时间:2023-06-08 11:17:31
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电力采集方式,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:智能电表;电力载波;射频通信;VPN;GPRS
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)11-0040-03
0 引 言
电力物联网使用无线传感器网络(WSN)来采集信息,采集数据类型除电压、电流、功率等基本信息之外,还包括了传感器的RFID、环境参数(如温度、浓度等)、自检状态、报警信息等数据,其采集节点数目和数据量较电力数据采集有显著增加。而在功能上,除了普通的信息汇聚过程之外,还包括协同感知和反馈控制。
协同感知是指通过多传感器节点的共同感知信息,而不是只采用某一个节点。通过不同位置的传感器节点共同的感知信息比较,可以更有效地提高信息的准确性和可靠性,并能通过传感器位置来找出故障所在位置,提高检测效率。
另外,物联网中的信息管理系统需要具有更强大的数据管理和分析能力,能够有效检测故障并提出故障解决方案。
1 电力系统中的数据采集系统模型
电力系统中数据采集系统主要由智能电表、集中器和信息管理系统所组成。三者实现不同的功能。其基本网络架构如图 1所示。
通过比较现有的数据采集系统产品,如国电南瑞公司的OPEN-3500调度综合数据平台系统、PBS-2000J电能量计量计费系统、许继集团的低压电力线集中抄表系统、EIS5000电能量信息综合管理系统、XJT-500/b采集终端、DTSI566三相电子式载波电能表、DTSF566/DSSF566型三相电子式复费率电能表、DTSD566/DSSD566型电子式远传多功能电表等产品,即可以分析并总结其特点。
1.1 智能电表
智能电表为与用户直接相联系的采集终端,安装在小区单元楼下。有关数据采集方面,需要实现的功能如下:
(1)基本数据采集。基本数据采集包括(单相及三相)电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、电压电流相位差、时钟等。基本功能与传统电表相同,并能提供分时段、分费率计费功能。
(2)数据传输与反馈。通过RS485、电力载波、GPRS等通信方式实现智能电表与集中器的数据传输和反馈。
(3)状态自检。智能电表需要设备自检功能,能够向集中器报告运行状态和故障信息,包括自身运行工况、表计通信异常、参数修改、人工校时和设置数据值、电能量数据异常等。
1.2 集中器
集中器与智能电表和信息管理系统进行双向通信,可实现数据汇集、数据暂存、数据传输等功能。其主要功能有:
(1)数据传输和反馈。通过RS485通信规约或GPRS等方式与智能电表进行通信和反馈。通过GPRS、以太网等通信方式与信息管理系统进行通信和反馈。通过ARQ等方式进行通信状态反馈。
(2)数据统计。对集中器的抄表数据进行存储和统计,以便在完成各智能电表的数据汇集之后,能够将数据转发给信息管理系统。需要小型的数据库系统。
(3)状态自检。集中器需要设备自检功能,能够向信息管理系统报告运行状态和故障信息,包括自身运行工况、表计通信异常、参数修改、人工校时和设置数据值、电能量数据异常等。
1.3 信息管理系统
信息管理系统主要对采集的海量数据进行保存、统计、分析和反馈。
其中,数据传输和反馈主要通过GPRS、以太网等通信方式与集中器进行通信和反馈,并通过ARQ、FEC等方式进行通信状态反馈。数据统计就是对各集中器传输的数据进行保存,生成有关大型数据库,提供实时数据、计算数据、历史数据、基本电量、统计电量、核算电费等信息,并可提供分时间、分类型、分用户等多方位、多视图的数据展现方式。数据分析就是使用数据挖掘软件,对历史电量数据进行分析,预测未来电量走势,为发电配电提供数据参考。通过分析用户用电情况,统计、排查用电异常用户。而数据反馈即是反馈抄表起止时间、抄表用户、参数设置等信息给集中器,并提供公共数据接口,供电费核算、用电管理信息系统数据交换。
2 数据采集系统的网络传输
数据采集系统由于智能电表和集中器的特殊性,其网络架构不同于一般的网络,整体网络具有下列组成部分:智能电表、集中器、小区电力中心、城区(县镇)电力中心、市电力中心、区域国家电网。其关系类似于树状图,图2所示就是一个电力系统中的数据采集系统的网络构成图。
下面介绍对不同网络,根据其定位、数量、传输数据量、安全性要求等方面进行具体设计的方法。本文给出的应用于电力系统数据采集的通信方式主要有电力载波、GPRS、RS485通信规约及其他射频通信方式等。
2.1 电力载波
电力载波通信方式是利用电力线进行传输,优点是无需另外架构网络设施,投资较少。其缺点是本身复杂性很高,我国电力线信号质量差、噪声严重,可靠性还存在一定问题[14]。在安全性方面,由于电力载波属于专网传输,所以对于普通用户的安全保障较高;但是对于专业的入侵者,由于缺乏有效的接入控制和加密解密标准,攻击者可使用多种攻击手段,其对数据传输的安全保障机制不够完善。因此,对于具有一定保密要求和可靠性要求的电力数据而言,电力载波是经济的方式,但并不适用。
2.2 RS485通信规约
RS485通信规约是在RS232接口的基础上发展起来的通信接口技术,主要应用于智能电力设备的数据传输方面。其技术发展比较成熟,已经具有一定的商业化规模。
RS485最大的通信距离约为1 219 m,最大传输速率为10Mb/s,如果传输更长的距离,需要加485中继器。RS485总线一般最大支持32个节点,如果使用特制的485芯片,可以达到128个或者256个节点,最大的可以支持到400个节点。
RS485通信在低速短距离条件下可以采用普通的双绞线,在高速短距离条件下则必须使用阻抗匹配的专用RS485电缆。在具体实现时,智能电表和集中器的网络传输可选用此通信方式。但由于需要架设有线网络,需要一定的资金投入,而且考虑远程抄表的便携性问题,采用此方式会大打折扣。所以,RS485对于数据采集系统并不是最好的方式,可作为备选方案加以考虑,或是作为在主要通信方式故障时所采用的备用的通信方式。
2.3 射频通信方式
借助于各种射频通信模块,智能电表和集中器及集中器和小区电力中心的信息管理系统可选用射频通信方式来传输数据。例如参考文献[16]采用了TI(德州仪器)的CC1020无线射频收发芯片,选用433 MHz发射频段,可实现智能电表和集中器之间、集中器和小区电力中心之间的数据通信。在安全性方面,该方案采用了DES算法来保证加密数据的安全,基本能满足电力数据安全性要求。
采用射频通信方式来建立低层的数据传输网络,成本较低,是较好的方案。但是,由于应用于电力系统的射频通信并无统一标准或规定,导致了采用不同方案的不同设备之间无法进行通信。其在兼容性和可扩展性方面具有一定的问题。
2.4 GPRS
GPRS作为GSM的移动数据业务,具有最高114 Kb/s的速率,能够满足低层的数据传输要求。其商业化规模已经非常成熟,现有的网络覆盖能够满足低层的数据传输要求。
由于采用GPRS无需另外架设网络,只需要租用移动运营商现有的GPRS网络即可,而目前的GPRS通信流量费用比较低廉,对于数据量并不大的低层数据传输而言,是较好的网络方式。
但是,由于GPRS属于公用网络,其接入控制和数据安全性保障都达不到电力系统的要求,所以在具体应用GPRS时,需要借助于另一种网络技术:虚拟专用网VPN。基于GPRS的VPN传输方式将在下一节具体介绍和分析。
2.5 其他方式
其他方式主要包括蓝牙、3G、有线宽带、光纤等。其中,蓝牙在手持设备中比较普遍,其优点是应用较多,缺点是容易受干扰,距离和地形的影响较大,安全性不高,扩展性不强,可作为备选方案;3G目前还未完全普及,是无线通信的趋势,优点是速率较快,有一定的商业化规模,缺点是成本价格较高;有线宽带的普及率很高,对于各电力中心之间需要传输的大量数据而言,有线宽带才能够满足电力系统的速率和带宽要求,是各电力中心之间数据传输较好的方式,而对于安全性要求,也可通过VPN的方式加以保障;光纤的速率和带宽完全能满足要求,由于是专用网络,所以安全性也很高,但缺点是成本也很高,只适用于国家电网的主干网络使用。表1所列是电力系统数据传输方式的一些特点。
3 电力系统数据采集网络设计
根据分析,本文电力系统数据采集网络设计方案如下:
智能电表到集中器设计为射频通信方式或基于GPRS的VPN方式;RS485为备选方案。
集中器是小区电力中心:基于GPRS的VPN方式;未来可选用基于3G标准的VPN方式。小区到城区(县镇)选择基于有线宽带的VPN方式。城区到市也选择基于有线宽带的VPN方式。市到区域国家电网:可选择基于有线宽带的VPN方式或光纤专网。其总体网络如图3所示。
4 数据采集网络的实现
在本文的网络设计中,主要使用的方式为基于GPRS和基于有线宽带的VPN方式。为满足实际应用需要,现对这种网络方式进行符合现实状况的设计与实现。
4.1 VPN的实现
VPN作为网络安全性的重要保障,需要专门为电力部门分别设计基于GPRS和有线宽带的VPN客户端,其应用平台可根据不同通信平台、不同电力局的需求来进行选择,例如,集中器可选择专用PDA或某一手机智能系统作为平台。
4.2 GPRS的实现
GPRS网络的实现可直接租用移动运营商网络。例如,中国移动公司浙江分公司的GPRS收费标准为0.01元/KB,可根据不同数据量大小来选择不同的套餐。比如,5元套餐包含国内流量30 MB;50元套餐包含国内流量500 MB;200元套餐包含国内流量5 GB。
4.3 有线宽带的实现
有线宽带网络也可直接租用网络服务商的网络。例如,中国电信安装费用为100元,1M宽带一年为980元,4M宽带一年为1 580元,且租用两年均有不同程度的优惠。不同电力中心可根据数据量大小来选择不同的宽带,对于数据量很大的电力局,可租用多个4M宽带来解决带宽问题。
5 结 语
除了本文的方法外,实际上还存在许多的设计方式,但是,由于它们的部分特征不能满足要求,或是技术还不够成熟、商业化应用不多等原因,因此本文未对其进行讨论。
参 考 文 献
[1]朱丰磊.VPN虚拟专网技术与应用[J].中国电子商务,2009(11):88-89.
