低壓載波抄表技術(shù)在海島電網(wǎng)中的建設(shè)應(yīng)用

唐守嶺

摘 要：通過(guò)介紹低壓載波抄表的原理和兩種主流的載波抄表技術(shù)，進(jìn)一步分析了在海島電網(wǎng)中兩種抄表方式的優(yōu)劣性。從分析、比較的結(jié)果來(lái)看，在海島的環(huán)境下，比較適合使用全載波抄表方式。

關(guān)鍵詞：低壓電力載波；海島電網(wǎng)；全載波；半載波

中圖分類號(hào)：TM764 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）06-0043-01

隨著電力科技的發(fā)展，自動(dòng)抄表技術(shù)被廣泛應(yīng)用到工作中。在自動(dòng)抄表系統(tǒng)中，最關(guān)鍵的就是數(shù)據(jù)通信問(wèn)題。目前，比較成熟的幾種通信方式有電話線通信、光纖通信、衛(wèi)星通信、無(wú)線電臺(tái)通信、基于公用移動(dòng)網(wǎng)的無(wú)線通信和電力線載波通信等。其中，電力線載波通信方式因?yàn)殡娏€深入各用電客戶，且由電力部門完全控制，使得其具有安裝、維護(hù)方便，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，成為了通信方案中最具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的方案之一。

1 低壓載波抄表的原理和方式

低壓電力線載波抄表是利用低壓電力線本身作為數(shù)據(jù)傳輸信道，將電能表電量數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)并最終用于發(fā)行和監(jiān)察的一種抄表工作模式。

低壓電力線載波抄表的基本原理是：采集終端在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先將數(shù)據(jù)調(diào)制到高頻載波上，經(jīng)功率放大后耦合到電力線上。此高頻信號(hào)經(jīng)電力線路傳輸?shù)浇邮辗剑醇衅鳎衅魍ㄟ^(guò)耦合電路將高頻信號(hào)分離，濾去干擾信號(hào)后放大，再經(jīng)解調(diào)電路還原成二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。

近年來(lái)，隨著通信技術(shù)的進(jìn)步，特別是通信擴(kuò)頻技術(shù)的成功應(yīng)用，加上通過(guò)接力或加大功率（在允許的范圍內(nèi)）等措施延長(zhǎng)了傳播距離，提高了傳輸?shù)目煽啃裕诤艽蟪潭壬辖鉀Q了電力線路上信號(hào)衰減的問(wèn)題，可以全天抄收電表數(shù)據(jù)，并能保證數(shù)據(jù)的可靠性，所以，載波抄表技術(shù)在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用，并且在我國(guó)東北三省、北京、江西等很多省份的電力公司也已運(yùn)行多年。

目前，載波抄表的方式主要有兩種：①載波集中器+載波電能表的兩層抄表結(jié)構(gòu)，俗稱全載波抄表；②載波集中器+載波采集器+RS485電能表的三層抄表結(jié)構(gòu)，俗稱半載波抄表。

載波電能表的主要優(yōu)點(diǎn)是：①載波電能表通信模塊不易遭受雷擊；②降低費(fèi)用成本，施工方便，不用另布通信網(wǎng)線，不用增加采集器，可以利用原表箱；③后期維護(hù)工作量小，抄表成功率較高，能夠滿足供電企業(yè)的要求。

與載波電能表相比，RS485電能表的主要優(yōu)點(diǎn)是采用RS485專線通信，抄表速度快，通信可靠，可以保證24 h的實(shí)時(shí)通信，主要適用于城市居民小區(qū)和較密集的商住樓，且電能表已安裝在集中式表箱中。它的缺點(diǎn)：①傳輸距離有限，需要布設(shè)網(wǎng)線，且施工布線工作量大，網(wǎng)線易受到人為破壞；②線路損壞后，故障點(diǎn)不易查找；③易受雷擊和過(guò)電壓的影響。

