低壓電能計量集抄技術應用研究

［摘 要］低壓電能計量集抄技術是一種低壓電能表的集抄自動化系統(tǒng)，可以精準獲取電力數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠程自動集抄，更加高效地完成電能計量工作。為最大化發(fā)揮集抄系統(tǒng)效用，文章介紹了低壓電能計量集抄技術，分析了低壓電能計量集抄技術應用，提出了低壓電能計量集抄技術應用建議，以期為相關人員提供參考。

［關鍵詞］低壓；電能計量集抄技術；應用

［中圖分類號］TM933.4 ［文獻標志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）07–0139–03

1 低壓電能計量集抄技術概述

低壓電能計量集抄技術是利用低壓電能表進行計量集抄的技術手段，可以通過機電脈沖式電子電能表、全電子式電能表完成電量集抄，能極大地提高電能計量的工作效率。應用乘法器實現(xiàn)電功率測量的全電子式電能表是應用較多的電能表類型，在電力系統(tǒng)中應用可以獲取大量電流、電壓、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)，并可以通過低壓配電線載波型接口和RS485型接口輸出脈沖，便于系統(tǒng)直接讀取數(shù)據(jù)。低壓載波集抄系統(tǒng)如圖1 所示。

低壓電能計量集抄系統(tǒng)一般包含電能計量裝置、通信模塊、集中管理系統(tǒng)等部分。電能計量裝置用于收集電能數(shù)據(jù)，與低壓電表相連，可以對低壓電表的電能、電流、電壓數(shù)據(jù)信息進行采集，并借助通信模塊完成通信傳輸。裝置運行一般需要電源支持。通信模塊與電能計量裝置密切相連，將計量裝置采集的數(shù)據(jù)傳輸至集中管理系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)傳輸。通信模塊包括有線通信、無線通信兩類，低壓電能計量中有線通信一般通過電纜、光纖等傳輸網(wǎng)絡實現(xiàn)，無線通信則通過GPRS、LoRa 等網(wǎng)絡系統(tǒng)實現(xiàn)，選擇不同類型的傳輸方式，其傳輸效率與傳輸質(zhì)量均有所差異，因此需要注意通信技術的優(yōu)化。集中管理系統(tǒng)一般由服務器、數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)處理算法組成，能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能，可以接收、解析并儲存電表的數(shù)據(jù)，為后續(xù)電力分析提供可靠的數(shù)據(jù)支持。集中管理系統(tǒng)一般以用戶終端形式展現(xiàn)，工作人員可在用戶界面中進行電表數(shù)據(jù)查詢，完成數(shù)據(jù)監(jiān)控等工作。在現(xiàn)代信息技術支持下，集中管理系統(tǒng)的用戶終端形式也在不斷擴展，如手機App、電腦PC 端等，能夠便捷電力抄核工作。集中管理系統(tǒng)的功能也在不斷拓展，除了常規(guī)的電表數(shù)據(jù)分析外，還可根據(jù)電力單位的工作要求，提供數(shù)據(jù)加密、權限管理等安全服務，能夠根據(jù)工作需要生成不同類別的報表，進行更加詳細的數(shù)據(jù)分析，此外還可以與控制系統(tǒng)相配合實現(xiàn)故障診斷與定期維護，保證電力系統(tǒng)的可靠性。

2 低壓電能計量集抄技術應用

2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應用

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要負責電表數(shù)據(jù)抄錄，可以實現(xiàn)本地自動抄表、遠程集中抄表，滿足電能數(shù)據(jù)采集的工作需要。本地自動抄表一般由抄表員所攜帶的自動抄表裝置進行，可以通過紅外線傳輸與接收來讀取數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)的自動抄錄，但本地自動抄表的傳輸距離有限，工作效率也有一定限制。遠程集中抄表一般利用電能脈沖點對點方式進行數(shù)據(jù)采集與傳輸，可以通過低壓電力線纜、RS485總線進行數(shù)據(jù)采集和傳輸。在實際工作中，遠程集中抄表通過一級脈沖匯總用戶的終端數(shù)據(jù)，利用下級抄表器將收集的數(shù)據(jù)進行整理分析，隨后通過網(wǎng)點用點對點形式將數(shù)據(jù)傳輸至上級數(shù)據(jù)處理中心，得出最終數(shù)據(jù)結果。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是采集電表中電能、電流、電壓參數(shù)的系統(tǒng)，可以實時監(jiān)測電表用電數(shù)據(jù)，幫助工作人員了解電力系統(tǒng)的關鍵信息，便于分析電力系統(tǒng)運行情況，了解電力用戶的用電狀況。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還能夠根據(jù)工作需求采集不同時段的用電情況，便于電力單位結合實際情況制訂供電方案，數(shù)據(jù)采集也可以有效采集到電流過載、電能波動等異常情況，便于高效完成故障分析。