[2]刘晓胜.远程多表抄收与安全防范系统的现状分析[J]. 低压电器,2002(1)::28-30.
[3]百度百科.RS485[EB/OL].[ 2013-09-05].http:///view/196467.htm.
用电信息采集系统是对电信信息进行及时的采集和及时处理的一种方式,是目前实现电力自动化控制非常重要的方面,本文重点对电信采集技术的有关特点进行了分析,对行业未来的发展进行了相关的预测。
二、用电信息采集系统通信技术现状分析
针对用电采集系统而言主要是分为远程的用电采集系统和本地的用电采集系统,目前远程的用电采集系统得到了一定的发展,远程采集系统主要的是包括采用各类远程终端和主站进行通信的连接。目前的主要远程控制技术包括GPRS/CDMA,光纤,以及用线电视通信网,本地通信通道技术主要有电力线载波、RS-485总线、微功率无线等。电信次采集系统的部署方式主要包括三个非常重要的部分,分别是一段式、二段式和三段式,针对一段式而言是没有本地的信道方式,通常在采用的网络是GPRS/CDMA无线公网、以及光纤专网的防止直接对电能表进行接入,而二段式和三段式均有本地的信道方式进行接入,相当于骨干网络。对于转变终端集中器而言,可以和集中器的电能表进行接入,二段式部署的本地信道主要是采用微功率无线、RS-485等传统的通信技术,直接采用终端集中器的方式进行接入,而三段式的部署和本地的通信低压电力线载波以及微功率无线通信技术进行裂解,随后采用集中器通过RS-485和电能表进行直接的连接。
三、用电信息采集系统在发展中存在的问题
1、远程通信技术
远程通信通道采用的通信方式主要包括无线公网和无线专网通信两大类。无线公网通信是指利用电信运营商(中国移动、中国联通、中国电信)的无线网络完成电力用户用电信息采集覆盖的通信方式,主要采用GPRS和CDMA网络,并有少量3G网络。无线公网使用简单、快捷方便、信号覆盖广,在采集系统中,96%以上的数据都是采用无线公网通信的方式上传到采集系统。无线公网通信方式对于电网公司而言具有建设成本较低的优点,但基于GPRS技术的无线公网通信方式的安全性、可靠性、实时性不高,不适宜应用于实时性较高的电力远程控制业务。
2、本地通信技术
用电信息采集本地通信技术主要以电力线窄带载波为主,考虑到低频噪声分布、不同应用的频带划分、抗干扰通信技术、调制方式等因素,实际应用速率在10kbit/s以下。电力线窄带载波技术繁杂、没有统一的技术标准,大部分通信厂家采用各自的企业标准,频率选择、调制方式、传输技术及组网技术各有特点,难以实现互联互通,不利于行业标准化的制定。电力线窄带载波技术速率相对较低,对满足实时用电信息采集存在较大难度,窄带载波对电力线噪声、台区串扰等问题没有很好的解决办法,很大程度地影响了采用该技术组网方案的用电信息采集成功率。
四、用电信息采集系统通信技术未来的发展方向
目前用电信息采集系统使用的通信技术受安全、环境、介质影响因素较多,通信性能仅能满足目前采集业务基本应用需求,难以承载智能电网用电侧更多以“双向互动”为特征的业务应用需求,因此研究适用于用电信息采集且应用前景良好的新技术显得尤为重要。
1、电力光纤专网
目前电力通信骨干网已基本实现变电站光纤覆盖,部分省份已经实现配电台区光纤覆盖。骨干网一般采用同步数字体系(SynchronousDigitalHierarchy,SDH)组网技术,接入网通信依托已有的骨干网网络采用以太网无源光网络(EthernetPassiveOpticalNetwork,EPON)技术开展用电信息采集。电力光纤专网以可靠性高、保密性和抗干扰能力强(适用于强电磁干扰的场合)、高带宽及传输距离远等优点,在电力光纤覆盖的区域将成为用电信息采集系统远程通信方式的首选,但光纤专网投资巨大,使得电力光纤专网在用电信息采集系统中占有的比例较小,未来随着电力光纤到户业务的推进和光纤复合电缆成本的进一步降低,电力光纤专网将在用电信息采集业务中承担重要角色。
2、4G公网
4G是第四代移动通信及其技术的简称,4G通信系统中采用的关键技术主要包括正交频分复用(OFDM)、软件无线电、智能天线、多入多出(MIMO)、基于IP的核心网等。4G技术支持100Mbit/s~150Mbit/s的下行网络带宽,与GPRS和3G相比,4G具有通信速度更快、储存容量更高、高度智慧化网络系统、通信费用更加便宜等特点。
3、TD-LTE230MHz无线宽带专网
长期演进(LongTermEvolution,LTE)是3GPP在3G技术的基础上研发出的“准4G”技术,目标是“发展3GPP无线接入技术向着高数据速率、低延迟和分组优化的无线接入技术的方向演进”。目前国内使用的是TDD的双工方式,即TD-LTE。
4、电力线宽带载波
电力线宽带载波通信频率范围为1MHz~50MHz,理想最大速率可达500Mbit/s以上,特点是通信速率高、实时性强、抗干扰能力强、传输可靠性高,相对于窄带载波通信传输距离较短,适用于对通信实时性和通信带宽要求较高的通信业务应用。
五、结束语
1.1概念。就低电力线载波技术来说,它主要是指一种被应用在用电通讯中方法,它的使用,不仅能够将信号的接收范围扩大,而且这种技术更加的方便于进行使用,在满足电力线条件的情况下就可以促进信息的有效传输,并且能够有效的将通信路线进行减少,从而达到降低开支成本的作用。针对电力线的线路和其频率资源来说,要想促进其被充分的进行利用,还具有一定的困难,在将其低压电力线载波技术进行应用的过程中,其可能存在电网信号相对较弱的情况,或是出现线路发生变化,存在噪声干扰等问题,这都严重影响了电压电力线载波技术的作用发挥。在一般情况下,低压电力线的载波技术主要是应用窄带载波技术,从而对其配电网的通讯信号通常度进行确定,但同时也极易造成载波通信技术存在物理层性能的限制,还需要将路由机制进行应用,从而促进其通信的有效率提高。1.2应用原理。就低压载波线来说,将其应用在用电采集信息系统中时,其主要的应用原理分为两个部分。首先,是载波调制技术,其次是载波路由技术。针对这两方面展开阐述。在低压电力线载波技术将相关数据进行发送的过程中,需要将县滚到数据调为高频率信号,在保证其成功率的基础上,在促进其不断扩大,使电力线形成耦合效果,并对电力线进行对接发送,从而实现传输的过程。在此基础上,促进接收方将相关的耦合电力进行高频率信号的接收,促进其对电路进行自主调解,从而使数字信号被有效还原。但是针对之前说过的载波通信在其物理层面上具有一定的限制性,导致其信息传输不能够被长效展开,要想将这样的问题进行调整,就需要将路由引入其中,使其与中继技术进行结合使用,从而有利于将载波的通信能力进行提高。但是在这一过程中,其采集信息系统对信息传输的成功率,主要与路由技术的优劣相联系,并且其运行方式也不尽相同,主要被分为静态路由方式和动态路由方式,分布式路由方式等。1.3应用意义。随着当前国家建设发展的逐渐推进,我国国民经济发展水平得到一定程度的提升,人们生产生活的推进都离不开电力的支持,这为电力企业的高效发展和推进带来了一定的难题。在开展电力供应的相关工作过程中,要想使电力为人们带来更好的服务,电力企业除了要满足人们对电力的基本需求,还要尽可能的保证人们的用电安全,这就使得供电系统运行中,电力信息采集工作变的至关重要。在电力企业发展过程中,信息采集系统是整个电力系统中的重要内容,它不仅能够保证电力的正常运输,而且能够对电路中存在的问题进行有效的判断,为企业的建设发展作出积极贡献。但是这一系统在实际的运行过程中,常常伴随着各种问题的产生和出现,严重限制了电力的高效运输,还需要将低压电力线载波技术进行应用,从而促进各项工作的稳定运行,将其电力发展中存在的问题进行改善,促进电力企业的健康发展。
2具体应用
2.1在组网方案方面。在促进低压电力线载波技术应用在用电新系统采集系统的过程中,首先需要开展信息组网方案的设定。这也是其应用的主要表现方式。在具体的工作建设过程中,人员要对载波抄表系统进行明确。其主要包括集中器,采集器和相应的电能表,这些是构成载波抄表系统的重要内容。其中,电能表主要有载波电能表和普通电能表两种类型,在将载波电能表与普通电能表进行相比较的过程中,其具有一定通信优势,能够将自身的载波线进行应用,促进其与集中器结合,加快通信效率。这正是普通电能表难以做到的,它只能在进行应用的过程中,将采集器进行利用,实现对信息的有线采集,从而促进电力线载波将信息进行系统集中器的传输。2.2在信息数据进行抄表方面。就低压电力线的组网工作来说,其在进行组装的过程中,通常都会将集中器安装在变压力器的附近,从而实现更加方便的为集中器提供运行所需的电源。而载波电表则需要与集中器进行统一,将其安装在电力用户处,这能够有助于其为变压器的有效输出提供三相供电。在这样的基础上,实现对电网系统集中器的通信工作,则需要对集中器进行指令发放,这主要是抄读信息的指令,从而促进载波电表和相应的采集器进行一定的反应,实现电力线的信息传达,能够将其通过电力线向集中器中进行传输,在经过集中器对信息的读取和分析之后,对数据进行相关保存,从而实现抄表过程。2.3在模块应用方面。要想实现低压电力线载波技术在用电信息采集系统进行建设应用,则需要对相关的采集器和载波电表等进行设计,其中,载波通信模块是较为重要的内容。在一般情况下,低压电力线都是应用专用的载波通信模块,而相关的载波系统和采集器则是将单项通用载波模块进行应用。因此,也就是说,在将其进行应用的过程中,促进信息的传播,则需要将集中器中不同的载波模块进行结合,促进其进行相互通信,促进他们进行三项数据的传输。但是就信息采集系统来说,其主要是应用半双向的问答方式进行数据传输,这就是使得其在同一个时间内难以形成向上对用的模块响应。2.4在技术优化方面。在将低压电力线载波通信技术应用字在电能表布线工作中,是相对困难的,其不仅受到电能表位置分散等因素的影响,而且其变化较小,具有一定的用电负荷特性。在将其应用在城乡地区就会促进其通信网络的快速传输,具有较强的适应性,从而有利于实现对用户电表的数据进行控制。但是,其低压电力线载波技术在进行应用的过程中,具有较大的噪音,对应的信号强度相对较弱,并且存在负载重问题。这会导致其信息传输存在错误,影响信息的可靠性。因此,还需要相关人员对组网进行技术优化和加强,从而促进电力企业的进一步发展。
3结语
在开展电力建设工作的过程中,促进低压电力线载波技术在用电信息采集系统中的建设应用,就需要相关工作人员针对低压电力线载波技术的性质,促进组网方案的合理化发展,并加强信息数据的抄表工作,促进其在模块中的应用,从而对相关技术进行优化,保证各项工作的顺利推进,为人们带来更多更好的用电体验。
参考文献
[1]游坤城.低压电力线载波技术在用电信息采集系统建设中的应用[J].科技与创新,2015(7):125.