2 海島電網(wǎng)載波抄表方式的比較分析

我國(guó)海岸線漫長(zhǎng)，海島眾多，目前凡是有居民居住的島嶼大部分都已通上了網(wǎng)電。由于海島電網(wǎng)相對(duì)孤立，供電企業(yè)管理人員較少，這給海島的用電管理造成了一定的困難，與陸地電網(wǎng)相比，海島電網(wǎng)環(huán)境和用電環(huán)境比較干凈，電網(wǎng)噪聲較小，比較適合發(fā)展載波抄表技術(shù)的自動(dòng)化抄表方式，以提高用電管理水平。

長(zhǎng)島縣是山東省唯一的海島縣，位于渤海和黃海之間，大小島嶼有32個(gè)，目前，10個(gè)有居民島全部通上了網(wǎng)電。2008年，長(zhǎng)島縣供電公司在海島上安裝低壓載波電能表進(jìn)行自動(dòng)化抄表，近幾年來(lái)對(duì)各個(gè)供電臺(tái)區(qū)先后進(jìn)行了全載波和半載波方式的低壓集抄改造。從低壓載波集抄臺(tái)區(qū)的建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)情況綜合來(lái)看，隨著載波芯片技術(shù)的革新，全載波抄表的臺(tái)區(qū)建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)情況要優(yōu)于半載波方式抄表的臺(tái)區(qū)，綜合分析如下。

2.1 農(nóng)網(wǎng)改造工程量較大

農(nóng)網(wǎng)工程采用的是RS485電能表系統(tǒng)，若要改造，則需要：①重新布線，要對(duì)485口接線和采集器到集中器間的網(wǎng)線進(jìn)行敷設(shè)；②長(zhǎng)島縣主要為育保苗戶和居民用電，他們分布在各個(gè)海島上，依海邊而居，布局分散，相互間距離較遠(yuǎn)，施工難度大。

2.2 費(fèi)用投資成本增加

采用RS485電能表每個(gè)表箱都需要1臺(tái)采集器，要增加1個(gè)表位，這就意味著要進(jìn)行電表箱的更換，加上采集器電源線、保護(hù)箱、接地線和 RS485專用通信專用線的投資，綜合比較起來(lái)，半載波方式明顯比全載波方式的設(shè)備成本高。

2.3 運(yùn)行情況分析

從幾年的運(yùn)行情況來(lái)看，全載波年平均抄表成功率在99%左右，半載波抄表年平均抄表成功率保持在98%左右，全載波年平均抄表成功率高。同樣的建設(shè)時(shí)間，全載波抄表運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)而且相對(duì)穩(wěn)定，抄表效果也相對(duì)較好。

2.4 線路易受外界環(huán)境影響和破壞

海島氣候惡劣，雨雪天氣和大風(fēng)、大霧天氣較多，空氣中鹽堿含量大，易對(duì)線路造成腐蝕。同時(shí)，由于線路長(zhǎng)且分散，極易受到人為破壞。

2.5 抗雷擊性差

由于RS485電能表抗雷擊性相對(duì)較差，一旦RS485電能表通信模塊遭到雷擊破壞，將會(huì)造成致命的損壞。長(zhǎng)島縣屬雷電多發(fā)地區(qū)，雷電擊中地面物的事件時(shí)有發(fā)生，不適于安裝RS485電能表。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著載波技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)各大廠家不斷對(duì)載波芯片進(jìn)行更新?lián)Q代，智能算法、動(dòng)態(tài)路由技術(shù)不斷提升，進(jìn)一步提高了載波芯片運(yùn)行的可靠性。由載波電能表拓展開(kāi)發(fā)出的載波智能費(fèi)控表，也為海島供電企業(yè)的收費(fèi)、管理提供了新的方法和手段，不斷豐富了載波電能表的應(yīng)用。對(duì)電網(wǎng)環(huán)境相對(duì)干凈的海島來(lái)說(shuō)，全載波抄表的方式不失為一種比較好的采集方案。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘西炎.電力線通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2005.

〔編輯：白潔〕