2.2 通信連接系統(tǒng)應用

通信連接系統(tǒng)是低壓電能計量集抄系統(tǒng)中用于傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，一般與電能計量裝置、集中管理系統(tǒng)相連接，可以進行數(shù)據(jù)傳輸。低壓電能計量集抄通信方式如圖2 所示，方式一是由RS-485 通訊電表→電力載波模塊→電力載波集中器→以太網(wǎng)、局域網(wǎng)、GPRS →主機，方式二是由電力載波電表→電力載波集中器→以太網(wǎng)、局域網(wǎng)、GPRS →主機。

低壓電能計量集抄技術的通信連接系統(tǒng)應用可以將采集的數(shù)據(jù)信息及時、準確地傳輸至集中管理系統(tǒng)，是保障數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)幕A條件，可以讓管理系統(tǒng)獲取最新的用電信息，及時做出相應調(diào)整。通信連接系統(tǒng)一般具有雙向通信的特性，可以將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給集中管理系統(tǒng)，也可以將集中管理系統(tǒng)的指令傳輸給控制系統(tǒng)，從而進行抄表頻率調(diào)整、開關控制等功能。通信連接系統(tǒng)在整個集抄系統(tǒng)中不僅可以保證數(shù)據(jù)安全、穩(wěn)定傳輸，也在很大程度上提升了系統(tǒng)運維的便捷性，能夠滿足電力抄表工作的需求。通信連接系統(tǒng)可以通過有線、無線方式進行數(shù)據(jù)傳輸，目前應用較多的技術包括RS485、LoRa、NB–IoT，不同類型的通信連接方式所能夠覆蓋的范圍不同，適應的環(huán)境條件也各不相同，通信即時性、安全性等也會有一定差異。因此在應用低壓電能計量集抄技術時，必須關注通信連接系統(tǒng)的合理選擇，根據(jù)電能抄送的工作需求選擇合適的通信技術。

2.3 中心處理系統(tǒng)應用

中心處理系統(tǒng)負責接收、處理、儲存及管理電表數(shù)據(jù)，其性能的優(yōu)劣直接影響著數(shù)據(jù)準確性與安全性。中心處理系統(tǒng)一般由各類數(shù)據(jù)處理軟件組成，能夠?qū)νㄐ畔到y(tǒng)傳輸?shù)母鞣N數(shù)據(jù)信息進行綜合分析。中心處理系統(tǒng)的應用能夠收集匯總用戶的用電信息，為管理員發(fā)布指令提供有效依據(jù)；也可以將管理員的指令下發(fā)給下級電能表、集中器，實現(xiàn)抄表頻率控制等操作。中心處理系統(tǒng)包含了各個電表所提供的電能信息，在中心處理系統(tǒng)中處理并儲存后，工作人員可以在系統(tǒng)中及時查詢對應的數(shù)據(jù)，生成數(shù)據(jù)報表，從而進行用電情況的分析。在信息技術進步的背景下，中心處理系統(tǒng)性能也隨之提升，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測、異常預警等功能，便于中心及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的故障和異常行為。中心處理系統(tǒng)也具有用電查詢、賬單管理等功能，可以為電力用戶提供更加全面、便捷的電力服務。