[2]徐伟,王斌,姜元建.低压电力线载波通信技术在用电信息采集系统中的应用[J].电测与仪表,2010,47(07):44~47.
[3]李荣幸.低压电力线载波通信技术在用电信息采集系统中的应用研究[J].科技展望,2015(10).
[4]杨俊,张忠兴.关于用电信息采集系统中低压电力线载波技术的实践应用研究[J].科技尚品,2016(10).
关键词:用电信息采集系统;营销需求侧管理;应用
随着我国经济的快速发展,人们对电力的需求量也越来越大,同时对电能的质量要求越来越高,所以这就要求电力企业必须跟上时代的脚步,采用先进的技术手段,为电力用户提供更高质量的电力服务 。
一、用电信息采集系统在营销需求侧管理中存在的问题
利用用电信息采集系统实行营销需求侧管理,是通过是集体抄表、交错用电峰值实现的,但是目前在我国的许多电力企业中,其应用还存在下面几方面的问题:首先,客户避峰让电、负荷转移、运行模式的资金补偿方面存在许多的问题,无数的实例提醒我们,资金的支持是保证电力需求测服务顺利进行的重要因素;其次,国家在进行电力改革的时候,没有重视对电价的改革,与电价相关的法律法规也少之又少,而且没有采用相应的技术手段与行政端,降低用户的开成本;再者,当出现用电紧张的情况时,有的电力企业没有采用合理的电力分配手段,而是不顾客户的承受能力,损害社会经济利益,通过强行限制用电的手段来限制电力用户的电力需求,给用电企业带来经济损失的同时,也严重的损害了电力企业的经济效益 。
二、用电信息采集系统在营销需求侧管理中的应用分析
(1)自动抄表、费控,方便管理。用电信息采集系统同构根据不同的任务要求,自动的采集电力用户的电表的相关数据,为电力用户的电费结算提供准确、快捷的电量数据以及其他的信息。用电信息采集系统还能对通过对电能表、输出终端、主站等多个环节进行协调,进行费控的管理和执行,实现控费方式的多样化发展,例如:终端控费管理、电能表控费管理以及主站控费管理等。
(2)有序用电的管理。用电信息采集系统可以根据不同的用电管理方案以及相关的安全生产管理的需求,制定科学、合理的限电控制办法,实现对电力用户在用电负荷上的有序管理,例如,在对重要电力用户的供电管理中,采用功率定值电力控制管理以及远程电力控制管理两种方法,以此来保证重要电力用户的电力供应。
(3)方便用电情况的数据统计。电力信息系统通过对用电系统的监测管理,能够将电力系统中的所有数据,如用电负荷、负荷率、用电量、三相平衡度等进行统计,然后通过自身系统的分析功能,对相关的数据进行统计,预测用电范围内的用电负荷。
(4)能够监测异常用电情况。电力信息采集系统通过对采集的相关数据进行对比和分析,以此来监测电力用户是否存在异常用电情况。例如通过对同一个电力用户,通过不同的信息采集方式进行信息采集,然后将不同方式采集的数据以及历史的数据进行对比,然后检测该电力用户是否存在功率超差、电力负荷超容量、电能表运转不正常等异常用电情况,并且将此数据记录下来。此外,对于重点电力用户,应该给予分类的监测,例如根据行业、电容的大小、电压的等级将不同的电力用户进行分类,查询各种类型中的典型电力用户的用电情况,包括历史用电数据的负荷、电能量、电能质量等信息,总结数据,这样对同类型的电力用户的异常用电的监测是相当重要的。
(5)电能质量的数据统计。用电信息采集系统能够对各个电压监测点的电压按照不同的电压等级进行分类监测,然后统计电压监测点的电压数据,进行电压质量的分析,统计出监测点的电压合格情况以及电压稳定情况等。用电信息采集系统还能根据不同电力用户的符合特征,对电力用户进行功率因数分段分析,通过对该电力用户在某段时间内的功率的最大值和最小值进行统计,分析出该电力用户的用电功率范围,然后再制定相关的功率供应方式,同时还能对异常用电的监测提供一定的帮助。
(6)有效的监测线路是否损坏。用电信息采集系统可以依据供电点与用点点的有电与无电的正或者反向电能的数据进行分析,按照电压的等级进行分区、分线、分台线损的数据统计。此外,还能通过将电能量信息当做原始数据,并将其输入到相关的变笋计算模式中进行分析,从而计算对应的监测点各变压器的损耗率。
三、用电信息采集系统在营销侧管理中的重要作用
(1)提高电力服务,减少用电损失。用电信息采集系统的深化应用,能够有效的加强电力企业的工作效率,对电力服务质量的提高具有很大的作用,同时也能够有效的监测异常用电情况,是保证电网安全有效的运行的重要手段。
(2)提高营销管理水平。用电信息采集技术的深化应用能够有效的强化电力企业的内部管理,提高营销精益化管理水平,该系统能够在很大程度的降低职员的雇佣量,以此来降低人事管理部门的工作压力,对全面提高营销管理部门的管理水平和服务水平有很大的帮助,还能促进电力服务向自动化、信息化、智能化的方向发展。
(3)有效的节约人力资源的同时,提升操作的安全性。用电信息采集系统能够有效的降低工作人员的工作量,人员的投入量相对减少。此外,通过自动化、智能化的信息采集技术,能够有效的避免线路操作人员在进行作业的时候出现的触电伤亡现象,还能及时有效的对线路中存在的不安全因素进行及时的监测,提高监测工作的效率。
(4)有效的提高资源利用率。电力信息系统能够有效的降低异常用电的现象发生,这样能够有效的提高用电企业对资源的利用效率,电力企业能够通过对电能的产出和输出做出合理的调整,实现企业的可持续发展。
四、结束语
随着电力体制的改革,传统的电力营销手段已经远远的不能满足人们的需求,而电力企业的本质就是实现企业经济效益的做大化,为用户提供全面、高质量的电力服务。所以电力企业在营销需求侧管理中利用用电信息采集技术,对电力用户的各种信息进行采集和管理,保证供电质量的同时,提高自身企业的经济效益 。
参考文献:
关键词:
1、术语与定义
1.1电力用户用电信息系统power user eleco-enlergy data acquire system
电力用户用电信息采集系统是对电力用户的用电信息进行采集、处理、实时监控的系统,实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、用电信息、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等功能。
1.2用电信息采集终端 electric energy data acquire terminal
用电信息采集终端是各信息采集点用电信息采集的设备,简称采集终端。可以实现电能表数据的采集、数据管理、数据双向传输以及转发或执行双向控制命令的设备。
2、系统运行与维护
2.1、主站系统功能
2.1.1、按区域、行业、线路、自定义群组,按日、月、季、或自定义时段,进行负荷、电量的统计分析。
2.1.2、计算线损、母线不平衡、变损等。
2.1.3、定值控制。
2.1.4、异常用电分析。
2.2、系统运行要求
2.2.1、主站系统每半年进行一次数据备份,故障恢复时间小于2小时。
2.2.2、采集终端覆盖率100%,月平均采集终端投运率大于97%。
2.3、终端故障原因分析
2.3.1、通信异常原因一般为终端故障、移动网络故障、SIM卡或天线故障等。
2.3.2、采集数据异常原因是终端与电表接线不正确、主站参数设置问题、计量装置故障、规约不匹配等。
2.3.3、控制异常是指主站下发控制指令后其相关的设备不能正确动作,一般原因是安装时没有接线或接线错误、开关机构故障等。
3、系统在客户服务中的运用
3.1、自动抄表管理
采集系统通过与SG186营销业务系统接口,每月将设定抄表日电表数据导入SG186营销业务系统,实现自动抄表。在导入数据时,以户号为关联字段,完成采集终端档案以SG186营销业务系统中资料为准同步更新,保证用户的档案在两个系统中的一致性。
3.2、IC卡购电
将SG186营销业务系统中用户预付电费余额换算成购电量和最近月结算的电表的止度写入IC卡。终端通过与电表的通讯后计算剩余电量,剩余电量小于设定的电量时终端报警,提示用户充值;剩余电量小于零时启动跳闸,只有客户充值刷卡以后,才能合闸用电。
3.3、需求侧管理
3.3.1、分析地区、行业、用户等历史负荷、电能量数据,找出负荷变化规律,为负荷预测和电网规划提供支持。
3.3.2、根据有序用电方案管理或安全生产要求对电力用户的用电负荷进行有序控制,并可对重要用户采取保电措施,可选取功率定值控制和时段控制两种方式。
3.4、异常用电分析
3.4.1、计量设备故障
计量设备故障一般情况分为电压回路故障、电流回路故障和电能表故障三种情况,在采集系统中召测的数据分别表现为电压越限、三相负荷不平衡和无数据,可以设定系统报警以便及时处理计量故障。
3.4.2、重点用户监测
对重点用户提供用电情况跟踪、查询和分析。查询信息包括历史和实时负荷曲线、电能量曲线、工况数据以异常事件信息。
3.5、线损分析
将终端分为供电点、受电点和辅助点三类终端,以区域、线路或台区为逻辑关联,自动计算线损并导出报表,通过与历史数据的比较找出线损异常原因。
3.6、增值服务
通过WEB进行信息综合查询以及信息,内容包括原始数据统计分析生成的报表、图形等;提供数据给相关技持系统,实现手机短信、语音提示等多种方式向用户信息;可支持网上售电业务,通过银电联网,费控数据与系统时实交换。
4、电力营销面临的变革和挑战
4.1、抄表模式转变
采集系统实现了远方自动抄表,改变了传统人工抄表方式,人力资源成本降低,相反劳动生产率大幅提高。
4.2、收费方式变化
采集系统从技术上满足了飞速发展的电力工业对电能的计量、控制与管理提出的越来越高的要求,实现先付费,后用电,使电力工业的发展有了可靠的资金保障;自动抄表、收费,不仅节省了大量人力物力,而且抄录的数据更多、更准确;此外预付电费让用户更好的预算成本,有计划地使用能源,实施削峰填谷,大大提高发供电设备的利用率。
4.3、更新服务内容
