程志武

摘要：集中抄表系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電能計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，極大提高了抄表效率，有效節(jié)約了電力企業(yè)的人力和物力。并且集中抄表系統(tǒng)的遠(yuǎn)程雙向通信和用電信息分析能力，可以有效的提高電費(fèi)計(jì)量和管理的水平，及時(shí)的接收電力用戶的故障信息并進(jìn)行處理，滿足了新形勢(shì)下電力用戶的需求。本文在分析集中抄表系統(tǒng)組成的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)例對(duì)集中抄表系統(tǒng)在電力營(yíng)銷管理中的應(yīng)用及其效果進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：集中抄表系統(tǒng)；電力營(yíng)銷管理；組成；應(yīng)用；運(yùn)行優(yōu)化；效果

引言

隨著人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)電力的需求已經(jīng)不僅僅滿足于有電用，良好的供電質(zhì)量和服務(wù)水平，成為社會(huì)對(duì)供電企業(yè)的新要求。供電企業(yè)為提高供電質(zhì)量和服務(wù)水平，必需要有一套完善的電力營(yíng)銷管理系統(tǒng)，對(duì)用戶的用電狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握低壓配電網(wǎng)的運(yùn)行情況，杜絕供電隱患。

一、集中抄表系統(tǒng)的組成

（一）硬件部分

1、數(shù)據(jù)采集器

數(shù)據(jù)采集器能通過(guò)485總線與電能表建立數(shù)據(jù)通信連接，并針對(duì)不同的電能表型號(hào)，自動(dòng)選擇合適的通訊規(guī)約，實(shí)時(shí)自動(dòng)采集各個(gè)用戶的用電數(shù)據(jù)，并將采集到的信息發(fā)送到數(shù)據(jù)集中器。

2、數(shù)據(jù)集中器

數(shù)據(jù)集中器的主要功能就是將采集器采集到的電能信息數(shù)據(jù)，和其他硬件模塊采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，防止數(shù)據(jù)在傳輸中發(fā)生改變。

3、電壓監(jiān)測(cè)模塊

電壓監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)傳感器和電壓采樣線對(duì)用戶電能表的電壓實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)鍘。并經(jīng)模數(shù)電路轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信息，然后將采集的電壓數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)集中器內(nèi)?？梢员O(jiān)測(cè)相對(duì)地、相對(duì)相、相對(duì)零等電壓，以及電壓的異常波動(dòng)。電壓采樣由于采用了光電隔離措施，能有效的避免強(qiáng)電串入弱電對(duì)人身安全帶來(lái)的威脅，和防止設(shè)備的損壞。

4、控電模塊

控電模塊是帶復(fù)式控制功能的開關(guān)組合模塊，主要功能是對(duì)用戶的電源實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，能根據(jù)系統(tǒng)操作員的指令自動(dòng)切斷或投入用戶的電源。要求切斷容量適合，并且?guī)щ娮詣?dòng)復(fù)位功能。

5、顯示模塊

顯示模塊是能顯示點(diǎn)陣漢字的信息顯示屏，可以安裝在數(shù)據(jù)采集器上，它的主要功能是顯示各種用電信息，例如：電費(fèi)金額、電壓信息、欠費(fèi)信息、停電通知和故障信息等等。

（二）軟件平臺(tái)

1、應(yīng)用軟件

系統(tǒng)管理軟件已封裝成標(biāo)準(zhǔn)的ActiveX控件，可以方便的與供電公司電力營(yíng)銷管理系統(tǒng)連接?，F(xiàn)主要在應(yīng)用軟件中增加了故障報(bào)警功能、信息發(fā)布功能、控電操作功能。

2、數(shù)據(jù)庫(kù)

通過(guò)采用CIGS中間層可以使應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，維護(hù)簡(jiǎn)單易行。CICS即客戶信息控制系統(tǒng)。CICS通過(guò)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)從主數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得資源，建立在操作系統(tǒng)、ISO的分布式計(jì)算環(huán)境和Encina服務(wù)上。數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)的交換、引用、索引。

3、硬件支撐平臺(tái)

