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        試論低壓遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)的組成及其應(yīng)用

        2014-01-01 00:00:00田家春
        山東工業(yè)技術(shù) 2014年2期

        【摘 要】隨著國家用電網(wǎng)絡(luò)急劇膨脹,供電企業(yè)對(duì)用電網(wǎng)絡(luò)的管理任務(wù)日益加重。低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)作為一種投資相對(duì)較少、安裝及維護(hù)方便、通訊可靠、計(jì)量準(zhǔn)確的電能表遠(yuǎn)程集中抄表解決方案應(yīng)運(yùn)而生。

        【關(guān)鍵詞】低壓;遠(yuǎn)程;集中抄表;系統(tǒng);組成;應(yīng)用

        0 引言

        近年來,隨著國家“兩改一同價(jià)”及“一戶一表”工程政策的全面實(shí)施,城鄉(xiāng)居民、企事業(yè)和房產(chǎn)開發(fā)(物業(yè)管理)單位申辦一戶一表用電的客戶數(shù)量激增,基層供電企業(yè)負(fù)擔(dān)相應(yīng)亦大幅增加(諸如抄核收人員工作量加大、費(fèi)用增加等)。是目前擺在各基層供電部門的一個(gè)嶄新課題。從近段時(shí)期對(duì)我局試點(diǎn)的低壓抄表系統(tǒng)地建設(shè)和運(yùn)行情況來看。對(duì)居住相對(duì)集中、客觀環(huán)境條件較好的居民小區(qū)實(shí)施低壓遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)改造,不但可有效解決用電供需矛盾,而且取得了供電、管理、居民等各方面共贏的效果。

        1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        根據(jù)DL/T 698-1999《低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)技術(shù)條件》中的規(guī)定,集抄系統(tǒng)主要由主站、集中器、采集終端和電能表組成。

        集中抄表系統(tǒng):主站通過傳輸媒體(無線、有線、電力線載波等信道)將多個(gè)電能表電能量記錄值的信息集中抄讀的系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由采集用戶電能表電能量信息的采集終端(或采集模塊)、集中器、信道和主站等設(shè)備組成。集中器數(shù)據(jù)可通過信道遠(yuǎn)距離傳送到主站計(jì)算機(jī)。

        2 組建方案

        國內(nèi)目前針對(duì)低壓集抄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案大致有以下幾種:RS485總線式集中抄表系統(tǒng),低壓電力線載波式集中抄表系統(tǒng),RS485總線、低功率無線混合式集中抄表系統(tǒng),RS485總線、低壓電力線載波混合集中抄表系統(tǒng)。

        2.1 RS485總線式抄表方案

        系統(tǒng)特點(diǎn):抄表系統(tǒng)由主站、集中器、采集終端、電表組成。系統(tǒng)的主站與集中器之間通過PSTN公用電話網(wǎng)來進(jìn)行遠(yuǎn)程通信,集中器與采集終端之間采用RS485總線通信方式組建抄表網(wǎng)絡(luò),數(shù)字采集終端通過RS485總線和電表連接,脈沖采集終端每個(gè)脈沖端口只能接一塊脈沖表。

        突出特點(diǎn):系統(tǒng)采用RS485專線通信,抄表速度快,通信可靠,可以保證每天24 h的實(shí)時(shí)通信,為目前最穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)。適用于經(jīng)常使用遠(yuǎn)程停送電功能,對(duì)電費(fèi)回收率有特別高要求的供電管理部門。計(jì)量方面:系統(tǒng)采用一體化的RS485表,電表計(jì)量精度高,通信的時(shí)候能直接讀取電表的內(nèi)存電能量數(shù)據(jù),避免了電能量的二次計(jì)量。

        適用范圍:由于系統(tǒng)需要鋪設(shè)通信線路,所以適用于電表集中安裝、工程施工方便、容易鋪設(shè)通信線路的小區(qū),如新小區(qū)的話可以建議在建設(shè)過程中先附設(shè)通信線纜。

