我國電能計量技術的現狀及其展望

摘 要：電能計量技術和電能計量儀表的精度直接影響到群眾用電、企廠用電、電廠發電、煤炭資源損失等一系列數據的準確計算。本文結合現有電能計量技術，從電能計量、集中能計量、集電能計量、通信通道等方面介紹了我國電能計量技術的基本現狀。從無線散射通信、自動抄表安全、復合通信和電力線載波通信等方面闡述了未來電能表的發展方向。

關鍵詞：計量儀表

自從改革開始以來，我國電力已經達到了一個新的消費水平。因此，提高電力測量技術的精確度和完整性，是區域電力和能源使用評估的一個非常重要的指導方針。傳統的電力計量是以人工計算為基礎的。此計算方法不僅含有一定程度的錯誤。而且還造成計算不準確。此外，還花費了大量人力、物力資源，造成不必要的額外支出。隨著科學和技術的迅速發展，在我們的電力測量中采用自動抄表系統的工作已逐步開始。建立自動抄表有助于更好地解決人力資源消耗問題和人工測量抄表不準確的問題，并為電力測量系統的自動化和計算機化發展奠定了良好的基礎。

一、電能計量自動抄表系統

1.1前端采集系統

根據獲得數據的方式，過去，采購系統通常分為自動抄表系統和遠程自動抄表系統。其中，就地抄表系統主要由帶紅外轉換裝置的傳統電能表組成。它的工作原理是將電能轉換成紅外信號。抄表人員需要使用便攜式抄表裝置現場讀取相關數據。遠程計費自動抄表系統是以電能表為基礎，安裝光電轉換器，最終構成整個系統的前端，并將用戶的能量消耗以脈沖的形式傳輸給上位數據采集裝置，再進行處理并傳送到用于處理的高級數據采集設備。目前，遠程儀表自動抄表系統基本上由兩級數據采集結構組成能。首先，安裝在單元中的數據采集器讀取單元中與用戶能量消耗有關的數據，安裝在分布式處理器中的集線器定期讀取集線器的相關數據。

1.2通信子系統通

前端采購系統收集的能源消耗數據轉移到控制中心的具體系統。子系統已經適應了工作上不同的工作環境、通信子系統可通過不同的媒介發出信號。目前常用的介質有光纖、傳統電話線、低壓航空母艦和掃描電鏡信號、纖維光學是近年來的重點研究對象，傳輸光纖板上的自動轉接信號，以傳送高速、頻帶和質量數據。然而，使用光纖作為TEM通信介質，安裝成本高且困難。無線傳輸作為近年來興起的一種技術，在用戶較少、用戶范圍廣的地區，對數據的采集和傳輸有著良好的效果。與其他媒體相比，無線通信可以進行大量的數據傳輸，其覆蓋范圍更大，但無線信息傳輸的缺點也很明顯。在無線信息傳輸中，如果沒有特定的頻點小區域電磁信號傳輸會相互干擾。

1.3中心處理系統

中央處理系統是自動抄表系統的頂層，包括中央處理站和相關處理軟件，通過該通道收集所有用戶的能耗信息管理人員利用該方案收集和分析數據并作出決定相應的。硬件允許的話，也可以將指令發送到低級別采集器或電力表。控制用戶在電力方面的行為，例如停電、送電等。

二.計量電力方面的技術進展

2.1電能表

隨著傳感器、自動儀器和集成電路的開發，機電、電子儀器能滿足自動測量技術的要求。未來自動計量系統的終端設備主要是機械脈沖測量和電能表。

2.2采集器和集中器

具有單片、存儲和接口電路的數據采集裝置和電表收集器。

2.3通信信道

通信系統是獲得電力自動抄表的關鍵，在發達國家，對自動抄表技術的研究早已開始，電力供應網絡得到更好的管理，低電壓技術得到廣泛利用。然而，由于我國條件的限制，電話線通信是經常使用的。隨著頻率擴增技術的發展，對低壓力帶電波的大規模干擾問題正在得到解決。在電力測量系統中應用低功率通信方式也在逐步擴大。

三、自動抄表技術的發展

3.1電力線載波通信

電能線載波通信是一種對高頻電磁信息進行調制并疊加在電力線上的技術。采用電力線作為通信通道，無需再鋪設一條通信通道，大大節省了投資，減少了維護工作量。

3.2復合通信

在電子計量儀表自動抄表系統中，不同通信方式的優缺點是不同的，復合通信方案包括在自動計數器通信的不同階段使用不同的通信設備，組成一個復合通信網絡，并自動復制。低數據獲取階段，如紅外線傳輸、低網絡傳輸甚至點對點通信、低數據傳輸、短傳輸距離;從集中器到中央處理站可以使用電話或無線電連接。根據實際情況選擇哪種復合方式。

四、智能技術在電子計量中的應用

4.1智能電能計量裝置

為了保持企業、用戶和電力社會之間的良好關系，建立了智能電力測量系統。它的基礎是自動智能、數字和智能技術。在智能電力測量系統中，使用了大量智能電力測量裝置，其功能是測量電力的生產、供應、銷售和使用情況，為制定生產計劃、進行經濟核算、計算電量提供依據收藏。然后，作者突出了測量表。智能電度表是有硬件定時鐘和通信接口。它不僅具有一般規模的基本計量功能，它還具有功率補償和監測功能、實時功率管理監測功能和分析負荷預測功能。用戶能源管理功能等智能體現具有存儲容量大、安全等級高、能耗低、電能計量準確、運行可靠等優點。

4.2數字信息網絡

智能電力測量系統的基礎是計算機和智能電力技術。通訊數字信息傳輸和數據處理的最大優點是速度和抗干擾性，已經為衡量信息的有效獲取、傳送和處理建立了技術條件。此外，數字信息網絡具有通信特點。為了獲得準確的控制數據，提高信息交換和存儲能力，公司能源控制部門可以采用數字信息技術。

4.3計量信息管理系統的建立

用電數據存儲在數據庫中，便于計算比較，杜絕了部分居民偷電現象。

同時，電力計量信息管理系統允許在系統登記冊中記錄不同的數據，以便于今后查閱。為了確保電力網跟上商業發展，有必要對電力網數據進行實時監測，在公司之間建立資源交換橋梁并推動對這些能源數據進行全行業綜合評估。性能測量系統在需要檢索數據時，能夠及時、準確地顯示數據。同時，能夠實時監測異常數據，實時發現異常數據儀表，并對異常數據進行跟蹤和修復。當遇到異常數據時，電能計量信息管理系統還可以對異常數據進行分析，判斷是否是儀表故障或某種偷電違法行為造成的，什么才是適合能源公司及時采取措施，減少不必要的工作量。

五、結語

目前，與國外相比，我國電能計量技術還存在著通信通道介質落后、中央控制系統指令不準確等問題。隨著中國科學技術的進一步發展，中國電力系統的運行技術和管理模式將在未來得到明顯的改善，為中國的現代化建設奠定堅實的基礎。

參考文獻

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[2] 施賽超，彭磊，程璐.我國電能計量技術的現狀及其展望[J].科學技術創新，2019（5）：43-45.

作者簡介：李燕（1987年1月13號—），女，漢族，山東泰安人，現任職于泰安市光明電力服務有限責任公司，從事電能計量檢定工作。