設(shè)備費(fèi)用,如表1、表2所示。

表1系統(tǒng)主站所需設(shè)備及費(fèi)用

表2單個(gè)臺(tái)區(qū)所需設(shè)備及費(fèi)用

根據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)供需情況分析,低壓載波集中自動(dòng)抄表系統(tǒng)每個(gè)臺(tái)區(qū)所需設(shè)備為:集中器1臺(tái)、載波電能表(根據(jù)臺(tái)區(qū)下裝接用戶(hù)數(shù)確定)、電話(huà)線(xiàn)(1個(gè)號(hào));每戶(hù)一戶(hù)一表的改造費(fèi)用約260元。

（二）、推廣

載波方式的居民用戶(hù)集中抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理先進(jìn)、思想成熟,準(zhǔn)確性高、運(yùn)行可靠性、適用性強(qiáng)。系統(tǒng)綜合了網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、通信等先進(jìn)技術(shù),在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)化、信息化的時(shí)代,是一個(gè)能對(duì)居民用戶(hù)“一戶(hù)一表”進(jìn)行科學(xué)管理的系統(tǒng)。

五、經(jīng)濟(jì)效益

（一）、節(jié)省人力的效益

在“兩網(wǎng)改造”完成后, 某供電局僅城區(qū)“一戶(hù)一表”就增加至6萬(wàn)戶(hù),每個(gè)抄表員年薪4萬(wàn)元, 每人每月抄表2500戶(hù)。至少可減少20名抄表員通過(guò)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng),直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)80萬(wàn)元。

（二）、降損效益

若全部更換為載波電能表, 經(jīng)分析幾個(gè)試點(diǎn)臺(tái)區(qū)的線(xiàn)損數(shù)據(jù),城區(qū)配網(wǎng)臺(tái)區(qū)線(xiàn)損至少能降低1個(gè)百分點(diǎn)。該系統(tǒng)實(shí)際上,所帶來(lái)的間接的、隱含的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)高于此。

參考文獻(xiàn)

[1]孫際明,孔澤明,張小水.一種電能計(jì)量管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì).電力系統(tǒng)自動(dòng)化,1997,21(12).

[2]中國(guó)電力科學(xué)研究院.中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T698-1999.低壓電力用戶(hù)集中抄表系統(tǒng)技術(shù)條件[S].中國(guó)電力科學(xué)研究院,1999.