電力系統(tǒng)電能計量信息采集通訊技術(shù)探究分析

摘 要:電力作為我國乃至世界上最主要的能源形式，在生活生產(chǎn)中起著不可替代的作用，而電能計量作為反映一個企業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的手段更是要做到準(zhǔn)確可靠。現(xiàn)代通信技術(shù)的迅猛發(fā)展使得電廠與供電站的數(shù)據(jù)采集分析更為便捷，筆者對其進(jìn)行綜述分析。

關(guān)鍵詞:電能計量 誤差 技術(shù)

中圖分類號:TM933.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)12(b)-0064-01

電能計量信息采集系統(tǒng)可以實現(xiàn)電力部門對于遠(yuǎn)程現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集，同時監(jiān)控并發(fā)送命令，一般我們把電能信息采集通信技術(shù)分為遠(yuǎn)程通信與本地通信。

1 遠(yuǎn)程通信和本地通信

遠(yuǎn)程通信是指電能計量信息采集系統(tǒng)的終端和系統(tǒng)內(nèi)的其它主站之間的數(shù)據(jù)傳輸。我國早期所采用的是230MHz的無線網(wǎng)組成電力負(fù)荷系統(tǒng)，而公用的通信網(wǎng)一般由有線、無線傳輸網(wǎng)、光纜組成。遠(yuǎn)程通信的關(guān)鍵就是傳輸數(shù)據(jù)過程中的安全、及時、可靠。

本地電能計量信息采集中對居民的數(shù)據(jù)采集較為繁瑣，而對于公有的變壓器等的數(shù)據(jù)采集較容易。一般的本地通信分為三類即:低壓電力線載波通信、RS-485總線通信和微功率無線通信。

2 兩種通信方式的技術(shù)特點(diǎn)

2.1 遠(yuǎn)程通信的特點(diǎn)

230MHZ通信技術(shù)的終端如果和所要采集信息地的主機(jī)直接聯(lián)系，就可以減少許多中間環(huán)節(jié)，高效快捷。但是當(dāng)終端先通過中繼站通信，再經(jīng)過倒頻、微波、光纖通信盡管覆蓋范圍廣了，但是會很麻煩。其頻點(diǎn)類型為雙工頻點(diǎn)，收發(fā)可分別使用不同的頻段，頻率的差別使得兩者之間干擾減小。

2.2 RS-485總線特點(diǎn)

RS-485芯片的質(zhì)量直接影響通信的質(zhì)量。一般優(yōu)良的芯片必須滿足:輸入端的電容小于50pF、驅(qū)動電壓為7V的共模電壓、接收器的輸入端阻值接近1.2萬歐、輸入靈敏度達(dá)到0.2V。

2.3 微功率無線通信技術(shù)特點(diǎn)

微功率無線通信技術(shù)一般指接收信號的雙方的發(fā)送功率小于0.1V，當(dāng)然是通過無線電波。目前應(yīng)用最多的是藍(lán)牙技術(shù)，它的抗干擾能力強(qiáng)，設(shè)備簡單，已經(jīng)大規(guī)模的應(yīng)用到了電廠及供電站的數(shù)據(jù)收集中。

3 電能計量信息采集方法

作為用電過程中重要的環(huán)節(jié)，保證計量的公正、準(zhǔn)確是供電部門及用戶都希望的。我國在科技發(fā)展的不同階段采用著不同的電能計量方法?，F(xiàn)在并存的電能計量方法大致可以分成下面幾類。

(1)首先是大家最為熟悉的電工手抄型。這種方法也是一直以來都在沿用的方法，只是近來逐漸淡去，被更為方便快捷的IC卡代替。

當(dāng)然這種方式明顯的費(fèi)工費(fèi)時，不便于對用戶進(jìn)行統(tǒng)一管理。而且在收繳電費(fèi)的問題上也造成很大的麻煩，如拖欠，找零，計算錯誤等等。現(xiàn)在許多農(nóng)村地區(qū)仍舊在使用著這種方法，畢竟當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)技術(shù)水平有限，但被更方便快捷的方法替代是必然的。

