電能計量自動化中的通信技術(shù)應(yīng)用與提升措施探究

賀明華

（湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學院，湖南 衡陽 421002）

隨著市場經(jīng)濟體制的不斷完善，各個行業(yè)的發(fā)展規(guī)模不斷擴大，對于電力資源的需求不斷增加。電力行業(yè)具備更加廣闊的發(fā)展前景，也面臨著更高的電力輸出要求。電力行業(yè)順應(yīng)時代變化，將信息技術(shù)運用到自身系統(tǒng)運作與管理當中，力圖為人們的生活和工作提供更加便捷的電力輸出條件，滿足企業(yè)電力供應(yīng)需求。鑒于該種情況，電力行業(yè)加大了在通信技術(shù)方面的應(yīng)用力度，尤其是在電力計量方面，更是通過通信技術(shù)來呈現(xiàn)出計量自動化的特征，保證居民用電安全。

1 電力行業(yè)中通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

通信技術(shù)是近年來應(yīng)用范圍最為廣泛的新型技術(shù)之一，各個行業(yè)為強化管理，均積極研究通信技術(shù)的應(yīng)用方式，并且感受到了通信技術(shù)的重要性。如今，電力行業(yè)對通信技術(shù)產(chǎn)生熱烈的追捧，已在電量信息采集方面加大了通信技術(shù)的應(yīng)用力度。從應(yīng)用效果來講，通信技術(shù)作用于電量信息采集業(yè)務(wù)中，能讓電量信息采集數(shù)據(jù)更加精準，進而直接影響到電能計量系統(tǒng)的運作，保障了電力系統(tǒng)的運行安全[1]。

事實上，電力系統(tǒng)運行的關(guān)鍵步驟就是準確采集點能量信息，而在構(gòu)建自動化采集系統(tǒng)后，系統(tǒng)獲取點能量信息還需要通過通信技術(shù)來進行準確的信息傳遞，如此才能確保點能量信息能夠準確且實時傳輸出來，以幫助電力企業(yè)工作人員做好實時電能數(shù)據(jù)監(jiān)測工作，并且在第一時間發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中是否存在影響系統(tǒng)運行的問題[2]?？傮w來說，通信技術(shù)的運用能夠使電力企業(yè)的工作人員快速掌握系統(tǒng)運作信息并及時制定影響系統(tǒng)運行問題的解決對策，為客戶提供更加穩(wěn)定且高質(zhì)量的供電服務(wù)。除此之外，要想保證電力系統(tǒng)處于穩(wěn)定安全的運作狀態(tài)，同樣需要做好點能量信息的采集工作，并且在采集信息期間借助通信技術(shù)解決資源浪費問題，提升電力系統(tǒng)的運作效率，以實時監(jiān)控方式了解電力資源的分配情況。鑒于該種情況，電力企業(yè)需要根據(jù)國家出臺的政策，積極推進信息化建設(shè)工作，將通信技術(shù)融入到電力系統(tǒng)中，充分發(fā)揮通信技術(shù)對電能量信息采集的輔助作用，維系電力行業(yè)的平穩(wěn)可持續(xù)發(fā)展[3]。

2 電能計量自動化中通信技術(shù)的應(yīng)用類型

電力企業(yè)對于通信技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在電能計量自動化系統(tǒng)中，對電能量信息進行實時采集并采用通信技術(shù)傳輸給后臺工作人員。此時的通信技術(shù)主要呈現(xiàn)兩種技術(shù)狀態(tài)，遠程通信和本地通信。遠程通信可以將電力系統(tǒng)的末端系統(tǒng)和主站系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系起來，在完成數(shù)據(jù)信息采集后，將數(shù)據(jù)信息在兩個系統(tǒng)之間傳遞，此時數(shù)據(jù)的傳遞方式可以被劃分為公網(wǎng)通信和專網(wǎng)通信兩種形式[4]。專網(wǎng)通信主要傳遞一些專用性較強的數(shù)據(jù)信息，更加適用于生產(chǎn)流程或是行業(yè)部門的網(wǎng)絡(luò)通信；而公網(wǎng)通信則被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，具備較強的信息穩(wěn)定性，在光纜媒介或是其他專用的通信電線作用下，大大增強了數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)男Ч?。本地通信主要指在電力企業(yè)的內(nèi)部用戶中設(shè)定端口，用戶端口與電能量設(shè)備端口之間的數(shù)據(jù)信息可以借助本地通信來進行信息傳輸，此時所呈現(xiàn)出的電能量信息采集有多種形式。例如，借助總線來進行電能量信息采集可呈現(xiàn)出信息采集的便捷性，但該種信息采集方式需要采集的數(shù)據(jù)信息數(shù)量較大。再如，采用多種模式協(xié)作采集的方式達到電能量信息采集的目的，此時的數(shù)據(jù)信息可以在端口共同連接的通信線路中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與傳輸[5]。

