低壓電力用戶遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與發(fā)展

陳錦文

摘 要：電是人們生活中必不可少的能源之一。隨著居民用電量的不斷增加，電力計(jì)費(fèi)工作的難度也越來(lái)越大，抄表錯(cuò)誤、電能損失統(tǒng)計(jì)不準(zhǔn)確等問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重降低了電力服務(wù)水平。因此，使用自動(dòng)、高效的用戶電能采集系統(tǒng)是十分重要的。在此背景下，低壓用戶遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生了。

關(guān)鍵詞：低壓電力用戶；遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)；電力能源；總體設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.02.106

低壓電力用戶遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)是在信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字通信技術(shù)等基礎(chǔ)上形成的。它是運(yùn)用電力線載波、GPRS等技術(shù)在多個(gè)信道中集中抄讀多個(gè)電表的信息，然后再將信息傳送到主站系統(tǒng)中。在50 Hz交流電用戶中，該系統(tǒng)能夠同時(shí)抄讀1 024個(gè)用戶的電表，有重要的實(shí)用價(jià)值。

1 發(fā)展情況

近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，對(duì)能源的需求量也越來(lái)越大。其中，電能占有非常重要的位置，它被廣泛應(yīng)用于居民的正常生活和工業(yè)生產(chǎn)、通信、國(guó)防等領(lǐng)域，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著支柱性的作用。

我國(guó)人口多，電力用戶也很多，在城鎮(zhèn)一戶一表的情況下，抄表任務(wù)十分繁重。采用傳統(tǒng)的人工抄表方式，抄表人員的工作強(qiáng)度大、出錯(cuò)率高——無(wú)法同時(shí)抄讀所有的電表，導(dǎo)致線損率統(tǒng)計(jì)存在誤差，嚴(yán)重阻礙了電力用戶的用電負(fù)荷預(yù)測(cè)和監(jiān)控等工作正常進(jìn)行。

此外，采用人工抄表方式時(shí)，受抄表人員自身素質(zhì)的影響，還可能出現(xiàn)敷衍了事、故意讀錯(cuò)數(shù)等情況，從而降低了電力收費(fèi)工作的可靠性。另外，這種抄表方式還很容易引發(fā)各種經(jīng)濟(jì)糾紛，對(duì)電力用戶和電力企業(yè)造成不良的影響。

鑒于此，如何快速、準(zhǔn)確、自動(dòng)化地完成抄表工作成為了電力用戶和電力企業(yè)關(guān)心的重要問(wèn)題之一。為了解決此問(wèn)題，研發(fā)出了低壓電力用戶集中遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)。該系統(tǒng)的出現(xiàn)得到了人們的高度認(rèn)可。

低壓電力用戶集中遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)主要由載波表、電子式電能表、集中器、采集終端和后臺(tái)管理主站組成。其中，用戶用電量的計(jì)量是通過(guò)載波表和電子式電能表計(jì)算的，可用分電量、總電量2種形式表現(xiàn)出來(lái)；集中器的作用是利用電力系統(tǒng)完成電表數(shù)據(jù)的抄讀和保存；后臺(tái)管理主站則是利用GPRS網(wǎng)絡(luò)將集中器中保存的電量數(shù)據(jù)抄讀出來(lái)，并利用相應(yīng)的計(jì)算軟件準(zhǔn)確計(jì)算出用戶用電量、線損率，繪制出用電負(fù)荷曲線，并將其以統(tǒng)計(jì)報(bào)表的形式直觀地展現(xiàn)出來(lái)。

低壓電力用戶集中遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)對(duì)通信技術(shù)、電子技術(shù)等的要求比較高，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的大趨勢(shì)下，該系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了從理論到設(shè)計(jì)、從實(shí)踐到應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。

2 總體設(shè)計(jì)

2.1 功能設(shè)計(jì)

低壓電力用戶遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)包括基礎(chǔ)功能模塊和擴(kuò)展功能模塊。