(2)其次就是上面提到的IC卡型。這種方式是用戶使用電力部門發(fā)放的電卡進(jìn)行充值，可以預(yù)存，自己回家就能通過插入電表把電充上。這種方式節(jié)省了勞動力，同時電能的計算更加準(zhǔn)確，減少了很多不必要的麻煩。這種電卡式電能計量方法具有很大的發(fā)展空間，便于進(jìn)行管理，即使在鄉(xiāng)鎮(zhèn)及農(nóng)村也可以推廣。

(3)最后就是科技含量最高的自動抄表型。這是計算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，適用于用戶集中地區(qū)，電能計量更準(zhǔn)確，管理更方便，是最為理想的電能計量方法。只是這種方式不適于普及，畢竟前期投入較大，管理需要更為專業(yè)的技術(shù)人員，尤其不適用于偏遠(yuǎn)農(nóng)村。

4 電能計量的誤差來源

綜合分析電路中各種可能造成電能計量誤差的來源，一般認(rèn)為下面兩點(diǎn)最為顯著:電能表自身造成的誤差、電壓互感造成的誤差。

首先說電表自身帶來的誤差。通常的電能計量電表最初設(shè)計時只考慮到了三相三線的電能測量，但是當(dāng)三相四線出現(xiàn)后仍用這種電表測量就不可避免的造成誤差。更為普遍的是，電表自身在運(yùn)行時，不可避免的受到電流與摩擦力的影響，使得電表的轉(zhuǎn)速降低。

其次就是電壓互感器的二次回路壓降所引起的誤差。由于電能表一般裝在室內(nèi)，電壓互感器則置于室外。二者之間存在一定的距離，這部分電路中存在著諸如空氣開關(guān)、接線端、導(dǎo)線等電阻性元件，無形當(dāng)中構(gòu)成了電壓互感器二次回路的阻抗，特別是對于一些年久的電路，這種情況造成的壓降更明顯。

5 電能計量的改進(jìn)措施

鑒于電能計量的重要性及電能計量存在的漏洞，現(xiàn)提出以下建議來改進(jìn)和提高電能計量的準(zhǔn)確性、全面性。

(1)首先是電力部門要做好電能表的檢測、維修、保養(yǎng)工作。在為用戶安裝電能表時確保所安裝的電能表可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所有電能表的配備都要參照電流、電壓互感器和電能表的精度要求等級。

(2)其次可以考慮安裝電流互感器自動切換裝置。量化來講就是對負(fù)荷電流經(jīng)常達(dá)不到額定值的30％的線路，建議用戶安裝電流互感器自動轉(zhuǎn)換裝置。這種裝置的作用就是在電表負(fù)荷低時通過中間電流互感器把小電流放大一定比例，并同時啟用小負(fù)荷電能表進(jìn)行計量工作。

(3)再次是針對電壓互感器的二次回路壓降問題采用相應(yīng)的手段來降低電壓互感器二次導(dǎo)線壓降。針對不同的起因，我們制定了以下四點(diǎn)措施:①盡量避免不必要的接口，避免穿節(jié)點(diǎn)過多帶來的壓降。不得已接入的串接點(diǎn)要定期的清潔，并測試其性能，杜絕大電阻的出現(xiàn)。②配備專用的二次回路，盡量采用橫截面大的導(dǎo)線。③更新舊式的三相三線電能表，采用三相四線電子式電能表。同時為了避免電壓不穩(wěn)所帶來的測量誤差，建議采用專門的三相網(wǎng)線全電子式電能表，這種先進(jìn)的電子計量裝置可以有效的減少誤差，提高負(fù)荷不平衡時的計量準(zhǔn)確性。④安裝自動補(bǔ)償裝置。這種裝置經(jīng)試驗證明可以有效的減少二次壓降，基本能保持電能表輸入電壓和電壓互感器二次出口處電壓持平。

6 結(jié)語

本文通過電能計量重要性的論述，在接下來談到了電能的計量、誤差的來源，以及更為重要的減少誤差的方法。用電與人們的生活、生產(chǎn)息息相關(guān)，所以，對電能計量準(zhǔn)確性的提高有著很重要的現(xiàn)實意義。特別是在當(dāng)今科技發(fā)展的背景下，研發(fā)更節(jié)能、高效的能量計量系統(tǒng)更是十分必要。希望在不久的將來，我國的電力計量信息采集通訊技術(shù)水平再上新的臺階。

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