        2.2 電力線載波抄表方案

        系統(tǒng)特點(diǎn):抄表系統(tǒng)由主站、集中器、載波式電能表組成。系統(tǒng)的主站與集中器之間通過PSTN公用電話網(wǎng)來進(jìn)行遠(yuǎn)程通信,集中器與表計(jì)之間采用低壓電力線載波通信方式組建抄表網(wǎng)絡(luò)。

        突出特點(diǎn):系統(tǒng)采用電力線載波通信,無需架設(shè)額外的通信線路,載波表只需要接上電源即可,工程施工和日后的系統(tǒng)維護(hù)方便。適用那些對(duì)遠(yuǎn)程停送電實(shí)時(shí)性要求不高、電表分散、工程施工難度大的地方。

        計(jì)量方面:系統(tǒng)采用一體化的電力線載波表,電表計(jì)量精度高,通信的時(shí)候直接讀取電表的內(nèi)存電能量數(shù)據(jù),避免了電能量的二次計(jì)量。

        適用范圍:由于現(xiàn)場(chǎng)條件下電力線存在有斷續(xù)的尖峰噪聲干擾、負(fù)載阻抗隨機(jī)變化和信號(hào)衰減強(qiáng)烈,因此電力線的通信條件非常惡劣。目前電力線通信技術(shù)依然在發(fā)展階段,尚不能保證實(shí)時(shí)通信,所以系統(tǒng)適用那些不需要遠(yuǎn)程停送電功能、月用電量少、電表特別分散、工程施工難度很大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村地區(qū)。

        2.3 RS485總線、低功率無線混合抄表方案

        系統(tǒng)特點(diǎn):抄表系統(tǒng)由主站、無線集中器、無線數(shù)字采集終端、RS485電能表組成。系統(tǒng)的主站與集中器之間通過PSTN公用電話網(wǎng)來進(jìn)行遠(yuǎn)程通信,集中器與采集終端間采用短距離無線通信,采集終端和表計(jì)之間通過RS485總線方式組建抄表網(wǎng)絡(luò)。

        突出特點(diǎn):系統(tǒng)的集中器和采集終端間采用小區(qū)短距離無線通信,無需架設(shè)額外的通信線路,工程施工方便。電表采用RS485表,采集終端通過485總線和電表連接。

        計(jì)量方面:系統(tǒng)采用一體化的RS485表,電表計(jì)量精度高,通信的時(shí)候直接讀取電表的內(nèi)存電能量數(shù)據(jù),避免了電能量的二次計(jì)量。

        適用范圍:小區(qū)短距離無線的實(shí)時(shí)性要比電力線載波通信的實(shí)時(shí)性高得多,所以本系統(tǒng)適用對(duì)遠(yuǎn)程停送電實(shí)時(shí)性要求高,工程施工難度大,電表集中的居民小區(qū)。

        缺點(diǎn):通信距離比較短,一般為可視距離100 m之內(nèi),即集中器和采集終端之間最好不要有障礙物,如果有障礙物的話,可以通過設(shè)置中繼來處理,最多可設(shè)置4級(jí)中繼。

        通訊原理:集中器和采集終端內(nèi)置無線通信模塊,集中器以無線電波作為通信載體,然后根據(jù)采集終端號(hào)抄表。

        2.4 RS485總線、低壓電力線載波混合抄表方案

        系統(tǒng)特點(diǎn):抄表系統(tǒng)由主站、集中器、載波采集終端、電能表組成。系統(tǒng)的主站與集中器之間通過PSTN公用電話網(wǎng)來進(jìn)行遠(yuǎn)程通信,集中器與采集終端之間采用電力線載波通信,采集終端和表計(jì)之間RS485總線方式組建抄表網(wǎng)絡(luò)。

        突出特點(diǎn):系統(tǒng)的集中器和采集終端間采用電力線載波通信,無需額外架設(shè)額外的通信線路,工程施工方便。采集終端通過通信線和電表連接。適用那些對(duì)遠(yuǎn)程停送電實(shí)時(shí)性要求不高、工程施工難度大、電表集中的舊居民小區(qū)。

