電能計量與遠(yuǎn)程抄表研究

張薇薇 雷璐

摘要：隨著高科技產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，電力系統(tǒng)也得到了快速的發(fā)展。目前，電力系統(tǒng)可以利用遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)對供電用戶進(jìn)行 服務(wù)，大大地方便了電力系統(tǒng)的工作與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電能計量；電能表；遠(yuǎn)程抄表；預(yù)付費

中圖分類號：TM933.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）06-0193-01

電力系統(tǒng)作為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)及人均正常生活、學(xué)習(xí)的基本保證；

對我國整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展都十分重要。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展；國內(nèi)中、

小型企業(yè)大量涌現(xiàn)；這給電力部門的抄表工作帶來更繁重的負(fù)擔(dān)。

而電能計量遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)就可以大大地減輕電力部門工作人員的工

作負(fù)擔(dān)；同時為抄表的準(zhǔn)確性起到了重要的保障。

電能遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)是目前大量安裝于居民小區(qū)內(nèi)的一種設(shè)備，

它主要是為了實現(xiàn)電費的實時定價以及電量的實時控制而研制的電 能系統(tǒng)軟件。電能遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)是以星型、縱型、無線電通迅型三 個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)共同作用而完成電能遠(yuǎn)程抄表工作的。該系統(tǒng)可以通過 星型網(wǎng)絡(luò)使多個機(jī)械化數(shù)字電表與一個數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行連接，再由 數(shù)據(jù)采集器通過縱型網(wǎng)絡(luò)連接到電臺，而一個縱型網(wǎng)絡(luò)是可以連接 多臺數(shù)據(jù)采集器。也就是說，一個電能遠(yuǎn)程抄表子系統(tǒng)是可以同時 與多個采集器及數(shù)字化電表進(jìn)行連接的而只使用一個電臺的。GPRS 電能遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中由抄表中心、通信網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場抄表設(shè)備以及現(xiàn) 場計量控制設(shè)備四個部分共同組成的。

2 電能計量

電力商品，在市場交易過程中必須保證公平、公開、公正的原

則，而保證的前提是在電力系統(tǒng)中建立準(zhǔn)確、有效、現(xiàn)代化的電能 計量系統(tǒng)。而作為專用來測量電能量的電能表成為了電能計量中最 基礎(chǔ)和重要的部分。

2.1 電能表分類

作為電能計量基礎(chǔ)設(shè)備的電能表，按不同的分類方法可分為不

同的種類。如分為直流和交流電能表（按電路分類）或單相、三相 三線和三相四線電能表（按相線分類）或機(jī)械式和電子式電能表（按 工作原理分類）。這其中，比較常見的分類是電子和機(jī)械式分類。而 機(jī)械式電能表又分為感應(yīng)式電能表、磁電式電能表、電動式電能表。 感應(yīng)式電能表是較常用的一種。按工頻正弦波設(shè)計的感應(yīng)式電能表 在出現(xiàn)諧波時會產(chǎn)生誤差，只能確保較好的性能出現(xiàn)在很窄的工頻 范圍頻帶內(nèi)。因此在電能計量準(zhǔn)確度要求越來越高而微電子和單片 機(jī)應(yīng)用技術(shù)越來越普及的條件下，電子式電能表逐漸取代了感應(yīng)式 電能表并快速發(fā)展。

2.2 電子式電能表的優(yōu)勢

相較于感應(yīng)式電能表，電子式電能表具有多方面的優(yōu)勢。首先，在開發(fā)了單片機(jī)程序軟件后，電子式電能表不僅具有遠(yuǎn)程集中抄表、 預(yù)付費等功能，在復(fù)費率、正反向有功等方面功能也可實現(xiàn)。還可 通過減少表的數(shù)量來使二次回路壓降降低，保證了計量準(zhǔn)確性；其 次，相比較于容易磨損而導(dǎo)致誤差的感應(yīng)式電能表，電子式電能表 的準(zhǔn)確度等級明顯要高（通過補(bǔ)償）；再次，相比較于感應(yīng)式的大變 化誤差曲線，電子式電能表的啟動電流小，靈敏度高，誤差穩(wěn)定性 好（誤曲線在全負(fù)荷范圍內(nèi)近似為直線）；最后，電子式電能表還 有受外磁場作用影響小、安裝小巧方便（因為是靜止式不需要旋擰）、 強(qiáng)的過載能力以及強(qiáng)的防竊電能力等優(yōu)勢。