采集系统把人力从传统的抄表收费工作中解脱出来,电力营销工作可以将更多的精力投入到客户服务中去。根据用户的负荷曲线,结合生产工艺流程,为其量身定做避峰、错峰用电方案;通过监测数据与档案资料的对比,可以发现用户的负载情况,及时提醒用户增容或减容;采集系统中精准的、时实的数据,为分析用户的产品能耗提供依据等。
4.4、营销面临挑战
随着采集系统的深化运用,电力营销工作将步入精细化管理时代,对管理和人员提出了更高的要求。一要建立精准的客户档案,并时实更新;二要将采集系统与SG186营销业务系统相结合,保证资料的一致性;三要人员掌握采集系统接线原理,及时维护终端,保证投运率;四要人员熟悉采集系统主站数据查询和分析方法,及时判断异常。
5、发展与展望
采集系统建设是电力营销精细化和现代化要求的结果,也是市场发展和提升服务的必然要求;采集系统建设是电力营销工作的一场技术革命,也是营销工作的一场管理革命。随着计算机技术和通讯技术快速发展,用电信息采集系统成本越来越低,相反自动化程度越来越高;只要营销管理与采集技术完美结合,就能让它发挥更大的经济效益。
引用标准:Q/GDW 373-2009《电力用户用电信息采集系统功能规范》
关键词:电力用户;用电信息采集系统;数据处理
中图分类号:F40 文献标识码:A
1 关于用电信息采集系统
变压器以及电表终端等所用电量的数据的相关处理主要是通过用电信息采集系统实现的,用电信息采集系统能够对用户的用电量进行监控,实现对用电线路的线损进行处理,对用户的总用电量进行检查以及实现自动抄表等多种功能。用电信息采集系统主要由系统主站以及信号的传输通道、智能电表这几部分组成。
电力用户用电信息采集系统是智能电网建设的重要组成部分,不仅对物理以及逻辑双方面有效的保证了网络的安全,还能够同时规划系统的网络。
对于用户用电信息采集系统的建立要严格的按照智能电网的要求进行建设,确保只能电网的规范性,能够全面的推行电力用户用电信息采集系统,对系统主站、和数据信息的采集终端以及通讯设备的功能、性能、安全和检验等方式实现统一的管理。根据由国家电网公司对于用电信息采集系统的研究成果,其营销部门对国内以及国外的电力用户用电信息采集系统的建设状况进行调查,通过与当今的高新技术相结合,对用户用电信息采集系统的建设做出了严格的技术要求,并且以此制定了《电力用户用电信息采集系统》这一电力用户用电信息采集系统的技术标准。在《电力用户用电信息采集系统》中对用户用电信息采集系统的基本功能和性能指标等方面都做出了严格的要求,用电用户用电信息采集系统一个具备数据采集、应用、数据处理以及系统接口等多方面做出了明确的技术规范。
2 关于采集终端功能的介绍和分类的介绍
对于用电信息的采集设备也就是我们所说的用电信息采集终端,通过采集终端能够对电表的数据进行收集,并对这些数据进行管理、传输,命令,用电信息的采集终端主要可以按照采集对象以及用电信息采集终端的应用场所进行分类,主要有变压器采集终端和集中抄表终端等类型。
2.1 对于变压器用电信息的采集主要通过专用变压器采集终端这一设备实现用电信心的收集,通过专用变压器采集终端能够实现对供电质量的检测、用电量数据的采集、用户用电负荷的监控等多种功能,而且对收集到的数据能够进行处理,专用变压器采集终端主要在50kV.A的公用变压器中对用电信息进行收集。
2.2 对于低压用户用电信息的采集工作主要是通过集中抄表终端实现的,集中抄表终端具备集中器和采集器两种设备。通过集中器能够对电能表的数据进行收集并处理,还能具备实现与主站的数据交换功能;采集器则能够对多个电表的用电信息进行采集,而且能够同与其进行数据交换的相关设备对居民用电、小动力用电等用户用电信息进行采集。
2.3 通过分布式电源监控终端能够实现对分布式电源的控制,能够对用户用电计量设备的信息进行采集,并且能够对用户所用电能的质量进行监测,能够通过主站的作用对接入公用电网的分布式电源进行相关的控制,用于接入公用电网的用户侧分布式电源。
3 用电信息采集系统物理架构
用电信息采集系统由主站、通信信道、采集终端、采集点监控设备组成,共分3层:(1)第一层为主站层,是整个系统的管理中心,是一个包括硬件和软件的计算机网络系统,负责全系统的数据采集、数据传输、数据管理和数据应用以及系统运行和系统安全,并管理于其他系统的数据交换。(2)第二层为数据采集层,负责对各采集点信息的采集和监控,包括各种应用场所的电能信息采集终端,远程或本地通信信道完成系统各层之间的数据传输,远程信道有230M无线专网、通用分组无线服务技术/码分多址(GPRS/CD-MA)、光纤、拨号等多种方式;本地信道有电力线窄带/宽带载波、RS-485总线、短距离无线、有线电视网络等多种方式。(3)第三层为采集点监控设备,是电能信息采集源和监控对象,如电能表和相关测量设备、用户配电开关、无功补偿装置及其他现场设备等。
4 电力用户用电信息采集系统现状
电力用户用电信息采集系统由用电负荷管理系统,电能量采集及运行管理系统(简称TMRS)和低压集中抄表系统3部分组成。用电负荷管理系统使用负荷管理终端(专变终端),采集对象是容量630kV.A及以上的工业大用户和容量800kV.A及以上的商业大用户。TMRS使用专用变压器采集终端,采集对象是容量50kV.A及以上,用电负荷管理系统采集对象以外的大量用户;低压采集系统使用集中抄表终端采集对象是容量50kV.A以下的低压商业、小动力、办公、居民等用户。从20世纪90年代开始,国内开始了用电信息采集系统的试点建设,包括1996年开始的用电负荷管理系统建设,1999年开始的低压集中抄表系统建设,2007年开始的TMRS建设。截止目前,针对专用变压器采集终端用户,用电负荷管理系统和TMRS的专用变压器采集终端安装覆盖率已基本达到90%以上。然而,针对集中抄表终端用户,由于涉及广大中、小量用户和居民用户,量多面广情况复杂,低压集中抄表系统建设进度非常缓慢,从而导致整体用电环节电量信息化的缺失和不完整,严重滞后于电力营销管理工作信息化的整体推进和建设,且不得不延续手工抄表等落后的用电管理方式。
结语
随着应用越来越广泛的用电信息采集系统在实际中的运用,能够有效的避免用电纠纷,还能够降低电能损耗,对于电能质量的监控也能够很好的实现。在用电信息采集系统的作用下使得SG186营销业务应用系统变得更加准确,能够为其提供完整的数据,营销业务变得更加智能化、信息化,实现了营销管理的跨越式发展。
现阶段我国的用电信息采集系统的基本建设已经完成了光纤网络建设部分,而且建设完成的部分运行状况良好,能够实现我们的既定目标。通过对用电信息采集系统的成功率进行统计,成功率高达百分之九十九以上,周期的用电信息采集则全部成功,刺激系统的准确性没有收到过外界的干扰。所以说电力用户用电信息采集系统的网络建设是比较成功的,对于网络建设来说具有一定的参考意义。
参考文献
【关键词】配电网电能量采集管理系统;应用;问题;处理措施
现代的电网建设不断朝着智能化的方向发展,传统的抄表信息采集方式已经转化为自动化的信息收集和管理方式,在电力信息真实性、可靠性和效率方面都有了明显的提高。目前我国主要应用的电网以及用户电量信息采集系统为配电网电能量采集管理系统,这种系统的应用,使得信息的采集范围以及信息采集量逐渐扩大,一定程度上促进了电力企业的发展。但是其自身也存在一定的缺陷,使得电力企业的发展受到了一定的阻碍,因此,电力企业如何采取有效的处理措施来解决这些问题,是目前电力企业主要探讨的课题。
1.系统结构介绍
1.1系统硬件
电能量采集管理系统硬件由智能电表、集中器、网络表、通信系统、以及主站系统五部分组成。
智能电表主要分为电子式多功能电能表和电子式载波分时预付费电能表。基本实现瞬时电量(包括电流、电压、功率、功率因数等)、正反向有无功分时电量、负荷率、峰值、峰谷比等的采集。集中器负责电能信息的采集、数据管理、数据传输及执行或转发主台下发的控制命令。以北京晓程集中器为例,传输通道采用220V电力线,同步传输速率为500bit/s或1000bit/s。载波技术采用了直序扩频(DS-SS)、PSK(相移键控)方式、半双工通信,具有抗干扰能力强、可以同频工作、便于实现多址通信等优点。低压载波集中器具有自动抄表任务配置,电表数据储存,上行、下行支持多种信道传输的作用。
GPRS数据业务是GPRS终端通过中国移动网络到专用的APN通道,加装了防火墙,主站与终端加密通信,确保数据的安全性。主站系统由前置机和数据库服务器构成,前置机执行和分配各种任务,数据库则储存电量数据。系统与局域网络的互联采用路由器加防火墙的方式,提高了数据的安全性。
1.2系统软件
营销业务应用与采集平台采用WebService,该技术是应用程序通过内联网或者因特网和利用软件服务的一种标准机制,在Internet通过使用标准的XML协议和信息格式提供应用服务。作为WebService用户,客户程序可以采用UDDI协议发现服务器应用程序(WebService供应商)的WebService;采用WSDL语言确定服务的接口定义。电能信息采集业务类根据各营销业务应用的各业务要求,编制采集任务后,下发给采集平台执行,采集平台执行完后把结果数据返回给营销业务应用。
2.配电网电能量采集管理系统应用中存在的问题以及处理措施
2.1存在的问题
随着多年的研究和发展,电能量采集管理系统逐渐出现,并广泛的应用与配电网当中。随着实践的推移,电能量采集管理系统在实际的应用中也出现了一些故障,其中信息数据的完整性、后台计算处理以及报表等方面的问题尤为严重。但是就系统的硬件方面来说,其基本上没有出现大的故障,因此,这种系统具有较大的推广价值,在实际的应用中实现了数据的共享,为电力企业的发展提供了较为良好的发展场景。但是其中的信息数据完整性等方面的问题,虽然不是主要的问题,但是也对电力企业的发展有着一定的影响,因此需要对数据的完整采集、后台计算处理以及报表等方面的问题进行仔细的探讨,其中问题的内容主要包括以下几个方面:
第一,配电网电能量采集管理系统能够对信息数据进行定期自动化采集,而在电力信息采集传输的过程中,电力信息要先集中在集中器中,然后进行综合的传输,这时候往往会出现集中器没有进行数据的返回传输,而且还会伴有数据包丢失的现象。