3 低壓電能計量集抄技術應用建議

3.1 創(chuàng)新電力計量采集技術

電力計量采集技術關系著集抄系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的準確性，在應用低壓電能計量集抄技術時，應積極創(chuàng)新電力計量采集技術，應用新型電能計量裝置，提高數(shù)據(jù)采集的準確性。在電力計量采集技術更新中，要關注電能計量裝置的功能特點，根據(jù)電力數(shù)據(jù)收集的需要，為其設計更加多元化的功能，使其可以對電流、電壓基礎數(shù)據(jù)進行采集的同時，也可采集功率因數(shù)、諧波等參數(shù)，獲取更加多樣化的電力數(shù)據(jù)信息，幫助工作人員監(jiān)測了解電力的實際情況。在工作中還要提升計量裝置性能，通過技術改進不斷提高其數(shù)據(jù)采集精度，降低裝置的異常故障率，確保其能夠穩(wěn)定運行。

3.2 合理選擇通信連接技術

結合實際工作環(huán)境選擇合適的通信連接技術是保障低壓電能計量集抄質(zhì)量的關鍵，電力單位要關注通信連接技術分析，根據(jù)計量集抄的工作環(huán)境，適時選擇有線、無線的通信形式，確保數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定高效傳輸。在實際應用中也要重視通信模塊的優(yōu)化，考慮到電能數(shù)據(jù)傳輸安全與穩(wěn)定的需求，在通信系統(tǒng)中引入安全協(xié)議、應用加密技術，并利用多種通信協(xié)議使其能夠滿足不同地區(qū)、環(huán)境的通信需求，讓電能數(shù)據(jù)得以高效傳播。

3.3 提高電能計量數(shù)據(jù)分析

提升電能計量數(shù)據(jù)分析技術水平可以保證電能計量集抄的準確性，能夠更好地提升其工作效率。電力單位要重視信息技術的應用，通過信息技術改進和優(yōu)化，不斷提高數(shù)據(jù)分析水平，更加高效、快速地完成數(shù)據(jù)分析，可以根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源進行智能化預測，及時發(fā)現(xiàn)風險故障等問題。電力單位應重視大數(shù)據(jù)技術、人工智能技術的應用，不斷優(yōu)化數(shù)據(jù)分析與處理能力，讓中心管理系統(tǒng)可以發(fā)揮更好的效用。

3.4 規(guī)范集抄維護工作秩序

建立規(guī)范化工作秩序能夠提升技術的應用水平，為了確保低壓電能計量集抄系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，要完善其日常工作規(guī)范，制訂科學的工作計劃，為系統(tǒng)運行提供有效保障。電力單位要針對低壓電能計量集抄系統(tǒng)提出相應的管理制度，對各部門職工的主要職責、技術要求等進行規(guī)范，尤其要重視集抄裝置維護、巡查、故障檢修等工作內(nèi)容的規(guī)范，確保集抄維護工作能夠有序進行。

3.5 提升技術人員專業(yè)水平

電力單位要提升技術人員專業(yè)水平，建立一支高水平、高素質(zhì)的專業(yè)化團隊，以及時處理低壓電能集抄系統(tǒng)中的問題。電力單位可以選拔專業(yè)水平高的技術人員組成團隊，定期進行培訓、集訓，提高工作人員的專業(yè)水平，對集抄系統(tǒng)中常見問題進行分析，使其能夠及時處理系統(tǒng)運行中的各類問題，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

4 結束語

低壓電能計量集抄技術是電力統(tǒng)計中較常用的技術類型，能夠高效、準確地完成計量集抄，提升電力統(tǒng)計工作的效率，滿足電力系統(tǒng)的發(fā)展需求。在信息技術支持下，低壓電能計量集抄技術所應用的終端設備性能更加優(yōu)越，通信技術也更加穩(wěn)定，通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通信連接機系統(tǒng)及中心處理系統(tǒng)的應用，能提升計量集抄質(zhì)量，促進電力系統(tǒng)自動化發(fā)展，也可以更好地滿足電力用戶的需求。

參考文獻

[1] 楊依國. 低壓電能計量集抄技術的應用及發(fā)展趨勢[J]. 光源與照明，2023，11（10）：222-224.

[2] 李棟. 低壓電能計量集抄技術應用與分析[J]. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2022，12（4）：167-168，224.