陳仲瑜

摘 要 本文以電力載波與GPRS采集模式進(jìn)行比較，淺析電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的原理?？梢栽诂F(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，以及時(shí)、完整、準(zhǔn)確地掌控用戶的用電信息，提高超控電能表的準(zhǔn)確性，加強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)用戶用電系統(tǒng)進(jìn)一步的升級(jí)，逐步完成智能電網(wǎng)的高級(jí)計(jì)量架構(gòu)。

關(guān)鍵詞 用電信息采集系統(tǒng)；載波；GPSR

中圖分類號(hào)：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）19-0011-02

1 概述

為實(shí)現(xiàn)國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)電力用戶“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”的現(xiàn)代化管理提供數(shù)據(jù)支撐[1]，實(shí)現(xiàn)用戶用電管理的信息化、自動(dòng)化以及互動(dòng)化提供數(shù)據(jù)支撐，電力用戶用電信息采集系統(tǒng)由采集站，智能電表，采集終端和雙向通信的體系架構(gòu)組成。

用戶用電信息采集系統(tǒng)是國(guó)家電網(wǎng)公司電網(wǎng)智能化建設(shè)的重要環(huán)節(jié)之一，通過(guò)對(duì)用戶用電數(shù)據(jù)的采集分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的實(shí)時(shí)用電監(jiān)測(cè)，并通過(guò)采集系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)現(xiàn)智能營(yíng)銷的實(shí)時(shí)計(jì)量、結(jié)費(fèi)等服務(wù)，為用電管理提供可靠技術(shù)保障，降低電力公司服務(wù)成本，延長(zhǎng)設(shè)備資產(chǎn)壽命，滿足客戶能源管理需求，與客戶的服務(wù)交互加強(qiáng)了，提高對(duì)客戶的服務(wù)質(zhì)量，履行電力企業(yè)社會(huì)責(zé)任[2]。本文主要對(duì)江蘇省電力公司采用的兩種重要采集模式進(jìn)行比較，探索符合不同環(huán)境下低壓用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)模式。

2 電力載波采集模式

2.1 電力載波采集模式簡(jiǎn)介

電力載波采集模式主要由三級(jí)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)組成，每級(jí)均為雙向傳輸，如圖1、2所示。首先通過(guò)RS485總線實(shí)現(xiàn)電能表與采集器之間的雙向傳輸，再由低壓電力線通過(guò)頻率小于500 Hz的信號(hào)在采集器與集中器之間互相傳輸數(shù)據(jù)，最后通過(guò)GPRS公網(wǎng)實(shí)現(xiàn)主站與集中器的數(shù)據(jù)雙向傳輸。

圖1 電力載波模式現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

圖2 電力載波模式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

低壓載波集中抄表終端，以下簡(jiǎn)稱“集中器”。集中器是集中抄表系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備。集中器能夠通過(guò)下行通道自動(dòng)抄收并存儲(chǔ)各種具有載波通信功能的智能儀表、采集終端或采集模塊以及載波通信終端的電量數(shù)據(jù)，并能采集外部485表數(shù)據(jù)，下行通道有低壓電力線載波和RS-485兩種通道。集中器能通過(guò)上行通道與主站或手持設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，其上行通道采用公用通訊網(wǎng)，支持GPRS、CDMA或光纖EPON網(wǎng)絡(luò)等通信方式，并且采用模塊化設(shè)計(jì)，可通過(guò)更換通信模塊改變通信方式。

每一臺(tái)集中器能夠管理最多256塊電能表，內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量達(dá)到64M字節(jié)；與主站之間的上行通信采用無(wú)線公網(wǎng)方式或者以太網(wǎng)方式，遠(yuǎn)程通信模塊兼容GPRS/CDMA模塊，或可直接與光纖連接的EPON網(wǎng)絡(luò)通信模塊；集中器支持RS485總線以及低壓電力線載波兩種抄表方式；集中器對(duì)基于同一載波技術(shù)（具有相同的載波通信特征參數(shù)）的芯片之間能夠互聯(lián)互通，對(duì)不同通信方式的模塊能自動(dòng)識(shí)別，不同廠商的載波模塊支持互換。

