电能计量集中抄表技术的发展

电能计量集中抄表技术的发展

方金峰

广东电网有限责任公司惠州大亚湾供电局西区供电所、516083

摘要：提高电力营销的效能，需要营销部门了解配网信息，了解用户现状和需求，有目的地收集、分析各类数据，并有效地使用。电能计量集中抄表，能够采集到所有的用户数据，并对其进行集中保存和综合分析，对于加强需求侧管理具有重大意义。在电力市场化的大环境下，电力企业急需从用户处获取更多的用电需求、分时电量和负荷曲线等数据，从而实现对用户的实时监控，而采用集中式抄表方式可以很好地解决这个问题。

关键词：电能计量；集中抄表技术；发展趋势

在现代电力市场上，电能测量是至关重要的一个环节，而传统的电能测量方法大多依靠人工到现场进行记录，这种方法在实时性、准确性和应用性上都有一定的缺陷，而且工作效率低下，因此，提高电能测量的实时性，建立一种全新的远距离集中抄表方式，已成为各个电力公司共同关心的课题。并将其与防窃电技术有机融合在一起，实现用电监控的现代化。本文介绍了一种新型的电能计量集中抄表系统，并对其进行了详细的分析。该系统可以有效解决传统的手工抄表方式存在的低效、不确定等问题，促进了电力系统的现代化运行。

1电能计量集中抄表技术的产生背景

假如采用的是传统的抄表方式，也就是由人工来进行电能表的数据，那么就会存在抄读数据存在错误，操作难以规范化，存在数据采集不及时、耗时多、成本高、效率低的问题[1]。针对这个问题，一种集中式的、能够将自动采集、传输和处理于一体的电表集中抄表系统应运而生。

2电能计量集中抄表系统的组成

典型的电能计量集中抄表系统主要由三个部分组成（如图1所示）：现场数据前置采集子系统、通信子系统和主站。

图1 典型的电能计量集中抄表系统的组成

2.1 子系统中的一部分，用于前端收集

与过去收集数据不同，该自动抄表技术可以划分为两种方式：远距离抄表和现场抄表。前者的基础是电表装有红外变换设备，它可以把电量数据变换成方便利用的红外信号，并发出红外信号，只需要一个微型仪器读取红外信号就可以了，这样就可以在不需要任何身体接触的情况下读取电量数据。该仪器是特殊的光电转换装置，可以将读取的红外数据转换成电量数据。

2.2 子系统中的通讯部分

通讯系统的作用是把采集到的资料传送到控制中心，再按照具体的要求，设定各种方案可供选用，并有几种类型。按照通信介质的差异，可以将其分成四种类型，分别是：无线传输、光线专门用于传输、低压电力线波传输、电话传输等。通讯系统具有快速的传输速率，强大的抗干扰能力。在自动抄表系统中，无线通信比较适用于分布在城市中的相对大面积的用户。电话通讯以电话网为主，而调制解调器则用于传送资料与讯息。

2.3 子系统中的一部分，用来处理中心事务

中心处理子系统类似于人脑，对一切的行为进行引导，其主要由中央交易处理站和相应的软件构成，这是将自动电表读取技术用于电能测量的上层，最后将所有的重要信息和数据进行传送，并由专门的人员对其进行处理和校核，最后作出理性的决策。

3电能计量集中抄表技术的现状

3.1 采集器和集中器

采集器和集中器是汇集电能表电量数据的设备，是整个系统的中心，它们可以接收主控站的命令，依次对各个采集器中的数据进行接收和存储，再通过特定的传输媒介将数据传送到主控站进行数据处理。该集中器既有RS485接口，又有电话线路接口，还可进行数据采集与存储、设定、远程监控、校正时间，并可记录异常情况。

3.2通信信道

通讯系统是整个电力测控系统的核心部分，在整个电力测控系统中占有相当大的比重。在选择数字通讯方法时，要结合地域特征、用电习惯、技术水平、管理制度、投入费用等方面来选择数字通讯方法[2]。在大多数时候，选择哪一种方法，并不代表着最大的经济效益，也不代表着最大的技术需求。近年来，由于扩展频谱技术的不断发展，低频带载波间存在较大的干扰问题已逐渐被克服。

4电能计量集中抄表技术的发展趋势

扩展频谱技术是一种将非通信设备发送的信息转换成数字信号的技术，之后再由扩频码发生器产生的扩频码序列对数字信号进行去调制，以对信号的频谱进行扩展，再利用相关接收，用同一的频码序列进行解扩，最后经信息解调恢复出原来的信息。扩谱通讯一般可以达到数十公里，最大的优势就是具有很高的抗干扰性。在此基础上提出一种新的可扩展频谱扩展方法。扩展频段本质上是把干扰讯号的频段加长，达到一个较高的频段宽度和较小的功率谱密度。按照相关性原则，发送和接收都需要采用同样的护频码序列，并且在负信噪比条件下，扩展频谱通信仍然可以进行，所以它的保密性能更好。扩频技术有很多种，如跳频、时间跳跃、 LFM等。由于直接扩展技术的原理比较容易实施，因此是目前使用最多的一种技术[3]。扩展频谱技术在电能计量自抄表系统中的具体运用模式为：采集器通过电力线载波将数据发送到集中器，然后由位于集中器附近的扩频站发送到中心站的接收站。

在应用于用于测量电能的自动仪表读数系统的通信模式中，各有利弊，任何一种使用单一通信技术的方案都很难达到要求。为了解决这类矛盾，提出了一种复合解决方案。复合通信方案是在电表自动读取的不同通信阶段采用不同的通信装置，构成实现电能表自动读取的复合通信网络。选择哪种复合方法，应根据实际情况进行全面考虑，混合使用的通信设备必须彼此具有良好的兼容性，不能相互干扰。

5自动抄表的安全性

自动抄表的安全问题分为自动抄表流程的安全问题和自动抄表中央处理系统的安全问题。自动抄表系统的抄表流程主要是由各分机、集线机和中央处理机之间的信息交流完成。在通讯中，不仅要保证抄写资料的安全、可靠地传送，而且要保证中央处理系统不受通讯器传送网的干扰。自动抄表技术的发展速度非常快，因此，开发和生产的厂家非常多，在选择相关厂家的产品的时候，需要对产品进行认真的调查和研究，选择比较先进的产品，避免进行反复的投资，这样才能够让电能测量自动抄表技术更好地为电力系统提供服务。选用符合要求的电表终端；选择比较成熟和经过检验的产品；根据当地实际情况，选用合适的抄表方式；使自动抄表技术更加智能化，更加多样化；重点关注自动抄表本身的安全问题，以及对自动抄表的数据存取问题；制定合理有效的防范措施；紧跟世界科技前沿，缩小与世界领先水平的距离，成为我国电业发展中亟待解决的问题。

结语

随着智能电网的不断发展，特别是电能计量集中抄表技术的普及，实现了远距离抄表的自动化。随着电能计量集中抄表技术的不断完善，不断进行技术创新，将有利于电力公司的运营效率、市场推广。目前，电能计量集中抄表技术正处于快速发展阶段，因此在选择产品的时候，应该选择比较先进的，这样才能防止出现重复投资，让电能计量集中抄表技术更好地为电网和客户提供服务。

参考文献：

[1]徐鹏展.关于电能计量集中抄表技术的发展展望[J].广东科技,2008(03):90-91.

[2]齐秀波.电能计量集中抄表技术的发展[J].电测与仪表,2006(08):48-50.

[3]雷在拴.电子式电能表的使用与效益分析[J].农村电气化,2008(04):58-59.