硬件支撐平臺(tái)采用了固化核心和遠(yuǎn)程程序下載技術(shù)，基于BIOS的硬件結(jié)構(gòu)，使得軟件功能的升級(jí)擴(kuò)充都無(wú)需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)，可以在遠(yuǎn)程操作端自動(dòng)完成。

（三）數(shù)據(jù)傳輸

數(shù)據(jù)傳輸部分主要負(fù)責(zé)建立硬件設(shè)備之間的數(shù)據(jù)鏈路，將采集到的數(shù)據(jù)傳輸、發(fā)送，并確保傳輸快速準(zhǔn)確。原先的設(shè)計(jì)有PLC、485、以太網(wǎng)和手機(jī)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

1、電力載波

電力線載波簡(jiǎn)稱PLC，是電力系統(tǒng)特有的通信方式，它是利用現(xiàn)有電力線，通過(guò)載渡方式高速傳輸模擬或數(shù)字信號(hào)的技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)是使用電力線作為傳輸介質(zhì)，不需要線路投資。但是缺點(diǎn)是由于配電變壓器對(duì)電力載波信號(hào)有阻隔作用，所以PLC只能用在同一配變的供電區(qū)域內(nèi)。

2、RS-485

RS-485是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，具有接線簡(jiǎn)單，傳輸距離長(zhǎng)，最大傳輸距離約為1219米。但是傳輸速度低，只能用于抄表采集模塊之間的通信。

3、以太網(wǎng)

以太網(wǎng)采用拓?fù)淇偩€結(jié)構(gòu)，具有傳輸速度高，連接方便，通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。缺點(diǎn)是在電纜供電的小區(qū)內(nèi)只能在地下電纜管線內(nèi)走線，施工難度大，日常維護(hù)困難。

4、無(wú)線通信

無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)主要有GPRS、CDMA 兩種技術(shù)，利用移動(dòng)手機(jī)的本站發(fā)射信號(hào)。所以在構(gòu)建集中抄表系統(tǒng)時(shí)，不必重新建設(shè)基站，也不需要中繼器，組網(wǎng)簡(jiǎn)單，建設(shè)費(fèi)用低，可以適合各種施工地形，減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的維護(hù)。

二、集中抄表系統(tǒng)在電力營(yíng)銷管理中的應(yīng)用

（一）工程概況

某配電臺(tái)區(qū)在低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)試點(diǎn)試運(yùn)行成功后，為了提高供電區(qū)域的綜合自動(dòng)化抄表水平，對(duì)該供電區(qū)抄表系統(tǒng)進(jìn)行全面改造。在配電區(qū)域92臺(tái)配電變壓器處安裝89個(gè)集 器，并安裝了1510個(gè)電能信號(hào)采集器動(dòng)態(tài)采集 16121戶居民的用電信息，組成一個(gè)中型低壓載波集中抄表網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并成功投入運(yùn)行，大大提高了該配電區(qū)域的供配電自動(dòng)水平。

（二）系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化

1、雙頻點(diǎn)雙信道解決數(shù)據(jù)擁堵沖突

系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行定期測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)有其中50%以上的用戶出現(xiàn)抄表時(shí)間高達(dá)6h以上，大大降低了用戶電能信息采集的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確性，同時(shí)與系統(tǒng)預(yù)設(shè)的三相負(fù)載監(jiān)測(cè)時(shí)間發(fā)生嚴(yán)重的沖突。經(jīng)技術(shù)小組共同討論后認(rèn)為是通訊信道擁塞現(xiàn)象，為此采用雙頻點(diǎn)雙信道通訊方式代替原有的電能信號(hào)通訊方式，同時(shí)分別賦予抄表系統(tǒng)和三相負(fù)載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不同的優(yōu)先級(jí)別共享兩個(gè)數(shù)據(jù)信道。經(jīng)整改后，所有的用戶電能信息抄表時(shí)間都能有效控制在2h以內(nèi)，數(shù)據(jù)通信成功率高達(dá)99%，有效解決了信道擁塞和沖突現(xiàn)象，真正達(dá)到實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、準(zhǔn)確的效果。

