基于載波技術(shù)的用電信息采集系統(tǒng)應(yīng)用探討

林波

（國網(wǎng)三明供電公司福建省 365000）

基于載波技術(shù)的用電信息采集系統(tǒng)應(yīng)用探討

林波

（國網(wǎng)三明供電公司福建省 365000）

隨著社會發(fā)展步伐不斷加快，電力需求量不斷激增，電力市場規(guī)模也在快速擴(kuò)張。為了滿足人民生活與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的用電，國家對于電力網(wǎng)絡(luò)的投資建設(shè)力度也是很巨大的，而且對電網(wǎng)的智能化、自動化建設(shè)也投注了很大心血。在保證人們用電需求的同時，如何高效地、準(zhǔn)確地采集用戶的用電信息，就成為橫亙在供電企業(yè)面前的一個難關(guān)。這其實(shí)是一個很復(fù)雜、工程量很大的問題，原有的挨家挨戶的查表這一人力收集電力信息的方法已經(jīng)不能適應(yīng)發(fā)展趨勢了，這時候就需要考慮新技術(shù)的應(yīng)用了。在這里提出一種基于計算機(jī)平臺，以載波技術(shù)為核心的新型信息采集辦法，對用戶的用電指數(shù)等相關(guān)信息進(jìn)行收集。并且，電力計量也可以利用這一技術(shù)與系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)、合理的計數(shù)，降低了電力線損率，同時減少了人力資源的使用，降低了經(jīng)營成本。本文便是基于這一技術(shù)進(jìn)行展開，通過對其特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)的分析，以及其他技術(shù)方面的優(yōu)勢與不足，為電力企業(yè)的計量與信息采集提出一種可行性的辦法。

電力載波；用電信系統(tǒng)；技術(shù)應(yīng)用

引言

近些年在國家整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展的良好勢頭帶動下，電力需求在不斷增大，舊有的人工抄表作業(yè)方法已經(jīng)被巨大的工作量給壓得喘不過氣。為了改善這一局面，在政府的強(qiáng)力主導(dǎo)下，電力企業(yè)在逐步改變其電力計量手段，并努力提高其計量讀數(shù)的準(zhǔn)確性，這樣既可以保障用電居民的切身利益，又可以提高供電企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量與經(jīng)驗效益，而且由于這項工作較為繁瑣，所以很多電力企業(yè)開始引進(jìn)計算機(jī)技術(shù)并采用新式電表，利用載波抄表技術(shù)以解決不斷增加的工作量與必須保證的計量準(zhǔn)確性的矛盾。

1 電力載波技術(shù)簡介

1.1 技術(shù)含義

電力線載波技術(shù)是一種專用于電力系統(tǒng)的新型技術(shù)，主要起到通訊功能。它可以利用已架設(shè)好的電線，利用載波方式將需要傳遞的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)字化，進(jìn)而飛速傳輸?shù)接嬎銠C(jī)終端讀取。這種方式由于充分利用了現(xiàn)有線路資源，所以既節(jié)約了投資，又提高了電力企業(yè)運(yùn)行管理的現(xiàn)代化程度，目前發(fā)展很迅速。

1.2 系統(tǒng)構(gòu)成及現(xiàn)狀

當(dāng)前電力信息采集系統(tǒng)的組成部分主要有四個，分別是電表、載波器、計算機(jī)平臺及配套的通信渠道。集中器承擔(dān)了用戶端電表數(shù)據(jù)的收集任務(wù)，并且能實(shí)時互動與儲存，還可以將其通過通信通道傳回給供電企業(yè)自身的服務(wù)器中以供分析。電表通過安裝載波功能附件，可以實(shí)現(xiàn)抄表系統(tǒng)的計算機(jī)化，變得更智能。它可以實(shí)現(xiàn)電表的度數(shù)計量，并且計算費(fèi)率傳輸信息給銀行，方便用戶直接通過銀行的水電費(fèi)存折繳費(fèi)。

2 電力載波技術(shù)的可行性分析

其可行性從三個方面論證：①實(shí)施條件良好；②技術(shù)成熟度高，應(yīng)用范圍廣；③降低了供電企業(yè)的投資成本，而且在運(yùn)營中還會持續(xù)顯露出低成本的優(yōu)勢。

