探究電力電能計量信息采集中的通訊技術(shù)應(yīng)用

摘要：科學(xué)技術(shù)水平的提高為發(fā)展通訊技術(shù)提供了一個良好的平臺，通訊技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的運行，在進行采集電能計量的信息等方面提供了十分有效、可靠的技術(shù)。

關(guān)鍵詞：電力電能計量；信息采集；通訊技術(shù)

1電力信息采集系統(tǒng)

電力信息采集業(yè)務(wù)是對用戶的用電信息進行采集、監(jiān)測和處理，實現(xiàn)用戶用電信息計量異常監(jiān)測以及用戶用電信息采集、分析和管理，同時也讓電能質(zhì)量被實時監(jiān)控等，在用戶服務(wù)等多面提供實時、可靠的數(shù)據(jù)。電力用電信息采集系統(tǒng)分主站層、通信信道層和采集設(shè)備層三層。主站與其他應(yīng)用系統(tǒng)和公網(wǎng)信道是由防火墻分離開來，單獨組網(wǎng)。在主站層里有前置采集平臺、營銷采集業(yè)務(wù)應(yīng)用以及數(shù)據(jù)庫管理三部分組織。前置采集平臺管理和調(diào)查各種與終端的遠程通信；營銷采集業(yè)務(wù)應(yīng)用讓系統(tǒng)的各部分應(yīng)用功能得到充分得到充分發(fā)揮；數(shù)據(jù)庫管理實現(xiàn)用電終端的用電信息有效管理，并擔(dān)負起協(xié)議解析職責(zé)。

2電能計量信息采集中的通訊技術(shù)

2.1本地通信

本地通信是指客戶電能計量裝置與系統(tǒng)采集終端間的數(shù)據(jù)通信。本地通信因電能計量信息采集方式不同而存在一定差異，如RS-485總線通信方式，是一種簡單而方便電能計量信息采集方式。與之相比本地通信采集較為復(fù)雜，一般要將多種通信方式相結(jié)合。常用的本地通信方式有低壓電力線載波通信、RS-485總線通信、及微功率無線通信幾種。RS-485總線通信的通信質(zhì)量由其芯片質(zhì)量決定，通常RS-485芯片輸入電阻高于12kΩ，電容小于50皮法。低壓電力線載波通信有窄寬和寬帶之分。微功率無線通信方式其發(fā)射功率小于20MW，使用頻率是433/47B的無線射頻，其中以藍牙通信技術(shù)在電廠與供電站電能計量信息采集中被廣泛應(yīng)用。

2.2遠程通信

（1）公網(wǎng)通信主要是通過專用線或光纜等通信資源，以有線通信物為傳輸介質(zhì)，與無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合進而構(gòu)成通信網(wǎng)。公網(wǎng)通信具有覆蓋面積廣、技術(shù)成熟、運行安全穩(wěn)定等優(yōu)勢。利用公用通信網(wǎng)絡(luò)不僅可以傳輸電力系統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)，也能實現(xiàn)自動化的數(shù)據(jù)傳輸。GPRS、CDMA、3G是目前公用網(wǎng)絡(luò)中常用的傳輸介質(zhì)。GPR技術(shù)以GSM系統(tǒng)無線分組交換技術(shù)為基礎(chǔ)，主要是為用戶提供分組式數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS作為公用網(wǎng)絡(luò)移動業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)主要承載方式，與其他通訊方式相比，其具有實時傳輸、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣等優(yōu)勢。CDMA作為數(shù)字技術(shù)的分支，是在擴頻技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種通信技術(shù)。

（2）專網(wǎng)通信是指某行業(yè)、部門、單位，為滿足安全生產(chǎn)、組織管理等需求所建立的通信網(wǎng)路。專網(wǎng)通信是在公網(wǎng)通信無法滿足行業(yè)應(yīng)用的前提下發(fā)展起來的。專業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)緊密結(jié)合行業(yè)需求和特點，強調(diào)個性化服務(wù)和專用性，為不同行業(yè)發(fā)展提供了有利保障。與公網(wǎng)通信相比，專網(wǎng)通信更加注重社會效益，注重系統(tǒng)通信管理的安全可靠，對通信終端性能要求更高。230MHz無線專網(wǎng)直接實現(xiàn)通信終端和主層間的通訊，減少通信環(huán)節(jié)，提高通信效率。