3 電能計量自動化中通信技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 電能量計量方法

當前，電力企業(yè)采用的電能量計量方法主要有下述3種方式。一是手抄表方式。手抄表主要是以人力為主，電力企業(yè)派遣專業(yè)的電工到達用戶所在地進行人工抄錄電表數(shù)據(jù)，獲取電能計量信息，該種方式是電力企業(yè)傳統(tǒng)計量電能的一種方式，電工除了查詢電表信息外，還需要直接向電力用戶收取電費。手抄表方式目前已經(jīng)逐漸被淘汰，該種方式不僅浪費電力企業(yè)的人力資源，還不便于人力管理；手抄表方式還可能會因為工作失誤而導(dǎo)致電能計量信息收集出錯，對電能計量準確性造成影響[6]。二是IC卡計量方式。利用IC卡進行電能計量是在手抄表方式被淘汰后衍生出的計量方法，電力企業(yè)根據(jù)電力用戶的實際情況為其發(fā)放IC卡，用戶只需要按時到電力企業(yè)的營業(yè)網(wǎng)點充值電費并將IC卡插入到電表中，就能夠讀取IC卡中的電能計量信息，進而獲取電力企業(yè)的供電服務(wù)。該種電能計量方式比較簡潔方便，且便于電力企業(yè)進行電能計量信息采集，管理方式呈現(xiàn)出統(tǒng)一性特征，幫助電力企業(yè)實現(xiàn)控制成本的目的。三是自動計量裝置抄表方式。該種電能計量方式借助了自動計量裝置，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得以普及后，電力行業(yè)也開始融合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并且在通信技術(shù)的輔助下發(fā)明了自動計量裝置。該裝置被安裝到電力用戶的電表中能夠根據(jù)電力用戶的電能使用情況自動進行電能信息抄送，將電能計量信息集中傳輸?shù)诫娏ζ髽I(yè)的后臺終端系統(tǒng)，方便電力工作人員進行實時信息查看和監(jiān)控[7]。同IC卡計量方式相比，自動計量裝置獲取電能計量信息的速度更快，準確度也更高。但是，該種計量方式花費的成本比較高，因此，主要被運用于電力使用比較集中的地區(qū)。

3.2 通信技術(shù)在電能計量自動化中的應(yīng)用

前文分析中提到當前用于電能計量自動化中的通信技術(shù)主要包含遠程通信和本地通信兩種方式，其中遠程通信技術(shù)是電力行業(yè)應(yīng)用范圍最廣的技術(shù)，因此，本文也以遠程通信方式為主討論通信技術(shù)在電能計量自動化中的具體應(yīng)用。

電力測量抄表工藝技術(shù)分為中心數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通信網(wǎng)關(guān)、應(yīng)用端口、集中數(shù)據(jù)采集器等重要組成部分。電力測量抄寫工藝技術(shù)按其收集資料數(shù)據(jù)的通信方法又可分成本土手動抄寫和遠程自動集成抄寫[8]。本土手動抄寫采用抄表員所搭載的計算機為媒介，通過紅外線發(fā)射機和接收設(shè)備，收集紅外線反射體等可視區(qū)域內(nèi)的電力測量信號。本土手動抄寫程式簡便科學、成本低，但傳遞時間距離受限，智能化程度低。微功率無線通信的傳輸技術(shù)是在有控制的傳播功率范圍內(nèi)，在通信的收發(fā)兩方之間實現(xiàn)無線通信傳送信號的一項關(guān)鍵技術(shù)。因此，也可以說在某種程度上微功率無緩數(shù)據(jù)通信技術(shù)也具有相當寬泛的概念。而這種數(shù)據(jù)通信技術(shù)也就是在發(fā)送端解碼后，對所要傳送的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過調(diào)節(jié)，然后再進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，新轉(zhuǎn)換的信息為發(fā)送信息，最后接收端接收信息后再經(jīng)過濾波調(diào)整增益，將其轉(zhuǎn)化為解調(diào)模數(shù)并與輸出端自動解碼的工作同時完成，然后就形成了完整無線通信的實際工作流程[9]。