2.1 提高實(shí)時性，降低維護(hù)支出

電力需求隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷增加，電網(wǎng)建設(shè)在隨著電力需求逐步密集化分布，無論是城市還是鄉(xiāng)村，都能實(shí)時用電，改善了用電狀況與用電安全。這一發(fā)展現(xiàn)狀就提高了對于電力信息的收集難度，而利用載波技術(shù)可以有效將系統(tǒng)根植在建設(shè)較為完善的配電網(wǎng)絡(luò)上，降低了建設(shè)架通信線的費(fèi)用，對于節(jié)約投資來說有很強(qiáng)的吸引力。還有一個優(yōu)勢就是，它不影響電力傳輸，還不會占用單獨(dú)的頻段，這就降低了維護(hù)難度，也有利于綜合化管理。

2.2 電力載波技術(shù)的成熟

電力載波技術(shù)在20世紀(jì)早期被提出，然后由于其特性適合電力系統(tǒng)的信息采集，被廣泛應(yīng)用于相關(guān)系統(tǒng)的開發(fā)中。盡管在發(fā)展過程中必須要面對一些問題，比如電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、供電方式能不能直接使用載波技術(shù)，但是在科技研究人員的努力下，結(jié)合了我國自身電網(wǎng)特色，已經(jīng)改進(jìn)了技術(shù)，并迅速發(fā)展成為一個成熟的技術(shù)，而且已經(jīng)應(yīng)用在實(shí)踐中了。

2.3 節(jié)約通信成本

現(xiàn)在實(shí)際上不止載波技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動化抄表，還有一種微功率抄表技術(shù)。但是，相比較而言，載波技術(shù)則能以更低的費(fèi)用實(shí)現(xiàn)相近的效果，通信成本低很多，對于提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)利潤有重要意義。

3 基于電力載波的用電信息采集系統(tǒng)主要有以下優(yōu)點(diǎn)

3.1 降低了抄表的管理成本

長期以來，電力企業(yè)對于用戶用電數(shù)據(jù)的收集，自始至終都采用的是低效率的人工抄表，并計費(fèi)的方法，這種方法不僅浪費(fèi)大量人力，還不能及時更新數(shù)據(jù)，通常都是一月一抄或兩個月一抄，期間對于用戶電力使用狀況很難做到監(jiān)測與把握。使用載波抄表技術(shù)之后，就可以有效降低人工使用成本，并且還能提高數(shù)據(jù)的收集速度，還能保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，對于電表狀況等把握的程度也很高。

3.2 工作效率大幅提高

人工抄表方式不僅落后，而且很多時候由于工作人員的責(zé)任心差或者工作量大等主客觀因素會導(dǎo)致抄表數(shù)據(jù)采集的不準(zhǔn)確，數(shù)字抄錯，或者漏了某家某戶的電表數(shù)據(jù)，導(dǎo)致了工作失誤多、工作效率低的實(shí)際情況，影響了電力企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，容易引起客戶的反感。然而在利用載波技術(shù)之后，由于自動化程度高，有效地改變了這一現(xiàn)實(shí)情況，提高了效率與準(zhǔn)確率，也提高了服務(wù)質(zhì)量。

3.3 提高了工作安全性

以前的人工抄表模式，是需要工作人員開箱或登高，這就導(dǎo)致有觸電和跌落的風(fēng)險，而自動化信息采集就能有效避免開箱作業(yè)的風(fēng)險，而且還可以實(shí)時監(jiān)測用戶的用電波動，降低竊電風(fēng)險，也有利于保障電力企業(yè)的利益。

3.4 預(yù)防營銷風(fēng)險

在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，服務(wù)成為了企業(yè)生存的關(guān)鍵點(diǎn)，供電企業(yè)在巨大的市場競爭壓力下，必須要保證自己的服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)效率、服務(wù)準(zhǔn)確率，提高技術(shù)應(yīng)用，增強(qiáng)企業(yè)的科技創(chuàng)新能力，有利于提高服務(wù)，做好載波信息采集工作，有利于企業(yè)競爭力增強(qiáng)，有效防止企業(yè)在競爭中被擊敗。