第二,在档案中,集中器能够与用户的界面进行有效的连接,但是在连接的过程中,不能够实现对用户的批量删除,从而使得新增用户与老用户产生冲突。
第三,居民集抄接口上传数据有问题,台区总表和居民户数据上传中间表时无数据。在SG186系统里查不到已上传的数据。集抄系统数据在中间表有数据,不能把中间表的数据传到系统。
第四,在进行电力信息数据的过程中,在主站系统中的各项功能不能够满足系统应用上的需求,在实际的应用中,就会存在数据不准确的问题,严重影响到主站系统的应用。
2.2处理措施
要想解决上述问题,就要采取合理的处理措施,只有对配电网电能量采集管理系统应用中存在的问题进行有效的解决,才能够保障电力企业的平稳发展。而针对上述问题主要可采取的措施主要包括以下几个方面:
首先,针对电力信息数据出现丢失或者是没有回传数据的情况,就要进行系统信息数据的补采,而在进行系统数据信息补采时,可以选择当天服务器任务较少的时间段来进行补采的工作,最好是将任务进行的时间规定在晚上10点,这样能够有效的避免服务器工作任务的高峰期,使得补采的工作更有效率。如果进行补采后,还是存在电力数据信息不全或者丢失的现象,就要采取人工进行电力信息数据的再次采集,利用人工进行实施监测,根据监测的结果来开展电力信息数据补采。
其次,针对档案下发接口上数据处理细节上的问题,对主站后台系统进行二次开发后,实现了功能上的完善,满足了日常工作的需要。
最后,要想使得电能量采集系统能够与用户界面实现更为有效的连接,能够对实现用户的批量删除,就要优化连接设计,使得系统的界面更加具有人性化,在操作上更加简便。同时,为了使得系统的人性化得到有效的巩固,就要对主站的采集任务进行更为有效的设计,而设计的内容主要包括:将监测的每日最大功率达到变压器额定容量的90、80、70时,分别变更颜色为红色、蓝色和绿色,并排序;卡表欠费判据,增加根据不同用户、设定不同的超购电用电值,并告警;每日早晨8:00前,自动完成档案更新,给出前一天所有变更的大用户、低压用户的一览表。
3.结语
综上所述,针对配电网电能量采集系统应用中存在的问题,采取有效的措施进行改进,只有这样才能够更好的推动电能量采集系统的发展。在对电能量采集系统进行功能的设计时,要注重对其数据采集功能不断的进行完善,使得其采集工作更加的具有可靠性和安全性,在操作上不断的进行优化处理,从而使得系统的建设更加成熟。
【参考文献】
[1]弋松立.电能量采集系统功能实现浅析[J].重庆电力高等专科学校学报,2011(04).
关键词:电力资源 自动化 采集系统
目前,全国形成了以220kv为主的电网,各个发电站接入这个网络中,提供电力的输出,地区与地区之间的交接处就叫做关口。由于不同的地区在电力资源的拥有量和消耗量上存在差异,所以在不同的地区之间的关口上就存在电力的传输问题,带来了一个结算问题以及
相关的控制问题。在地区(如省)之间存在的关口可能存在双向的电力传输,发电站一般来说只有电力输出,用户一般来说只有电力输入,但是不管是哪一种关口,关口上的数据采集和分析以及相关的控制是电力系统自动化的重要组成部分。我们系统的目的就是要在这些关口上设立采集节点和控制节点,系统管理系统所在区域内的关口电力流动情况,并相应的作出记费的工作,在系统允许的功能范围内,最所要控制的量进行控制,作出必要的控制操作。区域之间关口的这些功能由各分布系统协调完成,本系统的“标准互连”模块即是在这方面做出的尝试。
一、电力企业用户对采集系统的要求
1、可采集各种数据源。用户往往使用了多个厂家的站端设备,而且使用不同的电表,现在使用这就需要主站采集系统能灵活配置以支持和多种硬件设备的不同的通讯规约和数据结构,能无缝接入和采集各种不同来源的数据。
2、能适应多种通讯方式并能互为备份。用户现场的通讯方式多种多样,主要有电话拨号、数字/模拟专线、TCP/IP、WAP等。
3、可伸缩性。既要面对各省市大中型电能计量系统大容量、高性能、功能全的需求,也要满足大量的区局、厂站、工业/商业大用户等中小型用户容量不大、配置要求低、使用简便的需求,这就要求主站采集系统有良好的伸缩性。
4、可监控并可远程维护。必须有丰富的系统工况才能确保系统的稳定运行并使用户及时掌握系统运行情况,而可远程维护使操作人员可以随时随地进行日常维护
工作,更方便、高效。
5、可靠性和稳定性。大中型系统都需要可靠的双机热备份方案,确保系统能连续可靠的运行。
二、电力网络中存在的问题及技术突破
1、电力网络中还存在着很多控制方面的问题,如自动跳闸,线路切换等等,对于这样的情况,只有在系统中加入控制部分,采用自动或者手动的控制方式,控制的基础还是数据的采集,根据采集数据的实际情况进行必要的控制。
针对这样的情况,我们开发了这套系统,目的就是解决目前存在的问题,整个系统的物理基础是采集装置,这套装置采集总线结构,模块化设计,将采集和通讯任务分为不同的模块来完成。通讯模块支持目前所知的大部分的通讯方式,使整个系统支持多种的通讯方式,主要有网络、串口、MODEM、专线等等;采集模块也是采取模块化设计,使用统一的结构,不同的采集模块针对不同的电能表,在模块上区别在于存储芯片,存储芯片内定义不同的数据结构和数据地址,不同的模块之间可以通过更换芯片达到互换的目的。
系统主机采用双机CLUS热备份,保证了系统的稳定性。采集装置负责实时采集数据,采集的数据放在装置的存储器中。前置机负责定时通过不同的通讯线路采集这些数据,采集的数据经过必要的处理放在数据服务器中。系统提供多种的服务,数据管理工作站负责定时或不定时的进行必要的数据处理,查询工作站和提供数据查询功能,网络服务器提供基于网络的MIs功能。本系统在网络规模上是城域网范畴,可以通过专用网络或者INTERNET与其他的系统进行连接,本系统的“标准互连”模块保证了不同系统之间的通用性。
在实际的电力应用中,用户都被分配了一定的功率使用,与之配合的是电能量表的功率大小,如果使用功率过大就有可能烧坏能量表,同时,对于整个电网来说,对于能量的分配也是有一定的安排的,如果某一用户超额用电,必定造成电压下降,影响到其他用户的用电情况。而且在实际用电的时候,还存在一个用电峰谷平的问题,就是说在一天中每个时刻的电网负荷是不同的。这样在电网调度中就有这样的操作,比如一个用户,在晚上7点到第二天早上8点用电谷地的时段给分配了一个用电额度,其他的时间又是另外一个甩电额度,那么这中间就有一个定时跳闸限电的问题,这就是我们的系统需要解决的一个问题。
自动跳闸的控制比较简单。这是一个简单的单闭环控制,使用专门的负载控制装置实现,实现控制的量是即时功率。
当定时跳闸任务发生时,决策模块发出跳闸指令,负载控制装置的跳闸模块动作,使线路情况发生变化,在这个过程中,上层决策模块还要通过负载控制装置的功率采集模块采集线路功率数据,根据实际功率情况决定是否继续进行跳闸或者停止动作。当手动任务发生时,决策模块先采集实际功率,配合要实现的居的由决策系统决定跳闸动作的参数,再由负载控制装置的跳闸操作模块进行操作,在操作过程中同样也要对即时功率进行不间断采集,以判断跳闸动作的实际效用。
2、电力网络还存在这样的问题,就是线路旁代。实际运行过程中,可能要对某一条线路进行检修或者更换,但是这条线路在网络中担负一点的责任,如果断开这条线路就可能造成一定区域的断电,对一些用户的用电造成影响,在电力系统内部,这样的情况就叫作用电事故,这是不允许发生的。为了解决这样的问题,就需要在这样的情况下用其他的线路来代替该条线路的功能,使用整个电网的扩张弹性来解决这样的问题。当然这样的旁代不是依靠某一单一线路,而是很多线路,那么要哪些线路就是一个问题了,这就是上层决策系统根据线路使用情况进行调度的结果了,因为要使用其他线路来代替,必然加大这些线路的负荷,为了保证这些线路的安全运行,就需要按照这些线路负载潜力的大小合理分配被旁代线路的负载。这其中也有一个单闭环控制的过程在里面。
3、在电网优化的过程,还存在这样的问题,就是线路的切换。在电网的建设过程中,不同时期不同物理特性的线路组成了网状的系统,从一个节点到另外一个节点可能有很多的路径可以使用。但是如果有一定的负载从这个节点到另外一个节点,那么线路的选择就是一个值得斟酌的问题。由于线路的实际物理情况不同,使得通过线路的线损不同,而且各条线路的以有负载不同,要选择一条合适的线路,即要考虑线路的安全性,又要考虑经济性,保证通过途径造成的线损量最少。
三、结论
总之,电力资源自动化是一个系统的工程,还需要解决数据采集以及线损系统的开发研制,需要科研人员在研究过程中不断完善,达到系统的最优化。
参考文献
[1]蒋亚. 电力自动化系统中的数据交换[J]. 科技创新导报. 2011(04)
[2]严晓蓉. 电力自动化系统中的数据处理[J]. 电力自动化设备. 2005(03)
关键词:电力电子技术;载波;无线;MODBUS直读
Abstract: This paper introduces the carrier and micropower wireless communication using power line in smart grid problems, proposed the cell information acquisition scheme for intelligent carrier and dual-mode wireless communication based on. Through the analysis of several communication acquisition system, communication scheme based on dual-mode wireless carrier and has better copy yield and stability and reliability.