2.3 電能計量裝置的規(guī)范

作為用戶受電設(shè)備的電量計量裝置，在使用過程中一旦出現(xiàn)誤

差必然會影響用戶使用和企業(yè)政府的發(fā)展，所以采取一定措施規(guī)范 電能計量裝置并糾正誤差是保證電能計量準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性的必要保 證。主要從以下幾個方面來采取措施：首先是規(guī)范電能計量表的安 裝。在安裝前充分了解、合理選擇電能計量表，并仔細(xì)勘探現(xiàn)場環(huán) 境并按國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范位置來安裝電能表，做好防水防塵處理 工作。安裝完成后要做好電能表的調(diào)試和測試工作，及時發(fā)現(xiàn)問題 并改善，使其安裝有效性得到切實保障。其次是根據(jù)實際額定電流 合理選擇適合的電流互感器，避免熱損現(xiàn)象，保證系統(tǒng)的正常運行。 再次是在系統(tǒng)投運前通過檢查二次回路接線是否異常和實際運行下 的現(xiàn)場電能計量裝置的性能情況，來確保其可靠性。在檢查過程中需有專業(yè)人員操作專用檢驗儀表或設(shè)備，在嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范文件 如（電業(yè)安全工作規(guī)程、電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程、電能計量裝 置校驗規(guī)程等）的條件下進(jìn)行。最后是對電能計量裝置的日常監(jiān)控 和分析要加強(qiáng)，必要時要采取績效考核的措施。

3 遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)

3.1 遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)組成

遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)是通過對用戶電能計量信息用采集模塊進(jìn)行采集

后并通過各種傳輸方式如電力載波、無線和有線等將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街?站的計算機(jī)上，進(jìn)而達(dá)到遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程控制的目的。遠(yuǎn)程集抄不 僅能保證計量數(shù)據(jù)抄錄的準(zhǔn)確性，還具備監(jiān)察用電異常、統(tǒng)計電量 并分析負(fù)荷的曲線，進(jìn)而對線損進(jìn)行計算等功能。在此技術(shù)的基礎(chǔ) 上，供電企業(yè)和用戶可進(jìn)一步采用銀行劃撥的方式來進(jìn)行收費和繳 費，不僅提高了電力行業(yè)的技術(shù)水平，也提高了管理水平。

主站、信道、電能計量的采集終端和集中器等設(shè)備共同構(gòu)成了 遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)。其中采集終端也可稱為采集模塊。由電能表和終端 采集器形成的下行信道包括為 RS485 總線網(wǎng)和低壓電力線載波通訊 網(wǎng)以及單導(dǎo)線脈沖采集幾種（按數(shù)據(jù)采集的媒介以及通訊方式分）。

而由終端采集器和總站組成的上行信道則由電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、 光纖等有線方式，無線電臺、GPRS等無線方式以及紅外抄表系統(tǒng)等 組成。其中無線電和低壓電力線載波在綜合了通信質(zhì)量以及投資、 施工等因素考慮之后，相比較其他方式是目前較常用的兩種。

3.2 遠(yuǎn)程集抄的優(yōu)勢和存在問題

遠(yuǎn)程集抄具有實時、靈活、方便、快捷等優(yōu)勢，具體來講，首

先包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)可實時采集并隨時收發(fā)，對用戶的用電情況和習(xí)慣 可及時掌握；其次是正常運行后的系統(tǒng)基本可免維護(hù)（除了在更換 設(shè)備時需要對參數(shù)重新設(shè)置外，其他無需變動）；除此之外它還具有 方便的升級系統(tǒng)流程和自身自帶的遠(yuǎn)程控制功能，以及多樣可供選 擇的通訊方式等。

即便如此，遠(yuǎn)程集抄抄表在使用過程中仍然存在各種問題，如 系統(tǒng)不穩(wěn)定、通信過程易受干擾，以及相鄰臺區(qū)的互相串?dāng)_等問題， 其中常見的主要問題就是采集成功率低和集中器離線故障。因此在 使用過程中不僅要對異常問題采取必要措施，也要加強(qiáng)日常維護(hù)和 管理，從根源上避免問題發(fā)生，保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定。

4 預(yù)付費電能管理系統(tǒng)

階梯電價和不同計價方式在國家節(jié)能減排政策的推動下出現(xiàn)并

給現(xiàn)在的電費管理系統(tǒng)提出了難題。為滿足這高要求的管理預(yù)付費 電能管理系統(tǒng)應(yīng)運而生，這種系統(tǒng)采用IC 卡技術(shù)與電能表結(jié)合形成 卡式預(yù)付費電能表，它的高效使用將會在降低電力企業(yè)的運營成本、

減少用戶查表繳費的麻煩、提高電能使用的計劃性、降低電能浪費 上發(fā)揮較大的作用。其優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在電費回收率的提高上，還對 供電質(zhì)量有明顯提高（平衡用電高低峰時期），促進(jìn)良性循環(huán)的供電 關(guān)系產(chǎn)生。另外還可避免偷電漏電以及分流反接等非法用電現(xiàn)象的 發(fā)生，從根本上提高電力企業(yè)及政府的管理水平。

5 結(jié)語

綜上所述，電能遠(yuǎn)程抄表對實現(xiàn)電費計量及用電保護(hù)都是十分

重要的，同時對電力系統(tǒng)的發(fā)展也起著積極的推動作用。因此，在 遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)運行中，要根據(jù)其具體的功能及特點正確運用，以最 大限度保證系統(tǒng)計量準(zhǔn)確性及安全性。

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