3.3 通信技術(shù)對于電能計量自動化的作用

既然電能計量自動化過程中越來越推崇通信技術(shù)的效果，那么本文將從下述角度闡述通信技術(shù)對于電能計量自動化產(chǎn)生的作用。

1）體現(xiàn)了抄表工程的智能，提升了抄表效率。傳統(tǒng)的抄表作業(yè)程序復(fù)雜，耗費時間也較長，同時抄表數(shù)據(jù)處理的精細程度也不高，無法為電力運營系統(tǒng)提供可靠數(shù)據(jù)。而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用大大提高了數(shù)據(jù)收集的完整性，同時也可以在系統(tǒng)內(nèi)部自行處理，從而極大地提高了抄表效率。

2）運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)σ恍﹪乐爻瑯说慕Y(jié)算單進行智能化管理，為電力行業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化分配奠定基礎(chǔ)，同時，該智能化管理方法又極大地提高了核算的精確性，提升了核算工作效率，為電力系統(tǒng)運營的有效操作提供了保證。

4 電能計量自動化中通信技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化提升措施

首先，提高電流互感器的手動轉(zhuǎn)換水平。電流互感器是電能傳遞中的關(guān)鍵設(shè)備，在一般工作中，輸送電流必須處于常規(guī)輸送狀態(tài)下。但當線路中的最大輸送電壓負載電流無法滿足常規(guī)電壓的30%以上時，就必須通過手動進行調(diào)整降低負載的輸送電壓，這樣才能有效確保額定電流在輸送中能夠集中，從而提高電流強度的一致性，給使用者帶來更平穩(wěn)的電能供應(yīng)。

其次，加強系統(tǒng)的信息化建設(shè)。供電系統(tǒng)工作中可以利用信息化建設(shè)來進行電能的信息化傳輸。在該流程中所使用的最主要媒介是光纜，由于光纖的廣泛使用能夠明顯提高傳遞速率，同時還能夠及時對整個傳輸系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題予以修改或處理，進而有效避免了大量信號的滯礙，從而大大提高了傳遞速率。此外，工作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和綜合技術(shù)能力也是影響電力信號獲取和計算品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一，工作人員應(yīng)該加大力度去掌握光線管的基礎(chǔ)知識和實際運用，同時還要主動引進和學習海外先進知識和技能，做好對電力信號的傳遞研究與考證，以便于為后期的裝備維修工作提供有益借鑒。

最后，加強定期管理與維修。在電力信號采集中，應(yīng)用通信技術(shù)手段還必須對通信設(shè)施做好定期的檢查維護工作，在出現(xiàn)問題或者事故時，首先要在發(fā)生地點處進行標記并及時設(shè)定好檢查評價的日期，同時也要嚴格根據(jù)管理規(guī)范來實施監(jiān)測，并且還必須對相關(guān)范圍內(nèi)的通信情況實施監(jiān)測。同時，對接口位置也要實行定時的養(yǎng)護與維修，以減少電壓互感器或二次導(dǎo)線的壓降。在實際維修保養(yǎng)過程中避免在電流劇烈震蕩的環(huán)境下大量使用裝備，因為急劇震蕩的電流會對檢測結(jié)果造成不良影響，從而產(chǎn)生測量誤差。因此，在電能表形式的選取上也可選擇三箱網(wǎng)線全電子式模型并適時采用電氣設(shè)備補充，以便有效避免電流突然產(chǎn)生震蕩，從而提高所獲取數(shù)據(jù)的準確度。

5 結(jié)束語

信息通信科技的迅速發(fā)展給行業(yè)的精益化管理與發(fā)展帶來了強大的技術(shù)支持，電力系統(tǒng)中的電力能源數(shù)據(jù)采集也因此出現(xiàn)質(zhì)的飛躍。今后，通信技術(shù)人員還必須在電力測量信號采集中更加充分發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢，通過增強網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信息化建設(shè)、提升電流互感器的自動轉(zhuǎn)換水平，以及要對通信裝置進行定時的維修與養(yǎng)護，以此確保通信技術(shù)功能的有效實現(xiàn)，進而確保供電系統(tǒng)運營安全和客戶滿意度的不斷提高。