Key words: power electronic technology; carrier; wireless; MODBUS emission
中图分类号:TV5
引言
2013年是国网公司对坚强智能电网的三个推进阶段中的全面建设阶段,依据国家电网公司“十二五”发展规划战略目标,2011年至2015年各网省公司全面开展用电信息采集系统建设工作,进一步加快系统主站、终端设备、智能电表及通信信道的建设进度和深化应用的进程,通过不断推进用电信息采集系统的建设,逐步实现“全采集、全覆盖、全费控”的建设目标,及时、完整、准确地为SG186营销系统及其相关系统提供基础数据,为企业经营管理各环节的决策、分析提供支撑,为实现智能用电双向互动服务提供信息基础。
未来智能电网将主要应用三个方面的先进技术:电力电子技术、超导技术以及大容量储能技术。其中电力电子技术中,智能电表及其通讯成为用户和供电企业之间沟通的桥梁,是智能家居信息采集系统的关键。
各种各样的远传抄表系统正是在这种情况下涌现出来,主流的远程抄表通讯方式有RS485总线抄表、低压电力线载波远程抄表、微功率无线抄表。
RS485总线抄表方式虽然技术成熟,但RS485需要单独布线,其高额的建设和维护费用、巨大的施工工作量使供电公司无法承担。不适于大面积推广。
低压电力线载波远程抄表系统一般使用专门的通讯芯片,对数据进行调制后再通过低压配电线路进行信号传输来实现集中抄表。这种抄表方式安装简单、不需要另外布线、对小区内客户的分布没有过多限制,不受种种管理规定的束缚,尤其是通信线路不易损坏且无需维护是这种抄表方式的最大优势。低压载波集抄系统在我国已经发展了十几年,是多数集抄系统应用的首选方案。
无线抄表系统采用微功率无线网络结构,是近几年开始成熟的一种抄表方式,网络结构和载波类似,施工简单、数据传输速率高,采集数据准确快捷,扩容性能好、实时性强、建设和运营成本低等优点。
然而,在集抄系统大面积推广的同时,也遇到了很多技术上的难题,作为主流的载波通讯低压载波信道,本地通信环节还存在着一定的局限性,容易受电网阻抗变化、噪声、谐波等影响导致低压电力线路的通信环境恶劣,造成载波通信不可靠,一次实抄成功率仅为80%~90%。而微功率无线抄表也存在通信受传输距离、建筑物阻挡、无线易受干扰稳定性差等原因影响,抄表成功率也在90%以下。目前主流的载波或无线通信,都存在着明显的弊端,为了提供通讯成功率及可靠性,充分结合载波与无线各自的优点,采用载波与无线相结合的通信方式,实现资源与优势互补,以载波为主,无线为辅,两者互相协调,自动切换,构成双通道的解决方案,克服载波与无线各自的技术缺陷,提高通讯成功率和可靠性。
采用双模方式对智能小区进行三表集抄的设计
集抄系统总体介绍及结构:
智能小区系统由三部分组成(如上图所示):管理层、通讯网络层和现场设备层。管理层即智能小区管理主站(远程中心和本地主站的数据采集计算机、数据库服务器、抄表管理软件)、通讯网络层包括双模集中器、双模MBUS采集器等通信设备;设备层要为智能仪表(采集直读式冷热水表、直读式燃气表)。
2、各组成部分简介
管理主站系统采用模块化、分层分布式结构,确保采集、计量、计费、统计、分析和决策等各项功能、各个环节的可靠性及可升级性。各模块可分布式运行于系统网络的每一个节点。系统由前置机模块、服务器模块、人机界面模块、WEB模块等组成。
通讯网络层以台变为中心,在每个台变安装1台载波及无线双模集中器,每个居民计量表箱内安装1台双模MBUS采集器。采集器通过MBUS总线采集直读式冷热水表和直读式燃气表的数据,通过载波或无线将数据传送给集中器,然后集中器通过远程通信信道将居民的能耗数据传送给主站。在集中器和采集器上安装双模通信模块。双模模块将电力线载波和微功率无线两种常用的通信方式结合起来,采用单芯片双模技术,一方面增加了通信可能成功的途径,即由传统的单一模式(微功率无线或电力线载波)改为两种模式结合。另一方面既充分发挥了电力线载波通信和微功率无线通信信道的优点,又弥补了单纯电力线载波通信或微功率无线通信的不足,进而提高了通信的稳定性与可靠性。集中器上行远程通信信道可采用光纤/GPRS/CDMA等通信方式,传输稳定可靠。
设备层要为智能电表和直读式水表及燃气表,智能电表以国网标准接口安装双模通信模块,即插即用,只需一次安装即可实现双模通信,在两种模式相结合的情况下提高了电表抄收成功率。另外作为终端的直读式水表及燃气表在经过若干年的直读式研究后已经可靠到了可以批量工程化的时机,在直读式抄表的最底层采用基于MBUS的抄表网络,抄读基于MBUS的直读式水表、气表和热力表等。MBUS是欧洲标准的2线总线,特点是无极性,施工难度小,施工成本低,调试简单容易;带载能力强,大幅降低设备成本两线工作,能极大的节省现场工作量,直读式终端平时不运行,不供电,只在抄表瞬间供电工作,因而功耗极低;无需内置电源和备用电源,维护简单,不需要专业维护人员;也不会因停电、线路故障影响而丢失数据。
三、载波及无线对智能小区的下一步拓展
随着国网智能化电网的深入进行,现在电表集抄甚至三表集抄都在很多地方得到了大面积推广,通讯信道稳定可靠了,不仅仅可以对电表和水表进行抄读控制,也可以通过如MBUS方式抄读居民家中煤气泄漏传感器、烟雾传感器、红外传感器甚至智能插座等各种居家安防信息。通过智能电网实现家居也智能。
四、参考文献
[1]刘振亚.智能电网知识读本.北京:中国电力出版社,2010.3
[2]张晶.智能电网200问.北京:中国电力出版社,2011.11
[3]马其燕,秦立军.智能配电网关键技术[J].现代电力,2010,27(2):39-44.