（二）獨(dú)立接地系統(tǒng)解決外部干擾

低壓電力載波線路遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)在剛投運(yùn)過(guò)程中，出現(xiàn)多次外部無(wú)線干擾現(xiàn)象，影響了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精確性。在對(duì)系統(tǒng)所有低壓載波線路和公共配電終端進(jìn)行排查時(shí)，發(fā)現(xiàn)存在干擾現(xiàn)象的配電臺(tái)區(qū)普遍存在接地系統(tǒng)共用、配電設(shè)備接地不良等現(xiàn)象。為徹底消除隱患，采取獨(dú)立加設(shè)接地系統(tǒng)的方法，將供配電終端設(shè)備和集中器統(tǒng)一單獨(dú)使用一個(gè)接地系統(tǒng)，防止外部系統(tǒng)通過(guò)接地系統(tǒng)干擾系統(tǒng)正常運(yùn)行。整改后外部干擾現(xiàn)象沒(méi)有再發(fā)生過(guò)，有效解決了共用接地系統(tǒng)的外部干擾問(wèn)題。

三、集中抄表系統(tǒng)在電力營(yíng)銷管理中的應(yīng)用效果

（一）用電監(jiān)管力度加強(qiáng)、線損減少

低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的監(jiān)督電能用戶的用電信息，對(duì)沒(méi)有正常電能計(jì)量數(shù)據(jù)（如：正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速慢、反轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)）的用戶用紅色標(biāo)注出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，并實(shí)時(shí)提醒運(yùn)行人員對(duì)該類用戶進(jìn)行調(diào)查。通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)用戶電能用電信息，有效減少或杜絕偷電漏電現(xiàn)象的發(fā)生，降低供配電企業(yè)的電能損失。采用集中抄表系統(tǒng)改造后，系統(tǒng)線損也會(huì)得到較大的改進(jìn)，如一配電臺(tái)區(qū)總供電負(fù)荷功率為1200kW，在采用了集中抄表系統(tǒng)后，其線路損耗率由33%有效降低到15%，如果按照該配電區(qū)電能使用率為50%計(jì)算，則該配點(diǎn)區(qū)域一年可以減少的線損電能為：如果按照電能單價(jià)為0.5元/度計(jì)算，則該區(qū)域一年內(nèi)就可以節(jié)省48.3萬(wàn)元。大大減少了電力企業(yè)的損失，降低了單位電能成本。

（二）自動(dòng)化水平提高、檢修維護(hù)力度加大

由于供配電電網(wǎng)復(fù)雜，加上人力資源的不足，通常導(dǎo)致電力設(shè)備不能按時(shí)進(jìn)行檢修維護(hù)，降低了系統(tǒng)的供電可靠性。利用自動(dòng)遠(yuǎn)傳抄表技術(shù)，可以大大減少電力公司運(yùn)行人員的勞動(dòng)工作量，電力運(yùn)行人員可以抽出更多的時(shí)間進(jìn)行設(shè)備檢修維護(hù)，有效提高系統(tǒng)供電可靠性和綜合服務(wù)水平。

（三）改造成本低、綜合效益明顯

由于低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)是基于低壓電力線路建成的，因此在載波通道的構(gòu)建過(guò)程中，不需要重新建設(shè)額外的通信線路，只需要在用戶終端電能表處安裝采集器、在配電變壓器處安裝集中器就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程低壓線路載波集中抄表系統(tǒng)的改造。據(jù)已經(jīng)改造運(yùn)行且效果比較明顯的工程反饋信息看，進(jìn)行低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)改造通常每戶平均投資在650元左右，說(shuō)明該改造方案在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性上均具有良好性能。

結(jié)束語(yǔ)：

在實(shí)際運(yùn)行管理過(guò)程中，應(yīng)該結(jié)合工程實(shí)際特性，通過(guò)各種優(yōu)化整改措施，保證集中抄表系統(tǒng)高效經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，有效降低線路損耗，減少電能用戶的用電壓力。利用集中抄表系統(tǒng)對(duì)供電區(qū)域進(jìn)行遠(yuǎn)程集中抄表自動(dòng)化系統(tǒng)改造，不僅提高了供電企業(yè)電力營(yíng)銷管理信息化水平，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了人性化智能電能服務(wù)的要求，給供電企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。