電能計(jì)量與遠(yuǎn)程抄表研究

張薇薇 雷璐

摘要：隨著高科技產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，電力系統(tǒng)也得到了快速的發(fā)展。目前，電力系統(tǒng)可以利用遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)對(duì)供電用戶進(jìn)行 服務(wù)，大大地方便了電力系統(tǒng)的工作與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電能計(jì)量；電能表；遠(yuǎn)程抄表；預(yù)付費(fèi)

中圖分類號(hào)：TM933.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3178（2018）06-0193-01

電力系統(tǒng)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)及人均正常生活、學(xué)習(xí)的基本保證；

對(duì)我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展都十分重要。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展；國(guó)內(nèi)中、

小型企業(yè)大量涌現(xiàn)；這給電力部門的抄表工作帶來(lái)更繁重的負(fù)擔(dān)。

而電能計(jì)量遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)就可以大大地減輕電力部門工作人員的工

作負(fù)擔(dān)；同時(shí)為抄表的準(zhǔn)確性起到了重要的保障。

電能遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)是目前大量安裝于居民小區(qū)內(nèi)的一種設(shè)備，

它主要是為了實(shí)現(xiàn)電費(fèi)的實(shí)時(shí)定價(jià)以及電量的實(shí)時(shí)控制而研制的電 能系統(tǒng)軟件。電能遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)是以星型、縱型、無(wú)線電通迅型三 個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)共同作用而完成電能遠(yuǎn)程抄表工作的。該系統(tǒng)可以通過(guò) 星型網(wǎng)絡(luò)使多個(gè)機(jī)械化數(shù)字電表與一個(gè)數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行連接，再由 數(shù)據(jù)采集器通過(guò)縱型網(wǎng)絡(luò)連接到電臺(tái)，而一個(gè)縱型網(wǎng)絡(luò)是可以連接 多臺(tái)數(shù)據(jù)采集器。也就是說(shuō)，一個(gè)電能遠(yuǎn)程抄表子系統(tǒng)是可以同時(shí) 與多個(gè)采集器及數(shù)字化電表進(jìn)行連接的而只使用一個(gè)電臺(tái)的。GPRS 電能遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中由抄表中心、通信網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)抄表設(shè)備以及現(xiàn) 場(chǎng)計(jì)量控制設(shè)備四個(gè)部分共同組成的。

2 電能計(jì)量

電力商品，在市場(chǎng)交易過(guò)程中必須保證公平、公開(kāi)、公正的原

則，而保證的前提是在電力系統(tǒng)中建立準(zhǔn)確、有效、現(xiàn)代化的電能 計(jì)量系統(tǒng)。而作為專用來(lái)測(cè)量電能量的電能表成為了電能計(jì)量中最 基礎(chǔ)和重要的部分。

2.1 電能表分類

作為電能計(jì)量基礎(chǔ)設(shè)備的電能表，按不同的分類方法可分為不

同的種類。如分為直流和交流電能表（按電路分類）或單相、三相 三線和三相四線電能表（按相線分類）或機(jī)械式和電子式電能表（按 工作原理分類）。這其中，比較常見(jiàn)的分類是電子和機(jī)械式分類。而 機(jī)械式電能表又分為感應(yīng)式電能表、磁電式電能表、電動(dòng)式電能表。 感應(yīng)式電能表是較常用的一種。按工頻正弦波設(shè)計(jì)的感應(yīng)式電能表 在出現(xiàn)諧波時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤差，只能確保較好的性能出現(xiàn)在很窄的工頻 范圍頻帶內(nèi)。因此在電能計(jì)量準(zhǔn)確度要求越來(lái)越高而微電子和單片 機(jī)應(yīng)用技術(shù)越來(lái)越普及的條件下，電子式電能表逐漸取代了感應(yīng)式 電能表并快速發(fā)展。

2.2 電子式電能表的優(yōu)勢(shì)

相較于感應(yīng)式電能表，電子式電能表具有多方面的優(yōu)勢(shì)。首先，在開(kāi)發(fā)了單片機(jī)程序軟件后，電子式電能表不僅具有遠(yuǎn)程集中抄表、 預(yù)付費(fèi)等功能，在復(fù)費(fèi)率、正反向有功等方面功能也可實(shí)現(xiàn)。還可 通過(guò)減少表的數(shù)量來(lái)使二次回路壓降降低，保證了計(jì)量準(zhǔn)確性；其 次，相比較于容易磨損而導(dǎo)致誤差的感應(yīng)式電能表，電子式電能表 的準(zhǔn)確度等級(jí)明顯要高（通過(guò)補(bǔ)償）；再次，相比較于感應(yīng)式的大變 化誤差曲線，電子式電能表的啟動(dòng)電流小，靈敏度高，誤差穩(wěn)定性 好（誤曲線在全負(fù)荷范圍內(nèi)近似為直線）；最后，電子式電能表還 有受外磁場(chǎng)作用影響小、安裝小巧方便（因?yàn)槭庆o止式不需要旋擰）、 強(qiáng)的過(guò)載能力以及強(qiáng)的防竊電能力等優(yōu)勢(shì)。

