淺談低壓電力載波抄表系統(tǒng)及應(yīng)用

張菊香

摘 要：本文對CCLZ-100型低壓電力載波抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)做了詳細(xì)的分析，闡述了該系統(tǒng)各個層次之間的運(yùn)行步驟和原理，最后分析了該系統(tǒng)的核心主站軟件以及該系統(tǒng)在生活中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：載波抄表 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 運(yùn)行層次

1、電力載波抄表系統(tǒng)

電力線載波系統(tǒng)一般都采用三層結(jié)構(gòu)如：計(jì)算機(jī)管理層、集中器層和電表層，形成樹狀網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)管理層為整個系統(tǒng)的最上層，一般對公用電話進(jìn)行管理，第二層是集中器層由高壓電網(wǎng)、變壓器等工作站組合而成，最下面的一層是電表層，沒臺電表都記錄著一戶人家的用電情況。在讀取電表的數(shù)據(jù)時可以做個詳細(xì)的介紹，對每個電層集中器進(jìn)行詳細(xì)的說明。電力載波抄表系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對客戶用電量的遠(yuǎn)程控制，能夠把每個電表進(jìn)行連接從而形成一個完整的整體，方便對每個電表的集中控制[1]。

2、電力載波抄表系統(tǒng)的運(yùn)行原理

為了進(jìn)一步探索電力載波抄表系統(tǒng)的工作原理，本文以CCLZ-100型系統(tǒng)為例來探索電力載波抄表系統(tǒng)的運(yùn)行原理。CCLZ-100型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：

從圖1中可以清楚的看出，該電力載波抄表系統(tǒng)也包括三個層次，從上到下依次為：抄表信息管理層、數(shù)據(jù)通訊層和數(shù)據(jù)采集層。

2.1數(shù)據(jù)采集層

數(shù)據(jù)采集層位于整個抄表系統(tǒng)的最下層，是系統(tǒng)進(jìn)行收集數(shù)據(jù)的終端設(shè)備，從工作性質(zhì)上來說，是它與用戶電表直接聯(lián)系，是抄表系統(tǒng)的前端設(shè)備。在工作的過程中，該終端設(shè)備通過采集每個電表的功率脈沖來獲取用戶使用的電量。其工作原理是：當(dāng)用戶用電時，電表內(nèi)部的AD7755芯片會發(fā)出低速和高速兩種功率的脈沖，高速功率的脈沖用于疏通光電耦合器;而低速功率的脈沖則傳遞給走字輪，以此帶動電表數(shù)字的變化，記錄下來用戶的用電量。最后進(jìn)過調(diào)整后，所有的脈沖都傳遞到采集終端的CPU上，達(dá)到收集脈沖總數(shù)的目的。

2.2數(shù)據(jù)通訊層

數(shù)據(jù)通訊層為與整個抄表系統(tǒng)的中間層次，連接數(shù)據(jù)采集層和抄表信息管理層，主要的工作是把數(shù)據(jù)采集層收集到的數(shù)據(jù)信息傳遞到抄表信息管理層。數(shù)據(jù)通訊層的設(shè)備主要是集中器，用來同主站之間進(jìn)行通訊和傳遞數(shù)據(jù)。常用的通訊方式有以下三種：

（1）低壓電力載波通訊方式。該通訊方式利用5kV中壓電力線進(jìn)行通訊，低壓電力載波通訊方式的有效通訊離不開低壓載波機(jī)、結(jié)合濾波器、耦合電容器三個部分的相互配合。低壓載波機(jī)就是調(diào)制解調(diào)信號，結(jié)合濾波器與耦合電容器相互配合，把經(jīng)過低壓載波機(jī)調(diào)整的信號傳送到高壓輸電線上去，同時保證高壓輸電線上的高壓與低壓載波機(jī)的低壓有序的調(diào)整。低壓電力載波通訊方式成本低，操作簡單[2]。

