電力用戶的用電信息采集系統淺析

2014-11-27 15:45:35陳仲瑜

新媒體研究 2014年19期

陳仲瑜

摘要本文以電力載波與GPRS采集模式進行比較，淺析電力用戶用電信息采集系統的原理。可以在現有的基礎上進行技術升級，以及時、完整、準確地掌控用戶的用電信息，提高超控電能表的準確性，加強系統對用戶用電系統進一步的升級，逐步完成智能電網的高級計量架構。

關鍵詞用電信息采集系統；載波；GPSR

中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）19-0011-02

1 概述

為實現國家電網公司對電力用戶“全覆蓋、全采集、全費控”的現代化管理提供數據支撐[1]，實現用戶用電管理的信息化、自動化以及互動化提供數據支撐，電力用戶用電信息采集系統由采集站，智能電表，采集終端和雙向通信的體系架構組成。

用戶用電信息采集系統是國家電網公司電網智能化建設的重要環節之一，通過對用戶用電數據的采集分析，實現對用戶的實時用電監測，并通過采集系統的建設實現智能營銷的實時計量、結費等服務，為用電管理提供可靠技術保障，降低電力公司服務成本，延長設備資產壽命，滿足客戶能源管理需求，與客戶的服務交互加強了，提高對客戶的服務質量，履行電力企業社會責任[2]。本文主要對江蘇省電力公司采用的兩種重要采集模式進行比較，探索符合不同環境下低壓用電信息采集系統的建設模式。

2 電力載波采集模式

2.1 電力載波采集模式簡介

電力載波采集模式主要由三級數據傳輸網絡組成，每級均為雙向傳輸，如圖1、2所示。首先通過RS485總線實現電能表與采集器之間的雙向傳輸，再由低壓電力線通過頻率小于500 Hz的信號在采集器與集中器之間互相傳輸數據，最后通過GPRS公網實現主站與集中器的數據雙向傳輸。

圖1 電力載波模式現場網絡結構圖

圖2 電力載波模式系統結構圖

低壓載波集中抄表終端，以下簡稱“集中器”。集中器是集中抄表系統中的關鍵設備。集中器能夠通過下行通道自動抄收并存儲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據，并能采集外部485表數據，下行通道有低壓電力線載波和RS-485兩種通道。集中器能通過上行通道與主站或手持設備進行數據交換，其上行通道采用公用通訊網，支持GPRS、CDMA或光纖EPON網絡等通信方式，并且采用模塊化設計，可通過更換通信模塊改變通信方式。

每一臺集中器能夠管理最多256塊電能表，內部數據存儲器的存儲容量達到64M字節；與主站之間的上行通信采用無線公網方式或者以太網方式，遠程通信模塊兼容GPRS/CDMA模塊，或可直接與光纖連接的EPON網絡通信模塊；集中器支持RS485總線以及低壓電力線載波兩種抄表方式；集中器對基于同一載波技術（具有相同的載波通信特征參數）的芯片之間能夠互聯互通，對不同通信方式的模塊能自動識別，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點

電力載波這種采集模式建設速度快，網絡建設的成本低，因為可以利用現有電力線的資源，所以不需新建傳輸網絡，因此運行維護的費用也降低了。其網絡延伸性好，受信號覆蓋制約小，偏遠地區及障礙物多的地區均可利用電力線傳輸到達。這在理論上是成立的。

2.3 電力載波采集模式的缺點

它的不足其一表現在隨著傳輸距離的增加，信號的衰減就相應加大。低壓配電負荷多樣，結構復雜，作為傳輸線分布不均勻，負載在線上的隨機斷、連都會使高頻信號衰減。而且這種不均勻分布的傳輸線還會遇到傳輸反射、駐波等現象引起信號衰減。其二，低壓電力線的噪音與一些不可抗因素也會造成信號傳輸的質量下降。電力載波的傳輸是低壓電力線不是專用通信線，所以對線上的噪音及電氣設備的頻繁開斷等一系列不可抗因素的影響，使電力線傳輸的特性不斷變化，從而導致低壓電力傳輸線在時間上不可控，傳輸的質量差。

3 GPRS采集器采集模式

3.1 采集模式簡介

GPRS組網模式簡練。首先網絡通過RS485總線將從電能表采集的數據與采集終端雙向傳輸，再通過GPRS專用通道直接與主站組網。所以此種采集模式是由兩級數據傳輸網絡組成。見圖3、4[4]。

圖3 GPRS采集器模式框圖

圖4 GPRS采集器模式現場網絡結構圖

3.2 GPRS采集模式的優點

GPRS采集模式具有可靠性高，組網靈活，適應智能電網發展的特點。由于采用專用通信網絡使數據傳輸更穩定可靠，還能更好的適應目前正在發展的智能用電的要求。

3.3 GPRS采集模式的缺點

在采集點分散區，受RS485傳輸距離限制。因為GPRS的采集模式是適合集中裝表的區域，每路RS485總線能帶32路電能表，采集點集中，數量大，能降低采集成本并且檢修運維方便。安裝地區分散時這些優勢就不存在了[5]。采用的網絡通信材料造價高導致建設成本與運維成本相應提高。

4 結束語

電力用戶用電信息采集系統是電網技術發展的新方向，對構建大營銷體系，建設用電側市場具有重要意義，能提高終端用戶的用電效率及對客戶的服務質量。有效降低人力資源成本，發展了低碳經濟。對客戶用電信息做到實時監控及遠方控制，轉變了電網發展方式。

參考文獻