4 載波技術(shù)應(yīng)用中存在的問題討論

4.1 抗干擾能力差

雖然載波技術(shù)可以植入在電網(wǎng)上，但是由于數(shù)據(jù)信號與電流仍然屬于兩類傳遞物質(zhì)，所以仍然會出現(xiàn)干擾現(xiàn)象。這就需要對于干擾問題進(jìn)行分析、研究。通常我們把對載波技術(shù)的干擾分為兩類：①人為因素導(dǎo)致的；②自然因素。自然因素主要是雷擊，雷擊到電線上，燒毀電線當(dāng)然會導(dǎo)致信號傳輸?shù)闹袛?，但是這種干擾是低幾率的。還有一種是人為干擾，這種干擾才是需要研究的主要因素，比如由于電話線通訊干擾了載波信號；比如設(shè)備的維護(hù)不力造成的信號傳輸不暢。這些干擾都很隨機(jī)，而且很難被預(yù)防，監(jiān)測難度也比較大。而且由于干擾的可能性多，也會有很多變化。所以說，從根本上解決這些干擾問題以現(xiàn)在的技術(shù)水平來說不是很現(xiàn)實(shí)，但是可以有效降低干擾程度，這就得益于擴(kuò)頻技術(shù)的發(fā)展越來越快，對于數(shù)據(jù)通訊的研究越來越深入，使得載波技術(shù)可以在較為穩(wěn)定的基礎(chǔ)上運(yùn)行。

4.2 輸入阻抗變化大、高頻信號衰減

載波技術(shù)在信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用，主要是在低壓電力線的傳輸中。而低壓線路的信號通達(dá)度受到了輸入阻抗的影響，會導(dǎo)致載波信號的傳輸變得十分困難。這種問題可以直白地闡述為，理論上波段信號可以在沒有阻抗的理想條件下傳輸好幾公里，然而在有阻抗的情況下，這一傳輸距離就會大幅度縮減。如果阻抗較低的話可能不會影響到載波信號的傳遞，但是要知道一點(diǎn)就是阻抗是動態(tài)變化的，如果電路中的負(fù)荷增加，阻抗會變大，這就導(dǎo)致了信號衰減更加劇烈，可能根本無法將用戶終端信號傳輸?shù)接嬎銠C(jī)終端，這就使得數(shù)據(jù)在低壓電線高負(fù)荷的狀態(tài)下難以被收集，影響了用電信息的準(zhǔn)確度。

5 案例

對于這一新技術(shù)的應(yīng)用，我們可以引用一個實(shí)際案例作為支撐。這里采取載波技術(shù)用電信息系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛的福建省三明市作為案例。三明的居民用電有110萬戶，均已安裝有載波裝置的集中器，而且還引入通用分組無線服務(wù)技術(shù)作為控制模塊，實(shí)現(xiàn)用電數(shù)據(jù)的實(shí)時傳輸與用戶信息的持續(xù)更新，采集成功率達(dá)99.8%以上，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對于異常的信息情況進(jìn)行監(jiān)測與提醒、臺區(qū)日線損分析、反竊電監(jiān)測和低電壓檢測等，以避免用電危險的發(fā)生。由于三明市地處福建省山區(qū)，人工抄表工作量大而且效率低，升級了載波系統(tǒng)后，實(shí)現(xiàn)了計算機(jī)定時抄表，有效提高了業(yè)務(wù)完成度，還便于供電企業(yè)對于市場狀況的動態(tài)變化進(jìn)行實(shí)時跟蹤了解。

6 結(jié)束語

電力企業(yè)的市場競爭力逐步增大，如何提高供電質(zhì)量、配套服務(wù)質(zhì)量，不僅需要對電網(wǎng)進(jìn)行改造升級，還要洞察用戶的需求，以及從用戶角度出發(fā)做到優(yōu)質(zhì)服務(wù)，方便用戶。這就需要充分的信息保障與支持企業(yè)管理層的決策，應(yīng)用載波技術(shù)來提高用電信息采集系統(tǒng)的智能化與準(zhǔn)確度，能十分方便地收集信息，還可以利用計算機(jī)分析出用戶需求，對于降低企業(yè)經(jīng)營成本，人力成本，提高工作效率，降低失誤率都有重要意義。本文通過一些因素分析與措施提出，希望能為供電企業(yè)提供一些對用電信息系統(tǒng)的管理與改善的思路，將智能化改造工程的難關(guān)攻克下來，為電力企業(yè)增加經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

[1]李良沫.電力線數(shù)字載波及其發(fā)展[J].電力系統(tǒng)通信，2014，1.

[2]低壓電力用戶集中抄表技術(shù)條件（DL/T698-1999）.中華人民共和國國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會發(fā)布，2013.

[3]梁波，周生偉.電力載波技術(shù)在用電信息采集系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)通信，2016（244）.

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2016-5-21