2.2 電力載波采集模式的優(yōu)點(diǎn)

電力載波這種采集模式建設(shè)速度快，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本低，因?yàn)榭梢岳矛F(xiàn)有電力線的資源，所以不需新建傳輸網(wǎng)絡(luò)，因此運(yùn)行維護(hù)的費(fèi)用也降低了。其網(wǎng)絡(luò)延伸性好，受信號(hào)覆蓋制約小，偏遠(yuǎn)地區(qū)及障礙物多的地區(qū)均可利用電力線傳輸?shù)竭_(dá)。這在理論上是成立的。

2.3 電力載波采集模式的缺點(diǎn)

它的不足其一表現(xiàn)在隨著傳輸距離的增加，信號(hào)的衰減就相應(yīng)加大。低壓配電負(fù)荷多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，作為傳輸線分布不均勻，負(fù)載在線上的隨機(jī)斷、連都會(huì)使高頻信號(hào)衰減。而且這種 不均勻分布的傳輸線還會(huì)遇到傳輸反射、駐波等現(xiàn)象引起信號(hào)衰減。其二，低壓電力線的噪音與一些不可抗因素也會(huì)造成信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量下降。電力載波的傳輸是低壓電力線不是專用通信線，所以對(duì)線上的噪音及電氣設(shè)備的頻繁開斷等一系列不可抗因素的影響，使電力線傳輸?shù)奶匦圆粩嘧兓?，從而?dǎo)致低壓電力傳輸線在時(shí)間上不可控，傳輸?shù)馁|(zhì)量差。

3 GPRS采集器采集模式

3.1 采集模式簡(jiǎn)介

GPRS組網(wǎng)模式簡(jiǎn)練。首先網(wǎng)絡(luò)通過(guò)RS485總線將從電能表采集的數(shù)據(jù)與采集終端雙向傳輸，再通過(guò)GPRS專用通道直接與主站組網(wǎng)。所以此種采集模式是由兩級(jí)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)組成。見圖3、4[4]。

圖3 GPRS采集器模式框圖

圖4 GPRS采集器模式現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

3.2 GPRS采集模式的優(yōu)點(diǎn)

GPRS采集模式具有可靠性高，組網(wǎng)靈活，適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展的特點(diǎn)。由于采用專用通信網(wǎng)絡(luò)使數(shù)據(jù)傳輸更穩(wěn)定可靠，還能更好的適應(yīng)目前正在發(fā)展的智能用電的要求。

3.3 GPRS采集模式的缺點(diǎn)

在采集點(diǎn)分散區(qū)，受RS485傳輸距離限制。因?yàn)镚PRS的采集模式是適合集中裝表的區(qū)域，每路RS485總線能帶32路電能表，采集點(diǎn)集中，數(shù)量大，能降低采集成本并且檢修運(yùn)維方便。安裝地區(qū)分散時(shí)這些優(yōu)勢(shì)就不存在了[5]。采用的網(wǎng)絡(luò)通信材料造價(jià)高導(dǎo)致建設(shè)成本與運(yùn)維成本相應(yīng)提高。

4 結(jié)束語(yǔ)

電力用戶用電信息采集系統(tǒng)是電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的新方向，對(duì)構(gòu)建大營(yíng)銷體系，建設(shè)用電側(cè)市場(chǎng)具有重要意義，能提高終端用戶的用電效率及對(duì)客戶的服務(wù)質(zhì)量。有效降低人力資源成本，發(fā)展了低碳經(jīng)濟(jì)。對(duì)客戶用電信息做到實(shí)時(shí)監(jiān)控及遠(yuǎn)方控制，轉(zhuǎn)變了電網(wǎng)發(fā)展方式。

參考文獻(xiàn)

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