試論低壓遠程集中抄表系統的組成及其應用

【摘 要】隨著國家用電網絡急劇膨脹，供電企業對用電網絡的管理任務日益加重。低壓電力用戶集中抄表系統作為一種投資相對較少、安裝及維護方便、通訊可靠、計量準確的電能表遠程集中抄表解決方案應運而生。

【關鍵詞】低壓；遠程；集中抄表；系統；組成；應用

0 引言

近年來，隨著國家“兩改一同價”及“一戶一表”工程政策的全面實施，城鄉居民、企事業和房產開發（物業管理）單位申辦一戶一表用電的客戶數量激增，基層供電企業負擔相應亦大幅增加（諸如抄核收人員工作量加大、費用增加等）。是目前擺在各基層供電部門的一個嶄新課題。從近段時期對我局試點的低壓抄表系統地建設和運行情況來看。對居住相對集中、客觀環境條件較好的居民小區實施低壓遠程集中抄表系統改造，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 系統結構

根據DL/T 698-1999《低壓電力用戶集中抄表系統技術條件》中的規定，集抄系統主要由主站、集中器、采集終端和電能表組成。

集中抄表系統：主站通過傳輸媒體（無線、有線、電力線載波等信道）將多個電能表電能量記錄值的信息集中抄讀的系統。該系統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、信道和主站等設備組成。集中器數據可通過信道遠距離傳送到主站計算機。

2 組建方案

國內目前針對低壓集抄系統的設計方案大致有以下幾種：RS485總線式集中抄表系統，低壓電力線載波式集中抄表系統，RS485總線、低功率無線混合式集中抄表系統，RS485總線、低壓電力線載波混合集中抄表系統。

2.1 RS485總線式抄表方案

系統特點：抄表系統由主站、集中器、采集終端、電表組成。系統的主站與集中器之間通過PSTN公用電話網來進行遠程通信，集中器與采集終端之間采用RS485總線通信方式組建抄表網絡，數字采集終端通過RS485總線和電表連接，脈沖采集終端每個脈沖端口只能接一塊脈沖表。

突出特點：系統采用RS485專線通信，抄表速度快，通信可靠，可以保證每天24 h的實時通信，為目前最穩定可靠的系統。適用于經常使用遠程停送電功能，對電費回收率有特別高要求的供電管理部門。計量方面：系統采用一體化的RS485表，電表計量精度高，通信的時候能直接讀取電表的內存電能量數據，避免了電能量的二次計量。

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

2.2 電力線載波抄表方案

系統特點：抄表系統由主站、集中器、載波式電能表組成。系統的主站與集中器之間通過PSTN公用電話網來進行遠程通信，集中器與表計之間采用低壓電力線載波通信方式組建抄表網絡。

突出特點：系統采用電力線載波通信，無需架設額外的通信線路，載波表只需要接上電源即可，工程施工和日后的系統維護方便。適用那些對遠程停送電實時性要求不高、電表分散、工程施工難度大的地方。

計量方面：系統采用一體化的電力線載波表，電表計量精度高，通信的時候直接讀取電表的內存電能量數據，避免了電能量的二次計量。

適用范圍：由于現場條件下電力線存在有斷續的尖峰噪聲干擾、負載阻抗隨機變化和信號衰減強烈，因此電力線的通信條件非常惡劣。目前電力線通信技術依然在發展階段，尚不能保證實時通信，所以系統適用那些不需要遠程停送電功能、月用電量少、電表特別分散、工程施工難度很大的鄉鎮、農村地區。

2.3 RS485總線、低功率無線混合抄表方案

系統特點：抄表系統由主站、無線集中器、無線數字采集終端、RS485電能表組成。系統的主站與集中器之間通過PSTN公用電話網來進行遠程通信，集中器與采集終端間采用短距離無線通信，采集終端和表計之間通過RS485總線方式組建抄表網絡。

突出特點：系統的集中器和采集終端間采用小區短距離無線通信，無需架設額外的通信線路，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。

計量方面：系統采用一體化的RS485表，電表計量精度高，通信的時候直接讀取電表的內存電能量數據，避免了電能量的二次計量。

適用范圍：小區短距離無線的實時性要比電力線載波通信的實時性高得多，所以本系統適用對遠程停送電實時性要求高，工程施工難度大，電表集中的居民小區。

缺點：通信距離比較短，一般為可視距離100 m之內，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，可以通過設置中繼來處理，最多可設置4級中繼。

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

2.4 RS485總線、低壓電力線載波混合抄表方案

系統特點：抄表系統由主站、集中器、載波采集終端、電能表組成。系統的主站與集中器之間通過PSTN公用電話網來進行遠程通信，集中器與采集終端之間采用電力線載波通信，采集終端和表計之間RS485總線方式組建抄表網絡。

突出特點：系統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。適用那些對遠程停送電實時性要求不高、工程施工難度大、電表集中的舊居民小區。

適用范圍：系統適用那些不需要遠程停送電功能、月用電量少、電表特別分散、工程施工難度很大的鄉鎮、農村地區。

3 實用分析

結合以上對集抄系統組建方案的探討，我們可以看出每種方案均存在各自的優勢和不足。在實際建設中，可以根據客觀環境和用戶重要性，采用不同的實施方案：對于實時性要求不高、集中裝表的小區可采用RS485總線、低壓電力線載波混合抄表方案；對于實時性要求不高、分散裝表的小區可采用低壓電力線載波抄表方案；對于有較高實時性要求、集中裝表、允許明線敷設的小區可采用RS485總線抄表方案；對于有較高實時性要求、集中裝表、不允許明線敷設的小區可采用RS485總線、低功率無線混合抄表方案，具體情況可具體分析，區別對待。

4 運行效果

以某小區為例，對比低壓集中抄表系統改造前后的情況：

改造前，該小區共有居民1550戶及配套商業、服務單位45戶，每月20日供電部門都要派1名抄表員用8個小時對該小區進行現場抄表。同時由于該小區相當一部分居民經常不在家，給供電管理帶來一定的壓力。

改造后，針對該小區客觀實際，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對電表的0點凍結數據進行抄表并保存，因此，每月20日上午9點，抄表員只需點擊進入“低壓遠程集中抄表系統”選中“某大院小區”點擊“抄表”按鈕，5分鐘后，該小區所有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，系統集成了完善的遠程停/送電、電表預付費、防竊電及計量故障報警等功能，供電營抄管理人員只需在CSM（客戶現場管理系統）中進行簡單的參數設置，即可瞬間完成傳統費時費力地人工停電催費、竊電監測、計量裝置檢查等煩瑣工作。

5 前景展望

從低壓集中抄表系統開發、實施較早的地區如：廣東惠州、東莞、深圳及湖北隨州、黃石、武漢等地來看，該系統很好地解決了用電大幅增長與電力企業人員不足的矛盾，不但為供電企業節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雜的抄核收等簡單重復性勞動中解脫出來，更好地投入到供電設施維護及業擴報裝等工作中，可以更好地實踐國家電網公司提出的優質服務的要求，同時，國家電網公司在《新農村電氣化建設綱要》中明確將探索適合的農村電網低壓集中抄表技術作為了研究方向。

【參考文獻】

[1]張衛東.自動集中抄表系統實用化解決方案[J].大眾用電，2008-06-05.

[責任編輯：劉帥]