低壓載波抄表技術(shù)在海島電網(wǎng)中的建設(shè)應(yīng)用

唐守嶺

摘 要：通過介紹低壓載波抄表的原理和兩種主流的載波抄表技術(shù)，進一步分析了在海島電網(wǎng)中兩種抄表方式的優(yōu)劣性。從分析、比較的結(jié)果來看，在海島的環(huán)境下，比較適合使用全載波抄表方式。

關(guān)鍵詞：低壓電力載波；海島電網(wǎng)；全載波；半載波

中圖分類號：TM764 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）06-0043-01

隨著電力科技的發(fā)展，自動抄表技術(shù)被廣泛應(yīng)用到工作中。在自動抄表系統(tǒng)中，最關(guān)鍵的就是數(shù)據(jù)通信問題。目前，比較成熟的幾種通信方式有電話線通信、光纖通信、衛(wèi)星通信、無線電臺通信、基于公用移動網(wǎng)的無線通信和電力線載波通信等。其中，電力線載波通信方式因為電力線深入各用電客戶，且由電力部門完全控制，使得其具有安裝、維護方便，成本低廉等優(yōu)點，成為了通信方案中最具市場競爭力的方案之一。

1 低壓載波抄表的原理和方式

低壓電力線載波抄表是利用低壓電力線本身作為數(shù)據(jù)傳輸信道，將電能表電量數(shù)據(jù)集中存儲并最終用于發(fā)行和監(jiān)察的一種抄表工作模式。

低壓電力線載波抄表的基本原理是：采集終端在發(fā)送數(shù)據(jù)時，先將數(shù)據(jù)調(diào)制到高頻載波上，經(jīng)功率放大后耦合到電力線上。此高頻信號經(jīng)電力線路傳輸?shù)浇邮辗?，即集中器，集中器通過耦合電路將高頻信號分離，濾去干擾信號后放大，再經(jīng)解調(diào)電路還原成二進制數(shù)字信號。

近年來，隨著通信技術(shù)的進步，特別是通信擴頻技術(shù)的成功應(yīng)用，加上通過接力或加大功率（在允許的范圍內(nèi)）等措施延長了傳播距離，提高了傳輸?shù)目煽啃?，在很大程度上解決了電力線路上信號衰減的問題，可以全天抄收電表數(shù)據(jù)，并能保證數(shù)據(jù)的可靠性，所以，載波抄表技術(shù)在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用，并且在我國東北三省、北京、江西等很多省份的電力公司也已運行多年。

目前，載波抄表的方式主要有兩種：①載波集中器+載波電能表的兩層抄表結(jié)構(gòu)，俗稱全載波抄表；②載波集中器+載波采集器+RS485電能表的三層抄表結(jié)構(gòu)，俗稱半載波抄表。

載波電能表的主要優(yōu)點是：①載波電能表通信模塊不易遭受雷擊；②降低費用成本，施工方便，不用另布通信網(wǎng)線，不用增加采集器，可以利用原表箱；③后期維護工作量小，抄表成功率較高，能夠滿足供電企業(yè)的要求。

與載波電能表相比，RS485電能表的主要優(yōu)點是采用RS485專線通信，抄表速度快，通信可靠，可以保證24 h的實時通信，主要適用于城市居民小區(qū)和較密集的商住樓，且電能表已安裝在集中式表箱中。它的缺點：①傳輸距離有限，需要布設(shè)網(wǎng)線，且施工布線工作量大，網(wǎng)線易受到人為破壞；②線路損壞后，故障點不易查找；③易受雷擊和過電壓的影響。

2 海島電網(wǎng)載波抄表方式的比較分析

我國海岸線漫長，海島眾多，目前凡是有居民居住的島嶼大部分都已通上了網(wǎng)電。由于海島電網(wǎng)相對孤立，供電企業(yè)管理人員較少，這給海島的用電管理造成了一定的困難，與陸地電網(wǎng)相比，海島電網(wǎng)環(huán)境和用電環(huán)境比較干凈，電網(wǎng)噪聲較小，比較適合發(fā)展載波抄表技術(shù)的自動化抄表方式，以提高用電管理水平。

長島縣是山東省唯一的海島縣，位于渤海和黃海之間，大小島嶼有32個，目前，10個有居民島全部通上了網(wǎng)電。2008年，長島縣供電公司在海島上安裝低壓載波電能表進行自動化抄表，近幾年來對各個供電臺區(qū)先后進行了全載波和半載波方式的低壓集抄改造。從低壓載波集抄臺區(qū)的建設(shè)、運行和維護情況綜合來看，隨著載波芯片技術(shù)的革新，全載波抄表的臺區(qū)建設(shè)、運行和維護情況要優(yōu)于半載波方式抄表的臺區(qū)，綜合分析如下。

2.1 農(nóng)網(wǎng)改造工程量較大

農(nóng)網(wǎng)工程采用的是RS485電能表系統(tǒng)，若要改造，則需要：①重新布線，要對485口接線和采集器到集中器間的網(wǎng)線進行敷設(shè)；②長島縣主要為育保苗戶和居民用電，他們分布在各個海島上，依海邊而居，布局分散，相互間距離較遠，施工難度大。

2.2 費用投資成本增加

采用RS485電能表每個表箱都需要1臺采集器，要增加1個表位，這就意味著要進行電表箱的更換，加上采集器電源線、保護箱、接地線和 RS485專用通信專用線的投資，綜合比較起來，半載波方式明顯比全載波方式的設(shè)備成本高。

2.3 運行情況分析

從幾年的運行情況來看，全載波年平均抄表成功率在99%左右，半載波抄表年平均抄表成功率保持在98%左右，全載波年平均抄表成功率高。同樣的建設(shè)時間，全載波抄表運行時間長而且相對穩(wěn)定，抄表效果也相對較好。

2.4 線路易受外界環(huán)境影響和破壞

海島氣候惡劣，雨雪天氣和大風、大霧天氣較多，空氣中鹽堿含量大，易對線路造成腐蝕。同時，由于線路長且分散，極易受到人為破壞。

2.5 抗雷擊性差

由于RS485電能表抗雷擊性相對較差，一旦RS485電能表通信模塊遭到雷擊破壞，將會造成致命的損壞。長島縣屬雷電多發(fā)地區(qū)，雷電擊中地面物的事件時有發(fā)生，不適于安裝RS485電能表。

3 結(jié)束語

隨著載波技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)各大廠家不斷對載波芯片進行更新?lián)Q代，智能算法、動態(tài)路由技術(shù)不斷提升，進一步提高了載波芯片運行的可靠性。由載波電能表拓展開發(fā)出的載波智能費控表，也為海島供電企業(yè)的收費、管理提供了新的方法和手段，不斷豐富了載波電能表的應(yīng)用。對電網(wǎng)環(huán)境相對干凈的海島來說，全載波抄表的方式不失為一種比較好的采集方案。

參考文獻

[1]鐘西炎.電力線通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2005.

〔編輯：白潔〕