【关键词】用电信息采集系统 建设 应用
1 引言
用电信息采集系统通过采集终端对各信息采集点的用电信息进行采集,可以实现电能表数据的采集、数据管理、数据双向传输以及转发或执行控制命令,从而使用电信息的自动化采集、异常监测、用电量分析与管理信息、能源监控等诸多功能得以实现。
2 用电信息采集系统物理架构
2.1 主站层
主站层又名核心层,是用电信息采集系统的管理中心,主要责用采系统的数据采集、数据传输及数据应用,同时还负责用采系统的运行安全,管理用采系统与其他系统的数据交换。主站层是权限最大、任务量大的一层,主站层的工作极其重要,因为它是用采系统的心脏和命脉。
2.2 数据采集层
数据采集层负责监控、采集及处理各信息采集点的信息。数据采集层主要通过本地信道和远程信道两种方式完成采集系统各层之间的信息数据传输。本地信道主要有宽带载波、电力线窄带、RS-485总线等多种工作方式;远程信道主要有光纤、拨号、通用分组无线技术等。
2.3 采集点监控设备
采集点监控设备主要实现对电能采集点和现场设备的用电信息如电能表、电能测量设备、用户配电开关、无功补偿装置等设备进行采集和监控。
3 用电信息采集终端
用电信息采集终端用于采集用电用户的信息如电表数据等,并对数据进行处理、传输和管理,同时用电信息采集终端还能下发指令。用电信息采集终端有多种类别,可以根据信息采集对象和应用场所进行分类,其中应用比较广泛的有集中抄表终端、变压器采集终端、分布式电源监控终端等。
3.1 集中抄表终端
对电力用户的用电信息采集工作主要是通过集中抄表终端完成的。集中抄表终端有采集器和集中器组成,采集器能够采集小动力用电用户以及居民用电等多个用户电表中的用电信息并进行信息数据交换,集中器能够对用电用户电能表中的数据进行收集与处理,并完成与主站之间的信息数据交换,实现对抄表信息的监控。
3.2 变压器采集终端
变压器采集终端主要采集变压器的用电信息数据,能够实现对变压器的用户用电负荷监控、供电质量检测、用电量数据采集等多种功能。另外,变压器采集终端还能对采集到的数据进行处理,从而更好地掌握变压器的用电情况和故障情况。变压器采集终端主要用于50kVA的公用变压器设备。
3.3 分布式电源监控终端
电网中出现了越来越多的分布式电源,因此需要使用分布式电源监控终端对其用电信息进行监控。分布式电源监控终端能够采集用户用电计量设备的数据信息,并实时监测用户用电的电能质量,通过与主站的相互作用,还能对新接入公用电网中的分布式电源实施控制。分布式电源监控终端主要用于接入公用电网中的用户分布式电源监控。
4 用电信息采集系统的应用
4.1 抄表自动结算
用电信息采集系统能够分时段采集用户用电的各类信息,进行自动抄表和结算。采集用电信息时,同时采集某一区域的用电情况,有利于提高电表数据采集的及时性和准确性。通过抄表自动结算,能够避免人工统计用户用电情况中的失误,另外该系统还可以通过计算机直接计算后将缴费通知单直接发送给用户,提高供电企业的工作效率和服务水平。
4.2 电力预付费
用电信息采集系统具有强大的预付费功能,其最大的特点是可以每个月多次缴纳电费。这种电力营销管理方式主要针对于用电量巨大的企业、用户和不按时缴纳电费的用户,能够缩短抄表周期,提高电费的缴纳频率,并起到督促作用,确保用电单位及时缴纳电费。从而使电力企业顺利收回资金,增加资金的流动速度,有助于获得更高的利润。用电信息采集系统还能与电力营销应用系统信息共享,通过构建信息化平台,直接向用电单位反映用电情况,同时用户能够方便地查询用电情况和需要缴纳电费的情况,然后通过多渠道缴纳电费。
4.3 检测用电计量的使用情况和线损管理
电力企业检查计量装置通常是用现场检查的方法,这种方法存在严重不足,例如可能由于检查人员的水平有限,在检查的过程中无法及时发现电能表被修改的情况,另外,由于检查工作量很大,可能存在部分检查人员的情况。通过用电信息采集系统就能够实现对电能表的全方位检测,弥补人工检查的不足,还能对电能表进行远程控制。另外,利用用电信息采集系统还能进行线损分析,在同一时间冻结各类信息,并进行自动化抄表,能有效避免线损对用户用电的影响,具有工作自动化、工作效率高的特点。
5 结语
用电信息采集系统为人们的工作生活提供了便利,为电力的负荷以及交易管理提供有效的数据支持,人们根据系统提供的用户用电账单,对电量、电价的预算和调整增加了理解的渠道,同时,为用户的电费信息以及财务状况提供数据支持,有效提高企业的经济效益。
参考文献:
[1]盛其富.智能用电信息采集系统建设与应用[M].北京:中国电力出版社,2013.
关键词:用电信息采集系统;电力营销业务;远程抄表
中图分类号:F42 文献标识码:A
在电力营销业务中,使用智能用电技术,可以使电网的运营成本大大地降低,而且能够满足用电用户所提出的更高要求。为了大幅度地提高电网的社会效益,就需要建立起科学而合理的电力营销模式,使电网能源的供给与用户的用电需求达到平衡。在激烈的市场竞争当中,电力系统为了能够在同行业中占据着足够的优势以提高竞争力,就需要对于电网营销的各个环节设计最优的配置方案。通过实现与用电用户之间的互动,将双方的信息通过计算机信息网络平台公开,以信息透明化的方式提高服务质量,并增强社会信誉度,从而建立起了更为高效的市场行为。
一、用电信息采集系统
在电力系统的智能化电网建设过程中,用户用电信息采集系统的建立是其中的一个重要环节。智能用电目前已经覆盖了多方面的领域,除了用电服务技术和职能测量技术等等之外,信息采集技术是其中的一个基础环节。其所采用的技术涵盖之广,将计算机技术、通信技术以及测量技术和信息控制等等都进行了交叉应用,并且在实践中还实现了可视化操作。在用电信息采集系统的技术应用方面,已经通过智能化技术信息网络,实现了供电系统与用电用户之间的互动。随着技术支持平台建设的不断加强,智能用电服务系统的功能性更为完善。
建立用电信息采集系统,可以将传统的人工抄表作业模式加以改善,形成了一种全封闭的创新模式,即可以实现对于用户用电的实时采集,并通过计量装置进行在线检测。从抄表到电费的核算都实施了系统化管理。从电力营销业务的角度来分析,采用用电信息采集系统,能够将符合市场需求的营销机制建立起来。通过观察用电信息系统所显示的数据,可以将包括用户所使用的电量加以采集,同时还可以检测到其用电负荷和电压使用情况。将有关用户的各种用电信息收集起来之后,经过整理和分析,就可以了解到用电市场上所发生的变化,供电公司就可以尽快地调整电力营销服务项目,以通过提高服务质量来提高用户的满意度。各种电力营销策略的出台,诸如根据用户的用电性质的不同,可以采用分时电价的计算方法、阶梯电价的计算方法,也包括全面预付费结算模式。各种的用电结算模式,其目的都是为了将电费欠费的风险度降低。通过对于电力营销业务不断地优化,建立起电网与用电用户之间的互动模式,推动的营销业务顺利地开展的同时,还提高了市场竞争力。可见,建立用电信息采集系统,能够提升对于用电市场变化的敏感度,及时地做出反应并采取必要的措施,为智能用电体系的构建奠定良好的基础。
二、用电信息采集系统的特点
用电信息采集系统的功能主要是对于用电用户的用电情况进行自动信息采集,并对于这些信息进行处理和分析,此外还要具备实时对于计量中所出现的异常状况和质量问题进行监控。此外,用电信息采集系统还要具备在电力网络平台上信息的功能,监控分布式能源,实现智能用电设备能够顺利地接受信息和发出信息。所谓的“信息交互”,就是实现信息的传递和交流。在信息交流的过程中,信息从信息源发出之后,通过传递通道或者是网络将信息输送给信息的接收者。当信息交流的质量通过检验合格之后,进行反馈,以实现信息交互系统不断地完善。
用电信息采集系统实现了全覆盖、全采集、全费控。与传统的用电信息系统相比,用电信息采集系统实现了各个环节的优化配置之后,所有的用电用户都被纳入到检测范围内,并且覆盖了公用配电考核的所有计量点。用电用户所使用的用电负荷、用电量以及用电电压等等都可以自动采集,用电用户实现了全面预付费。
(一)用电信息采集系统实现用电用户全覆盖
通过使用用电信息采集系统,对于用电用户采集已经实行了100%全覆盖。所有的用电用户都被纳入在采集的对象当中,除了居民用户和专线用户之外,还包括工商业户以及各种类型的专变用户,用配电考核计量点也被覆盖在用电信息采集系统当中。
(二)用电信息采集系统实现用电用户全采集
用电信息采集系统被用于采集所有用电用户的信息,对于其的管理,是通过多种通信信道来实现的。为了强化对于用电用户的信息数据管理,将用户负荷管理终端接入其中,以做好负荷控制工作。集中抄表终端要完成配变数据的数据采集工作,主要是通过将其接入公配变计量点电表,从而实现用电用户的用电信息采集。
(三)用电信息采集系统实现用电用户全面预付费管理
所谓的用电用户预付费,就是用电用户根据自己的用电需要购买电量,通过远程的售电控制系统进行付费,以无线通信方式传递到收费系统当中。预付费控制设备对于用户电能表的信息进行实时采集,根据用电用户的预付费来计算预期将使用的电量,并自动扣除电量。预付费设备的功能能够实现对于用户的全面服务。当出现余额不足的时候,该设备就会将有关信息传输到后台系统,包括用户的用电情况,预付费的交付以及欠费额等等,后台系统对于所接受的信息进行收集、处理和分析之后,就会以中文短信的方式通知给用户,便于用户及时交付预付电费,以避免因停电而造成不必要的损失。预付费电能表还具有自动断电功能。当用电用户的预付电费余额不足的时候,用户就要及时付费,否则,当用电量余额为“0”的时候,终端就会将用户的负荷自动切断,直到用户购电之后,才能够启动电源。
用电信息采集系统在具体的自动操作过程中,需要通过多个环节来实现,那么预付费的方式也会以不同的形式出现。主站环节所执行的是主站预付费形式、终端环节和电表环节则分别采用终端预付费和电表预付费的形式。
三、电信息采集系统的主要功能
电信息采集系统的功能性主要体现在其应用性上,即数据采集功能、对于数据进行分析和处理的功能、实施各项功能的有效控制功能以及综合应用功能等。
(一)电信息采集系统的数据信息采集功能
电信息采集系统所采集的数据信息,主要包括有交流模拟量信息,电能量信息和电流信息、电压信息,终端和电能表所记录的信息,电能质量超越局限的统计信息以及预付费信息等都在电信息采集系统的信息采集范围内。由于不同的操控任务,对于数据采集的标准也会有所不同,所以,在进行编制和管理采集方案的时候,要定期地自动采集,随机进行检测,并且要将所采集到的数据主动上报。当完成了采集任务之后,还要对于这些数据进行检验,采取统计学的方式进行分析,并获得统计数据。
(二)电信息采集系统的数据分析功能和处理功能
数据分析功能和处理功能,就是对于所采集到的数据进行检测处理,并通过计算的方式进行分析、存储。当电能量出现异常问题的时候,就可以通过所显示的异常数据进行判断,因此要保证数据的真实性和完整性。用电信息采集系统的功能应用数据,都是建立在所采集的信息的基础之上的,其对于数据的计算和统计的准确性,对于系统的运行非常的重要,这些数据经过分类之后,就要以存储的方式来实现。此外,在数据的统计分析上,对于电能的负荷、用电量以及电能质量等等,都要按照相关的规则来进行统计分析,做好线损数据计算工作,以为电力营销业务提供决策的依据。
(三)用电信息采集系统的控制功能
用电信息采集系统的控制功能主要体现为远程控制。对于用户的用电情况,包括用电的功率、用电量以及电费等等方面,都可以在系统中进行定值控制。当用户用电超过了规定的局限,系统的控制功能就会通过输出遥控信号来执行动作,或者直接跳闸,实施断电功能。
(四)用电信息采集系统的综合应用功能
目前所采用的电信息采集系统经过进一步地发展和技术完善,已经具备了综合应用功能。其可以根据需求,对于用电用户的电能表数据进行自动采集,根据用户的性质不同,可以采取不同的预付费管理形式。当用用电出现异常状况的时候,系统能够进行自动分析,并对于重点用户跟踪查询。系统的主站能够自动地查询信息,终端也会将信息及时上报,目的都是对于设备运行中所出现的事件进行及时处理。
总结:
综上所述,现在已经进入到信息化时代,计算机信息技术已经渗入到各个应用领域当中。电力系统的营销业务引进了信息化先进技术设备,以满足用电用户更高的要求。随着电力系统智能电网建设的加强,为了能够将电力用户的信息及时而准确地采集和管理,就需要对于客户用电信息采集系统在技术上进行不断地完善。
参考文献
[1]张帆,王垒.浅析电力营销中用电信息采集系统的建设[J].河南科技,2013(09).
