鄭州供電集抄模式的初步探究

尤秉文，王愛芳，薛琳，朱海濤

（鄭州供電公司，河南　鄭州　450000）

鄭州供電集抄模式的初步探究

尤秉文，王愛芳，薛琳，朱海濤

（鄭州供電公司，河南鄭州450000）

電力集抄系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)模塊之一，搭建堅(jiān)強(qiáng)高效電力集抄網(wǎng)是提高供電企業(yè)營銷運(yùn)營效率的內(nèi)在需要。本文結(jié)合鄭州供電公司營銷建設(shè)工作實(shí)踐，摸索出一個(gè)以485總線為主，輔以其他通信方式的集抄模式，以期大力促進(jìn)提高供電企業(yè)集抄效率。

供電；電力集抄系統(tǒng)；探究

0　引言

市場經(jīng)濟(jì)在我國已經(jīng)實(shí)施了多年，但我國的供電企業(yè)，由于行業(yè)特質(zhì)，兼?zhèn)溆?jì)劃經(jīng)濟(jì)模式下的公用事業(yè)屬性與市場經(jīng)濟(jì)下的公司化運(yùn)作特性，還要承擔(dān)部分宏觀調(diào)控國民經(jīng)濟(jì)的職能，在一定程度上，需要體現(xiàn)國家整體意志。在全球面臨節(jié)能減排的壓力，國家倡導(dǎo)建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的號(hào)召背景下，進(jìn)一步加強(qiáng)電力營業(yè)管理，提高供電服務(wù)水平，不斷實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀，努力實(shí)現(xiàn)電力技術(shù)創(chuàng)新、電力體制創(chuàng)新，已經(jīng)是唯一正確的選擇。低壓電力集抄系統(tǒng)建設(shè)，就是在這樣的環(huán)境背景下，被提上了議事日程。在全球國際金融不景氣的背景下，我國大力提出了四萬億的救市計(jì)劃，其中就包括685億元的智能電能營業(yè)管理系統(tǒng)建設(shè)的宏偉計(jì)劃。它對(duì)我們亦是一種新機(jī)遇，我們必須努力借助這個(gè)機(jī)會(huì)，不斷提高電能計(jì)量集抄系統(tǒng)作為智能營業(yè)管理的基礎(chǔ)設(shè)施與主要計(jì)量技術(shù)裝備的作用，讓我們的電力計(jì)量與營業(yè)管理水平再上一個(gè)臺(tái)階。

1　現(xiàn)狀

鄭州供電低壓集中抄表模式的現(xiàn)狀。

首先我們對(duì)現(xiàn)行國家電網(wǎng)公司的集抄建設(shè)模式與技術(shù)方案研究分析得出，國家電網(wǎng)公司集抄模式為以下兩種主要的硬件構(gòu)建形式。A模式：主站——集中器——載波表；B模式：主站——集中器——采集器——普通智能表。

A方案關(guān)鍵的是，國家電網(wǎng)公司尚未對(duì)通訊模塊進(jìn)行嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化，雖然在物理層面上具備了互換的可能性，但是現(xiàn)實(shí)是即使是相同的廠家設(shè)備，但不同批次的模塊和電表尚有可能不能互通。電表的計(jì)量和通訊的一體化，造成表計(jì)的維護(hù)和更換同時(shí)帶來通訊模式的更換。要能可靠保證應(yīng)用載波電表集中抄表（尚且不考究通訊能力的問題）的成功率，必須做到定廠家、定批次，這顯然是不現(xiàn)實(shí)的。故此，現(xiàn)省公司已經(jīng)運(yùn)行的載波表，很多沒有使用電表本身的通訊能力，僅僅當(dāng)做一個(gè)普通的單相智能電表使用，依舊采用集中器+采集器+485總線連接的模式。485總線連接的模式現(xiàn)階段已經(jīng)成為一種共識(shí)，特別對(duì)于用電密集的大型都市。

B模式集中器到采集器，并不拘泥一種模式，采集器和集中器間可以采用的方式如下：

一：485總線模式（采集器在此模式中就是485中繼器）

二：載波信道（本地模塊+一型/二型載波采集器，485口+一型/二型載波采集器）

三：無線信道（本地模塊+一型/二型無線采集器，485口+一型/二型無線采集器）

四：其他可用的總線模式（如采用光纖方式等）

2　各種集抄模式比較

2.1485總線模式

其優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)簡單，獨(dú)立性強(qiáng)，通信可靠率高，抗干擾能力較強(qiáng)等。

485模式從標(biāo)準(zhǔn)制定之初就是小規(guī)?？偩€，不具備大規(guī)模相連的特點(diǎn)，現(xiàn)在電表的電器特性一般直連電表數(shù)量都在32塊以下（保證換表的可靠性）。由于大量的物理走線，對(duì)可靠性本身就帶來了很大的問題，而且一個(gè)485不具備失效自下線功能，往往一個(gè)節(jié)點(diǎn)損壞就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)總線失靈，而且很難排查和解除。

在施工方面，特別是后期施工會(huì)有諸多的問題，甚至無法實(shí)現(xiàn)。

若全采用485總線模式，則需對(duì)集中器的軟件進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，以適應(yīng)全485總線模式抄表系統(tǒng)功能的最優(yōu)化。

