電力用戶的用電信息采集系統(tǒng)淺析

陳仲瑜

摘 要 本文以電力載波與GPRS采集模式進行比較，淺析電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的原理?？梢栽诂F(xiàn)有的基礎(chǔ)上進行技術(shù)升級，以及時、完整、準(zhǔn)確地掌控用戶的用電信息，提高超控電能表的準(zhǔn)確性，加強系統(tǒng)對用戶用電系統(tǒng)進一步的升級，逐步完成智能電網(wǎng)的高級計量架構(gòu)。

關(guān)鍵詞 用電信息采集系統(tǒng)；載波；GPSR

中圖分類號：TP274 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）19-0011-02

1 概述

為實現(xiàn)國家電網(wǎng)公司對電力用戶“全覆蓋、全采集、全費控”的現(xiàn)代化管理提供數(shù)據(jù)支撐[1]，實現(xiàn)用戶用電管理的信息化、自動化以及互動化提供數(shù)據(jù)支撐，電力用戶用電信息采集系統(tǒng)由采集站，智能電表，采集終端和雙向通信的體系架構(gòu)組成。

用戶用電信息采集系統(tǒng)是國家電網(wǎng)公司電網(wǎng)智能化建設(shè)的重要環(huán)節(jié)之一，通過對用戶用電數(shù)據(jù)的采集分析，實現(xiàn)對用戶的實時用電監(jiān)測，并通過采集系統(tǒng)的建設(shè)實現(xiàn)智能營銷的實時計量、結(jié)費等服務(wù)，為用電管理提供可靠技術(shù)保障，降低電力公司服務(wù)成本，延長設(shè)備資產(chǎn)壽命，滿足客戶能源管理需求，與客戶的服務(wù)交互加強了，提高對客戶的服務(wù)質(zhì)量，履行電力企業(yè)社會責(zé)任[2]。本文主要對江蘇省電力公司采用的兩種重要采集模式進行比較，探索符合不同環(huán)境下低壓用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)模式。

2 電力載波采集模式

2.1 電力載波采集模式簡介

電力載波采集模式主要由三級數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)組成，每級均為雙向傳輸，如圖1、2所示。首先通過RS485總線實現(xiàn)電能表與采集器之間的雙向傳輸，再由低壓電力線通過頻率小于500 Hz的信號在采集器與集中器之間互相傳輸數(shù)據(jù)，最后通過GPRS公網(wǎng)實現(xiàn)主站與集中器的數(shù)據(jù)雙向傳輸。

圖1 電力載波模式現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

圖2 電力載波模式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

低壓載波集中抄表終端，以下簡稱“集中器”。集中器是集中抄表系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備。集中器能夠通過下行通道自動抄收并存儲各種具有載波通信功能的智能儀表、采集終端或采集模塊以及載波通信終端的電量數(shù)據(jù)，并能采集外部485表數(shù)據(jù)，下行通道有低壓電力線載波和RS-485兩種通道。集中器能通過上行通道與主站或手持設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換，其上行通道采用公用通訊網(wǎng)，支持GPRS、CDMA或光纖EPON網(wǎng)絡(luò)等通信方式，并且采用模塊化設(shè)計，可通過更換通信模塊改變通信方式。

每一臺集中器能夠管理最多256塊電能表，內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的存儲容量達到64M字節(jié)；與主站之間的上行通信采用無線公網(wǎng)方式或者以太網(wǎng)方式，遠程通信模塊兼容GPRS/CDMA模塊，或可直接與光纖連接的EPON網(wǎng)絡(luò)通信模塊；集中器支持RS485總線以及低壓電力線載波兩種抄表方式；集中器對基于同一載波技術(shù)（具有相同的載波通信特征參數(shù)）的芯片之間能夠互聯(lián)互通，對不同通信方式的模塊能自動識別，不同廠商的載波模塊支持互換。

2.2 電力載波采集模式的優(yōu)點

電力載波這種采集模式建設(shè)速度快，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本低，因為可以利用現(xiàn)有電力線的資源，所以不需新建傳輸網(wǎng)絡(luò)，因此運行維護的費用也降低了。其網(wǎng)絡(luò)延伸性好，受信號覆蓋制約小，偏遠地區(qū)及障礙物多的地區(qū)均可利用電力線傳輸?shù)竭_。這在理論上是成立的。

2.3 電力載波采集模式的缺點

它的不足其一表現(xiàn)在隨著傳輸距離的增加，信號的衰減就相應(yīng)加大。低壓配電負荷多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，作為傳輸線分布不均勻，負載在線上的隨機斷、連都會使高頻信號衰減。而且這種 不均勻分布的傳輸線還會遇到傳輸反射、駐波等現(xiàn)象引起信號衰減。其二，低壓電力線的噪音與一些不可抗因素也會造成信號傳輸?shù)馁|(zhì)量下降。電力載波的傳輸是低壓電力線不是專用通信線，所以對線上的噪音及電氣設(shè)備的頻繁開斷等一系列不可抗因素的影響，使電力線傳輸?shù)奶匦圆粩嘧兓?，從而?dǎo)致低壓電力傳輸線在時間上不可控，傳輸?shù)馁|(zhì)量差。

3 GPRS采集器采集模式

3.1 采集模式簡介

GPRS組網(wǎng)模式簡練。首先網(wǎng)絡(luò)通過RS485總線將從電能表采集的數(shù)據(jù)與采集終端雙向傳輸，再通過GPRS專用通道直接與主站組網(wǎng)。所以此種采集模式是由兩級數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)組成。見圖3、4[4]。

圖3 GPRS采集器模式框圖

圖4 GPRS采集器模式現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

3.2 GPRS采集模式的優(yōu)點

GPRS采集模式具有可靠性高，組網(wǎng)靈活，適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展的特點。由于采用專用通信網(wǎng)絡(luò)使數(shù)據(jù)傳輸更穩(wěn)定可靠，還能更好的適應(yīng)目前正在發(fā)展的智能用電的要求。

3.3 GPRS采集模式的缺點

在采集點分散區(qū)，受RS485傳輸距離限制。因為GPRS的采集模式是適合集中裝表的區(qū)域，每路RS485總線能帶32路電能表，采集點集中，數(shù)量大，能降低采集成本并且檢修運維方便。安裝地區(qū)分散時這些優(yōu)勢就不存在了[5]。采用的網(wǎng)絡(luò)通信材料造價高導(dǎo)致建設(shè)成本與運維成本相應(yīng)提高。

4 結(jié)束語

電力用戶用電信息采集系統(tǒng)是電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的新方向，對構(gòu)建大營銷體系，建設(shè)用電側(cè)市場具有重要意義，能提高終端用戶的用電效率及對客戶的服務(wù)質(zhì)量。有效降低人力資源成本，發(fā)展了低碳經(jīng)濟。對客戶用電信息做到實時監(jiān)控及遠方控制，轉(zhuǎn)變了電網(wǎng)發(fā)展方式。

參考文獻

[1]欒文鵬.高級量測體系[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2009，3（2）：6-10.

[2]陳琦，李小兵，曹敏，白宇峰.電力用戶用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)的研究與探討[J].專題論壇，2011（06）：60-63.

[3]戚佳金，陳雪萍，劉曉勝.低壓電力線載波通訊技術(shù)研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，2010，34（5）：161-172.

[4]胡愛國.基于以太網(wǎng)的遠程抄表系統(tǒng)[J].電測與儀表，2004，41（7）：50-51.

[5]壽之奇，歐爾柳.低壓配電網(wǎng)用電信息采集模式探討[J].浙江電力，2011（4）：23-26.endprint