基礎(chǔ)功能模塊的主要功能是：①抄表功能。抄讀電表信息的功能主要是由集中器完成，并將獲得的信息傳輸給主站。抄讀的信息包括電表行度、功率、電流和電壓等。②參數(shù)設(shè)置功能。它是指在應(yīng)用系統(tǒng)前，根據(jù)用戶的不同設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并且所抄參數(shù)要與用戶電表對(duì)應(yīng)。設(shè)置的參數(shù)主要包括電表地址、抄表時(shí)間和間隔等與電能表有關(guān)的參數(shù)。在此過(guò)程中，要在系統(tǒng)中設(shè)置操作權(quán)限，避免用戶擅自更改數(shù)據(jù)信息。③數(shù)據(jù)管理功能。在系統(tǒng)抄表過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生許多數(shù)據(jù)，比如用戶信息、電表信息等，它們會(huì)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。而在主站要有相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理功能，利用相關(guān)軟件可以完成數(shù)據(jù)的查詢、修改和使用。④數(shù)據(jù)維護(hù)功能。當(dāng)停電或發(fā)生其他故障時(shí)，集中器、電表對(duì)數(shù)據(jù)有一定的保護(hù)作用，能保證數(shù)據(jù)信息的連續(xù)性和準(zhǔn)確性。⑤通信異常記錄功能。在系統(tǒng)通信被中斷時(shí)，系統(tǒng)會(huì)記錄故障發(fā)生的時(shí)間，直到它恢復(fù)為止。⑥校時(shí)功能。它是利用系統(tǒng)中的上位機(jī)、集中器，以廣播、點(diǎn)名等方式完成管理電表的校時(shí)，使系統(tǒng)內(nèi)部的時(shí)鐘保持一致。

擴(kuò)展功能模塊的主要功能是：①統(tǒng)計(jì)分析功能。利用主站軟件，根據(jù)系統(tǒng)抄表得到的數(shù)據(jù)分時(shí)段統(tǒng)計(jì)電力用量情況，準(zhǔn)確計(jì)算同一時(shí)刻的線損率，并為月、季、年電量查詢和統(tǒng)計(jì)提供依據(jù)。②接口功能。設(shè)置專(zhuān)門(mén)的接口，實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)之間的連接和信息共享，為電費(fèi)收取、用戶信息管理等工作提供數(shù)據(jù)支持，以推動(dòng)電力等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。③本地功能。它主要包括本地抄表和本地顯示等，其作用是為現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，提高系統(tǒng)的透明度。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

低壓電力用戶遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分：①主站電表管理系統(tǒng)。它是后臺(tái)管理主站，是操作人員遵照系統(tǒng)指令完成集中器信息匯總、保存和計(jì)算的重要基礎(chǔ)。②集中器。它設(shè)置在變壓器附近，是整個(gè)系統(tǒng)的核心，具有用戶電能表數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)、分析和上報(bào)的功能，同時(shí)，它也會(huì)接收主站的相關(guān)指令，并將其轉(zhuǎn)達(dá)給用戶電表。③用戶終端。它主要包括采集器、電子式能表和載波表等。采集器負(fù)責(zé)用戶電表數(shù)據(jù)的采集，并將采集到的數(shù)據(jù)上傳到集中器中。④信道結(jié)構(gòu)。信道是采集器與集中器之間、集中器與主站之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾ǖ?。該系統(tǒng)主要包括上行信道和下行信道，前者位于集中器與主站之間，后者位于集中器與電能表采集器之間。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，使用低壓電力用戶遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)可以有效提高抄表工作的效率，節(jié)約一定的人力資源，降低抄表失誤率，這對(duì)保證線損統(tǒng)計(jì)的可靠性有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，加大對(duì)低壓電力用戶遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)的研究力度，提高設(shè)計(jì)水平，不僅可以為用戶提供更好的電力服務(wù)，還可以保障電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，這是電力企業(yè)工作的重中之重。

參考文獻(xiàn)

[1]蔡曉玲.低壓集抄系統(tǒng)的現(xiàn)狀與管理分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（02）：114-115.

[2]關(guān)可飛.低壓集中抄表系統(tǒng)技術(shù)探討與未來(lái)發(fā)展方向[J].電子世界，2014（03）：7-8.

[3]樂(lè)宗明.低壓遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)的組成及其應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（15）：147-148.

[4]高強(qiáng)，張保航，谷海青.用戶端電能管理系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2012（07）：148-155.

〔編輯：白潔〕