2.3 電能計(jì)量裝置的規(guī)范

作為用戶受電設(shè)備的電量計(jì)量裝置，在使用過(guò)程中一旦出現(xiàn)誤

差必然會(huì)影響用戶使用和企業(yè)政府的發(fā)展，所以采取一定措施規(guī)范 電能計(jì)量裝置并糾正誤差是保證電能計(jì)量準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性的必要保 證。主要從以下幾個(gè)方面來(lái)采取措施：首先是規(guī)范電能計(jì)量表的安 裝。在安裝前充分了解、合理選擇電能計(jì)量表，并仔細(xì)勘探現(xiàn)場(chǎng)環(huán) 境并按國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范位置來(lái)安裝電能表，做好防水防塵處理 工作。安裝完成后要做好電能表的調(diào)試和測(cè)試工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 并改善，使其安裝有效性得到切實(shí)保障。其次是根據(jù)實(shí)際額定電流 合理選擇適合的電流互感器，避免熱損現(xiàn)象，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 再次是在系統(tǒng)投運(yùn)前通過(guò)檢查二次回路接線是否異常和實(shí)際運(yùn)行下 的現(xiàn)場(chǎng)電能計(jì)量裝置的性能情況，來(lái)確保其可靠性。在檢查過(guò)程中需有專業(yè)人員操作專用檢驗(yàn)儀表或設(shè)備，在嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范文件 如（電業(yè)安全工作規(guī)程、電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程、電能計(jì)量裝 置校驗(yàn)規(guī)程等）的條件下進(jìn)行。最后是對(duì)電能計(jì)量裝置的日常監(jiān)控 和分析要加強(qiáng)，必要時(shí)要采取績(jī)效考核的措施。

3 遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)

3.1 遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)組成

遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)用戶電能計(jì)量信息用采集模塊進(jìn)行采集

后并通過(guò)各種傳輸方式如電力載波、無(wú)線和有線等將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街?站的計(jì)算機(jī)上，進(jìn)而達(dá)到遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程控制的目的。遠(yuǎn)程集抄不 僅能保證計(jì)量數(shù)據(jù)抄錄的準(zhǔn)確性，還具備監(jiān)察用電異常、統(tǒng)計(jì)電量 并分析負(fù)荷的曲線，進(jìn)而對(duì)線損進(jìn)行計(jì)算等功能。在此技術(shù)的基礎(chǔ) 上，供電企業(yè)和用戶可進(jìn)一步采用銀行劃撥的方式來(lái)進(jìn)行收費(fèi)和繳 費(fèi)，不僅提高了電力行業(yè)的技術(shù)水平，也提高了管理水平。

主站、信道、電能計(jì)量的采集終端和集中器等設(shè)備共同構(gòu)成了 遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)。其中采集終端也可稱為采集模塊。由電能表和終端 采集器形成的下行信道包括為 RS485 總線網(wǎng)和低壓電力線載波通訊 網(wǎng)以及單導(dǎo)線脈沖采集幾種（按數(shù)據(jù)采集的媒介以及通訊方式分）。

而由終端采集器和總站組成的上行信道則由電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、 光纖等有線方式，無(wú)線電臺(tái)、GPRS等無(wú)線方式以及紅外抄表系統(tǒng)等 組成。其中無(wú)線電和低壓電力線載波在綜合了通信質(zhì)量以及投資、 施工等因素考慮之后，相比較其他方式是目前較常用的兩種。

3.2 遠(yuǎn)程集抄的優(yōu)勢(shì)和存在問(wèn)題

遠(yuǎn)程集抄具有實(shí)時(shí)、靈活、方便、快捷等優(yōu)勢(shì)，具體來(lái)講，首

先包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)采集并隨時(shí)收發(fā)，對(duì)用戶的用電情況和習(xí)慣 可及時(shí)掌握；其次是正常運(yùn)行后的系統(tǒng)基本可免維護(hù)（除了在更換 設(shè)備時(shí)需要對(duì)參數(shù)重新設(shè)置外，其他無(wú)需變動(dòng)）；除此之外它還具有 方便的升級(jí)系統(tǒng)流程和自身自帶的遠(yuǎn)程控制功能，以及多樣可供選 擇的通訊方式等。

即便如此，遠(yuǎn)程集抄抄表在使用過(guò)程中仍然存在各種問(wèn)題，如 系統(tǒng)不穩(wěn)定、通信過(guò)程易受干擾，以及相鄰臺(tái)區(qū)的互相串?dāng)_等問(wèn)題， 其中常見(jiàn)的主要問(wèn)題就是采集成功率低和集中器離線故障。因此在 使用過(guò)程中不僅要對(duì)異常問(wèn)題采取必要措施，也要加強(qiáng)日常維護(hù)和 管理，從根源上避免問(wèn)題發(fā)生，保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

4 預(yù)付費(fèi)電能管理系統(tǒng)

階梯電價(jià)和不同計(jì)價(jià)方式在國(guó)家節(jié)能減排政策的推動(dòng)下出現(xiàn)并

給現(xiàn)在的電費(fèi)管理系統(tǒng)提出了難題。為滿足這高要求的管理預(yù)付費(fèi) 電能管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，這種系統(tǒng)采用IC 卡技術(shù)與電能表結(jié)合形成 卡式預(yù)付費(fèi)電能表，它的高效使用將會(huì)在降低電力企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本、

減少用戶查表繳費(fèi)的麻煩、提高電能使用的計(jì)劃性、降低電能浪費(fèi) 上發(fā)揮較大的作用。其優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)在電費(fèi)回收率的提高上，還對(duì) 供電質(zhì)量有明顯提高（平衡用電高低峰時(shí)期），促進(jìn)良性循環(huán)的供電 關(guān)系產(chǎn)生。另外還可避免偷電漏電以及分流反接等非法用電現(xiàn)象的 發(fā)生，從根本上提高電力企業(yè)及政府的管理水平。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電能遠(yuǎn)程抄表對(duì)實(shí)現(xiàn)電費(fèi)計(jì)量及用電保護(hù)都是十分

重要的，同時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)展也起著積極的推動(dòng)作用。因此，在 遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)運(yùn)行中，要根據(jù)其具體的功能及特點(diǎn)正確運(yùn)用，以最 大限度保證系統(tǒng)計(jì)量準(zhǔn)確性及安全性。

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