        適用范圍:系統(tǒng)適用那些不需要遠(yuǎn)程停送電功能、月用電量少、電表特別分散、工程施工難度很大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村地區(qū)。

        3 實(shí)用分析

        結(jié)合以上對(duì)集抄系統(tǒng)組建方案的探討,我們可以看出每種方案均存在各自的優(yōu)勢(shì)和不足。在實(shí)際建設(shè)中,可以根據(jù)客觀環(huán)境和用戶重要性,采用不同的實(shí)施方案:對(duì)于實(shí)時(shí)性要求不高、集中裝表的小區(qū)可采用RS485總線、低壓電力線載波混合抄表方案;對(duì)于實(shí)時(shí)性要求不高、分散裝表的小區(qū)可采用低壓電力線載波抄表方案;對(duì)于有較高實(shí)時(shí)性要求、集中裝表、允許明線敷設(shè)的小區(qū)可采用RS485總線抄表方案;對(duì)于有較高實(shí)時(shí)性要求、集中裝表、不允許明線敷設(shè)的小區(qū)可采用RS485總線、低功率無線混合抄表方案,具體情況可具體分析,區(qū)別對(duì)待。

        4 運(yùn)行效果

        以某小區(qū)為例,對(duì)比低壓集中抄表系統(tǒng)改造前后的情況:

        改造前,該小區(qū)共有居民1550戶及配套商業(yè)、服務(wù)單位45戶,每月20日供電部門都要派1名抄表員用8個(gè)小時(shí)對(duì)該小區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抄表。同時(shí)由于該小區(qū)相當(dāng)一部分居民經(jīng)常不在家,給供電管理帶來一定的壓力。

        改造后,針對(duì)該小區(qū)客觀實(shí)際,采用RS485總線、低壓電力線載波混合抄表方案。由于集中器每天凌晨自動(dòng)對(duì)電表的0點(diǎn)凍結(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行抄表并保存,因此,每月20日上午9點(diǎn),抄表員只需點(diǎn)擊進(jìn)入“低壓遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)”選中“某大院小區(qū)”點(diǎn)擊“抄表”按鈕,5分鐘后,該小區(qū)所有1595戶電表信息:用戶資料(姓名、地址、表碼、電度、用電狀況等)就一一顯示在主站電腦屏幕上了,相比之下抄表效率提高了近百倍。同時(shí),系統(tǒng)集成了完善的遠(yuǎn)程停/送電、電表預(yù)付費(fèi)、防竊電及計(jì)量故障報(bào)警等功能,供電營(yíng)抄管理人員只需在CSM(客戶現(xiàn)場(chǎng)管理系統(tǒng))中進(jìn)行簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)置,即可瞬間完成傳統(tǒng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力地人工停電催費(fèi)、竊電監(jiān)測(cè)、計(jì)量裝置檢查等煩瑣工作。

        5 前景展望

        從低壓集中抄表系統(tǒng)開發(fā)、實(shí)施較早的地區(qū)如:廣東惠州、東莞、深圳及湖北隨州、黃石、武漢等地來看,該系統(tǒng)很好地解決了用電大幅增長(zhǎng)與電力企業(yè)人員不足的矛盾,不但為供電企業(yè)節(jié)省了大量的人力物力,而且將熟練的一線電力職工從紛繁復(fù)雜的抄核收等簡(jiǎn)單重復(fù)性勞動(dòng)中解脫出來,更好地投入到供電設(shè)施維護(hù)及業(yè)擴(kuò)報(bào)裝等工作中,可以更好地實(shí)踐國家電網(wǎng)公司提出的優(yōu)質(zhì)服務(wù)的要求,同時(shí),國家電網(wǎng)公司在《新農(nóng)村電氣化建設(shè)綱要》中明確將探索適合的農(nóng)村電網(wǎng)低壓集中抄表技術(shù)作為了研究方向。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]張衛(wèi)東.自動(dòng)集中抄表系統(tǒng)實(shí)用化解決方案[J].大眾用電,2008-06-05.

        [責(zé)任編輯:劉帥]

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