（2）公用電話網(wǎng)通訊方式。該通訊方式利用電話線來實(shí)現(xiàn)集中器與系統(tǒng)主站之間的數(shù)據(jù)傳遞。它的優(yōu)點(diǎn)就是能夠快速查詢?nèi)我挥脩舻挠秒娏俊?/p>

（3）專用線通訊方。該通訊方式是利用專用線來實(shí)現(xiàn)集中器與主站之間數(shù)據(jù)的傳遞。常用的專用線為雙絞線，一般適用于集中器和主站據(jù)地不太遠(yuǎn)的情況。

2.3抄表信息管理層

抄表信息管理層主要的工作就是對集中器傳遞到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理和整理，然后對對這些信息進(jìn)行集中管理。是整個電力載波抄表系統(tǒng)的核心層次，在處理抄表數(shù)據(jù)信息后，可以對數(shù)據(jù)通訊層和數(shù)據(jù)采集層進(jìn)行反饋，以控制后面數(shù)據(jù)收集和傳遞的過程。

3、主站軟件的分析

抄表信息管理層是整個電力載波抄表系統(tǒng)的核心層，而主站軟件又是抄表信息管理層的主體部分，所以主站軟件的選用對整個電力載波抄表系統(tǒng)至關(guān)重要。目前，我國大部分的電力載波抄表系統(tǒng)使用的是Power Builder軟件，該軟件操作簡便，準(zhǔn)確度高，與實(shí)際情況結(jié)合緊密，能夠勝任主站處理數(shù)據(jù)的工作。該軟件能夠與微軟系統(tǒng)完美融合，能夠進(jìn)行模塊化的設(shè)計(jì)，主要包括以下模塊：系統(tǒng)管理、抄表作業(yè)、數(shù)據(jù)信息管理、低壓供電可靠性、綜合查詢等

3.1系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理的工作就是對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)以及用戶信息進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，以保證整個系統(tǒng)的良好運(yùn)行。在維護(hù)用戶的信息時，可以采取多種形式，經(jīng)常使用的維護(hù)方式就是設(shè)置峰谷平電價時段。該維護(hù)方式的實(shí)施有利于電力需求側(cè)管理，能夠滿足用電形勢的客觀要求，能夠緩解用電高峰期電力供應(yīng)不足的難題。此外，該維護(hù)方式還可以幫助用戶改變用電方式，使電量負(fù)荷處于一個穩(wěn)定的狀態(tài)。在推行使用峰谷平電價的維護(hù)方式之后，取得了明顯的效果，整體電壓變得越來越穩(wěn)定，很少再出現(xiàn)電力供應(yīng)不足的問題，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)效益的提升。

3.2數(shù)據(jù)信息管理。Power Builder軟件在處理數(shù)據(jù)時簡便快捷，調(diào)整好的數(shù)據(jù)能夠及時的儲存到數(shù)據(jù)庫中，或者傳遞給要使用的設(shè)備上。該軟件能夠?qū)ο到y(tǒng)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，能夠查看到所有用戶的信息。還可以定期對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行清查更新，刪除掉那些過時的數(shù)據(jù)，及時錄入最近的數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)信息的時效性。

總 結(jié)

目前，CCLZ-100型低壓電力載波集中抄表系統(tǒng)已經(jīng)在我國得到了廣泛的應(yīng)用，具有抗干擾能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)收集速度快，可靠性高，成本低的優(yōu)點(diǎn)?？蔀榕渚W(wǎng)提供準(zhǔn)實(shí)時數(shù)據(jù)和各種典型統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，為推進(jìn)智能化小區(qū)的建設(shè)做出了貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王洋，常城，王延軍. 現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動化遠(yuǎn)程抄表技術(shù)探討[J]. 科技風(fēng)，2018（21）：166.

[2] 陳果. 適用于抄表系統(tǒng)和STS分體式系統(tǒng)的電力載波通信技術(shù)[J]. 信息通信，2018（08）：58-61.