2.2載波信道

優(yōu)點(diǎn)是信道封閉，線路現(xiàn)成，系統(tǒng)物理層面可靠性強(qiáng)。

但是我國低壓集中抄表帶著顯著的中國特色，高諧波、高干擾、波峰超低阻抗是其主要特征。從技術(shù)層面分析，影響電網(wǎng)諧波的來源有三方面：變壓器磁滯回線的線性度和飽和度、用電器的EMC（電磁兼容）、用電設(shè)備的PFC（功率因數(shù)校正）。由于國網(wǎng)公司的測試標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)低于實(shí)際使用要求的標(biāo)準(zhǔn)，即便測試通過的產(chǎn)品，基本上現(xiàn)場一次抄到率（60%左右）很難達(dá)到免維護(hù)使用的要求。只有部分廠家能達(dá)到實(shí)際使用的要求，一次抄到率99.9%。

我們客觀冷靜分析造成這種抄收覆蓋率與“孤島”現(xiàn)象的根本原因，還是國內(nèi)部分低壓電網(wǎng)的載波通信環(huán)境過于惡劣。根據(jù)已經(jīng)測試到的最大衰減值，已經(jīng)高達(dá)130db，而已經(jīng)測試到的帶內(nèi)最大干擾高達(dá)90db（88KHz附近），而我們的載波通信技術(shù)、國內(nèi)外各種芯片、最大物理層通信能力，只有60—90db。差距是十分明顯的。造成這種現(xiàn)象的原因，就是低壓電網(wǎng)本身是為50Hz電能輸送設(shè)計(jì)的，在50Hz上，它的頻率響應(yīng)特性最好。我國低壓電網(wǎng)對(duì)于家用電器的入網(wǎng)監(jiān)測，很不嚴(yán)格，甚至達(dá)不到IEC的基本要求。而要徹底改變這種現(xiàn)狀，絕非一日之功。我們的低壓載波集抄系統(tǒng)就是要在這樣客觀苛刻的環(huán)境下，進(jìn)行急速大規(guī)模的推廣。存在問題是必然的，不存在問題，反而是不正常的。對(duì)此，我們只能通過進(jìn)一步的管理技術(shù)創(chuàng)新，來克服實(shí)際存在、短期無法改變的現(xiàn)實(shí)。

為了解決以上難題，大家不約而同地采用了中繼通信的方法，采用各種組網(wǎng)通信技術(shù)，可以很大程度地改善低壓載波集抄系統(tǒng)的覆蓋率低的問題，但是單純的組網(wǎng)技術(shù)還是無法確保每天24小時(shí)、時(shí)時(shí)刻刻都能實(shí)現(xiàn)100%抄收。我們只能借助其它信道，進(jìn)行“網(wǎng)橋”式連接。它必將局部加大系統(tǒng)投入的成本，不斷增加集抄系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度?，F(xiàn)在短期內(nèi)還無成熟穩(wěn)定可靠的方案來解決載波集抄問題。

2.3無線通信

至于無線通訊，由于頻漂（電容的儲(chǔ)存年變差）、高電導(dǎo)介質(zhì)鋼筋混凝土墻、開放信道的頻點(diǎn)干擾（常用的433M和315M，有限頻點(diǎn)，一般16-32個(gè)）、無委會(huì)的功率限制等負(fù)面因素的影響，筆者和很多專家都認(rèn)為，一墻之內(nèi)，1-2年之內(nèi)尚可，不具備長期推廣價(jià)值。也有廠家采用高功率500mW（無委會(huì)要求不能超10mW）、無選頻電路來克服頻漂，本身就是在違規(guī)，故不展開論述。

2.4其他通信模式

至于其他采用光纖信道等的通信方式，在現(xiàn)階段由于成本和維護(hù)上的難題，在此暫不予以考慮研究。

對(duì)集中招標(biāo)采購集中器等成熟設(shè)備，建立統(tǒng)一管理的主站無疑都是正確的做法，但是如何使成熟設(shè)備和不成熟（或者說不確定是否成熟）的通訊設(shè)備合理配合，是需要我們充分思考的管理模式。

3　結(jié)語

綜上所述，因地制宜建設(shè)適合的智能用電采集系統(tǒng)，不僅可以為資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)和節(jié)能減排工作及時(shí)準(zhǔn)確提供用電基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，還可以為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、保障社會(huì)穩(wěn)定提供有力技術(shù)保障，更能為政府出臺(tái)的階梯電價(jià)及后續(xù)的電價(jià)政策提供超前先進(jìn)的技術(shù)支撐。最重要的是為落實(shí)政府主導(dǎo)的電力需求側(cè)管理和有序用電，提供必要的技術(shù)手段。

［1］牛春霞.電力用戶用電信息采集［M］.北京：中國電力出版社，2012：46-49.

［1］陶鵬.智能電能表［M］.北京：中國電力出版社，2012：136-138.

（編輯 馬海超）

Research of Zhengzhou Power Supply Centralized Meter
Reading System Mode

YOU Bingwen，WAN GAifang，XUE Lin，ZHUHaitao
（Zhengzhou Power Supply Company，Zhengzhou450000，China）

Power centralized meter reading system is one of the basic modules of smart grid.Building strong and high effective power centralized meter reading system net is the internal need to increase marketing operation efficiency of power supply enterprises.Combined with the practice of Zhengzhou Power Supply Company marketing construction，the model is based on the 485 bus and other communication modes sothat the efficiencyofpower supplyenterprises can be improved.

power supply；power centralized meter readingsystem；research

TN919.3

B

1672-0601（2015）12-0096-02

2015-10-17

尤秉文（1971-），管理學(xué)學(xué)士和工學(xué)學(xué)士，高級(jí)工程師。現(xiàn)從事營業(yè)自動(dòng)化管理工作。