目前遠程通信技術(shù)在電能計量抄表系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。電能計量抄表系統(tǒng)是對電能計量信息實施自動采集、傳輸和處理，有效克服了人工抄表模式效率低、易出錯的弊端，大大提高了工作效率和質(zhì)量。電能計量抄表技術(shù)包括中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)、用戶終端、集中數(shù)據(jù)采集器等部分。電能計量抄表技術(shù)按所采集數(shù)據(jù)的通訊方式可分為本地自動抄表和遠程集中抄表。本地自動抄表是以抄表員所攜帶的電腦為媒介，借助紅外發(fā)射器和接收裝置，采集紅外反射器可視范圍內(nèi)的電能計量信息。本地自動抄表程序簡單、可靠實用、成本低廉，但數(shù)據(jù)傳輸距離有限、自動化程度低，在相對集中的居民區(qū)較為常用；遠程集中抄表是借助低壓電力線或是RS485總線，通過一級采集器匯總脈沖，再通過二級采集器對數(shù)據(jù)進行采集和整理，最后經(jīng)MODEM和公用電話網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)中心，完成對電能計量信息的整理、監(jiān)控和結(jié)算。

3光纖通信技術(shù)光纖的通信

3.1電能計量中運用光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的好處

容量大、體小質(zhì)輕。光纖體積比較小且質(zhì)量輕，便于運輸和敷設(shè)施工，同時容量大，便于信息傳輸和保存；抗干擾能力強。光纖網(wǎng)絡(luò)通道一般是埋在地下，網(wǎng)絡(luò)衰減特別小，抗干擾能力強，同時它不受強電、雷電等因素的干擾，具有較強的抗電磁脈沖能力和安全保密性；成本較低。由于光纖通信網(wǎng)絡(luò)具有容量大、體積小等特點，因此，可利用較少的有色金屬構(gòu)建安全可靠的光纖通信網(wǎng)絡(luò)，降低成本。

3.2無線通信技術(shù)中的微功率

微功率無線的通信技術(shù)是在有限制的發(fā)送功率范圍之內(nèi)，通信的收發(fā)兩方進行無線的傳輸信息的一種技術(shù)。因此在一定程度上微功率無線通信技術(shù)有著十分廣泛的定義。這種通信技術(shù)是在發(fā)送端編碼之后，對要發(fā)送的數(shù)據(jù)進行調(diào)制，接著就數(shù)模轉(zhuǎn)換、新條例信號與發(fā)射信號，最后在接收端將信號接受之后進行濾波以及調(diào)節(jié)增益，把轉(zhuǎn)換解調(diào)模數(shù)與輸出解碼的工作完成之后就構(gòu)成了整個無線通信的過程。

3.3主流的微功率無線通信技術(shù)

ZigBee技術(shù)是一個新型的無線通信技術(shù)。其特點包括距離比較短、自組織、數(shù)據(jù)的速率快、功耗低等。這項技術(shù)主要是工作在24GHz的評斷ISM之內(nèi)，距離大概在10-75m之間。ZigBee技術(shù)從通信的速度方面看，有強大的通信能力。其有著250kbp/s的通信高速度，在通信效率上有時還比藍牙技術(shù)要高。因此，這項技術(shù)在進行大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)化電能集抄時有著十分重要的意義，只需要很短的時間就可以通過這項技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)中龐大的數(shù)據(jù)集中起來。藍牙技術(shù)是在2.4GHz頻道內(nèi)，短距離傳輸信息的一種無線通信技術(shù)，其有很多優(yōu)點與特點。在使用藍牙設(shè)備時，其全球通用的工作頻段決定了其具有的便利性，不需要專門去申請便可使用，給用戶帶來很大的方便。因為藍牙技術(shù)的使用頻道是在兩個工作方式，每秒1600跳速率與頻道間隔23或是79個IMHz，所以藍牙系統(tǒng)設(shè)備在使用時不容易被周圍的因素所干擾影響，其設(shè)備還有著方便簡單的優(yōu)越性。

4結(jié)語

總之，建設(shè)用電信息采集系統(tǒng)又是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的必然要求，在實現(xiàn)電網(wǎng)與客戶雙向互動，承擔(dān)起用電信息自動采集、高效共享和實現(xiàn)監(jiān)控等重要的任務(wù)，可以有效改變過去長期無法及時、完整、準確掌控電力用戶信息的落后局面，在系統(tǒng)各層面上滿足用戶的需求，實現(xiàn)電網(wǎng)公司管理現(xiàn)代化，進一步提升服務(wù)能力等方面具有跨越性的歷史意義。

參考文獻：

[1]陳立峰.通信技術(shù)在電力電能計量信息采集中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2015.

[2]劉輝.電力電能計量信息采集中的通訊技術(shù)應(yīng)用[J].通訊世界，2015.

（作者單位：國網(wǎng)青海省電力公司電力科學(xué)研究院）

作者簡介：李毅彪（1994.9-），男，山西運城人，華北電力大學(xué)（保定）電氣工程及其自動化學(xué)士；研究方向 ：電能計量。