[2]许树实,顾群.用电信息采集系统的实践应用研究[J].城市建设,2013(20).
[3]郑松松.用电信息采集系统应用研究[D].华北电力大学,2012.
关键词:电能计量集中抄表远程 载波
1、引言
近年来,随着深圳地区的两网改造工程的完善,“抄表到户,一表一户”及“同网同价”取消中间层等政策的贯彻实施,电力用户数量急剧膨胀,用电网络日益庞大。电能计量是现代电力营销系统中的一个重要环节,而传统的电量结算是依靠人工定期到现场抄取数据,在实时性、准确性和应用性等方面都存在诸多不足。电力部门面临着如何准确及时结算购售电量、系统网损等工作,为了能更好地为经营决策提供有力的数据依据,采用计算机技术来实现电力部门数据的信息化和自动化势在必行。传统的手工抄表方式暴露出日益严重的质量和效率问题。抄表环节已经成为电力营销的严重瓶颈,因此提高电力部门电费实时性结算水平, 建立一种新型的抄表方式已成为所有电力部门的共识,解决这一环节的根本途径是采用先进的抄表技术以实现远程集中自动抄表。
2、电能计量集中抄表系统的构成和特点
电能计量远程集中抄表系统主要由前端采集子系统(集中器、采集终端)、通信子系统(信道)和主站中心处理子系统(抄表管理系统、计算机)等三部分组成。
2.1前端采集子系统
前端采集子系统是主要由采集器和集中器组成,采集器和集中器是汇聚电能表电量数据的装置,由单片机、存储器和接口电路等构成,集中抄表系统由电子式电能表或加装了光电转换器的机电脉冲式电能表构成系统的最前端,它们把用户的用电量以电脉冲的形式传递给上一级数据采集装置。目前实际应用的远程自动抄表系统大多采用两级式数据汇集结构,即由安装于用户生活小区单元的采集器收集十几到几十个电能表的读数,而安装在配电变压器下的集中器则负责定期从采集器读取数据。
2.2通信子系统
通信子系统是把数据传送到控制中心的信道,通信子系统是电能计量远程集中抄表技术中的关键。数据通信方式的选取要综合考虑地理环境特点、用户用电行为、技术水平、管理体制和投资成本等因素。国内外对于不同通信方式各有侧重,在西方发达国家,对于电能计量自动集中抄表技术的研究起步较早,电力系统包括配电网络较规范、完备,所以低压电力线载波技术被广泛应用;在我国,受条件所限,较多使用电话线通信。近来,随着对扩频技术研究的深入,低压电力线载波中干扰大的问题逐步得到解决,因此,低压电力线载波通信方式在电能计量远程集中抄表技术中的应用有逐步推广的趋势。
2.3中心处理子系统
中心处理子系统主要由中心处理工作站以及相应的软件构成,是整个电能计量远程集中抄表系统的最上层,所有用户的用电信息通过信道汇集到这里,管理人员利用软件对数据进行汇总和分析,作出相应的决策。如果硬件允许,还可直接向下级集中器或电能表发出指令,从而对用户的用电行为实施控制,如停、送电远程操作。硬件主要包括:前置机、数据服务器、业务工作站、报表工作站、采集机柜等。软件部分选择一套安全可靠、先进灵活、操作方便、易维护的系统,同时可以实现系统互联、数据共享。
3、计量远程集中抄表系统传输特性分析
综观近十年来电力行业集中抄表系统的现场运行情况看,对于配电台区上行通信信道,主要以公用信道(GPRS、GSM、PSTN)为主。根据实际情况,也有采用RS-485总线或负控无线系统。在通信可靠性、灵活性、并发性和效率等方面,GPRS模式是目前公认的最佳上行通信方式。
对于配电台区下行通信信道,,主要有低压配电线、RS-485总线、无线及混合方式。下行信道的选择直接关系到系统的可靠性、性价比、施工难度等多种因素,它是制约集中抄表系统成功与否的关键。随着通信技术的不断发展,基于低压配电线的载波抄表系统突现其独有的优势,使得电力行业集中抄表系统稳定在RS485总线式抄表系统,以及RS-485总线、低压电力线载波混合集中抄表系统两种方案上。
3.1、RS485总线式抄表方案
系统特点:抄表系统由主站、集中器、采集终端、电表组成。系统的主站与集中器之间通过PSTN公用电话网来进行远程通信,集中器与采集终端之间采用RS485总线通信方式组建抄表网络,数字采集终端通过RS485总线和电表连接,脉冲采集终端每个脉冲集终端每个脉冲端口只能接一块脉冲表。
突出特点:系统采用RS485专线通信,抄表速度快,通信可靠,可以保证每天24h的实时通信,为目前最稳定可靠的系统。适用于经常使用远程停送电功能,对电费回收率有特别高要求的供电管理部门。
计量方面:系统采用一体化的RS485表,电表计量精度高,通信的时候能直接读取电表的内存电能量数据,避免了电能量的二次计量。
适用范围:由于系统需要铺设通信线路,所以适用于电表集中安装、工程施工方便、容易铺设通信线路的小区,如新小区的话可以建议在建设过程中先附设通信线缆。
系统结构:RS485抄表的系统结构如图1所示
3.2、RS485总线、低压电力线载波混合抄表方案
系统特点:抄表系统由主站、集中器、载波采集终端、电能表组成。系统的主站与集中器之间通过PSTN公用电话网来进行远程通信,集中器与采集终端之间采用电力线载波通信,采集终端和表计之间用RS485总线方式组建抄表网络。
突出特点:系统的集中器和采集终端间采用电力线载波通信,无需额外架设额外的通信线路,工程施工方便。采集终端通过通信线和电表连接。适用那些对远程停送电实时性要求不高、工程施工难度大、电表集中的旧居民小区。
适用范围:由于现场条件下电力线存在有断续的尖峰噪声干扰、负载阻抗随机变化和信号衰减强烈,因此电力线的通信条件非常恶劣。不同的时间,不同的地点,不同的调试方法,都有可能导致低压电力线载波通信实时性和可靠性有很大的差异。目前电力线通讯技术依然在发展阶段,尚不能保证实时通信,所以系统适用那些不需要远程停送电功能、月用电量少、电表特别分散、工程施工难度很大的地区。
系统结构如图2所示
4、计量远程集中抄表系统的实用分析
4.1应用现状
目前,基于扩频数据压缩宽频通讯理论的RS485总线、低压电力线载波混合抄表方案被应用于深圳地区居民集中抄表系统,根据近一段时期深圳部分改造试点等小区低压抄表系统的运行情况来看。对居住相对集中、客观环境条件较好的居民小区实施低压远程集中抄表系统改造,不但可有效解决用电供需矛盾,而且取得了供电、管理、居民等各方面共赢的效果。该系统现已覆盖全市6个区的265个大居民小区,共计接近三万户。自2007年投入运行到现在,运行情况良好、实用化程度高。
以南山区棕榈园为例,对比低压集中抄表系统改造前后的情况:
改造前,该小区共有居民2650户及配套商业、服务单位40户,每月30日供电部门都要派2名抄表员用4个多小时对该小区进行现场抄表,工作强度很大。
改造后,针对该小区客观实际,采用RS485总线集中抄表方案进行低压抄表系统改造。由于系统抄表速率超过100户/分钟,因此,每月30日上午8点,营业抄表人员只需点击进入“低压远程集中抄表系统”选中“棕榈园”点击“抄表”按钮,25分钟后,该小区所有2690户电表信息:用户资料(客户编号、姓名、用电地址、电表编号、电度、用电状况等)就一一显示在主站电脑屏幕上了,相比人工抄表效率大大提高。
4.2效益分析
通过电能计量远程集中抄表系统的应用,可以大大提高电力营销管理的现代化水平,其带来的社会效益和经济效益也是十分显著的。归纳起来,主要有以下几点:
(1)降低了抄表的管理成本
改变落后、陈旧、古板的人工抄表计费模式,实现了抄表方式的技术革命,降低了人工抄表的人力投入,如10万户居民用户,原抄表和管理人员有40-80人,年费用近100多万元。而使用居民集中抄表系统后扣除每年的通信费用可以节省管理成本近80万元。
(2)提高了工作效率
采用该系统后,抄表人员已做到足不出户就可读取实时电能表的数据,在减少了人力投入的情况下大大提高了工作效率。同时,系统集成了完善的远程停/送电、防窃电及计量故障报警等功能,供电抄表管理人员只需在操作中心对系统进行简单的参数设置,即可瞬间完成传统费时费力地人工催费停电、窃电监测、计量装置检查等烦琐工作。尤其值得一提的是,主站计算机操作完全避免了电力工作人员带电现场作业形成的安全隐患。
(3)提高了线路运行可靠率
由于本集中抄表系统具有客户用电异常警示功能,对于客户停电或发生异常事件能迅速作出反应,这使得维护人员可以在最短的时间内到达现场进行处理,提高了事故预防和故障处理的主动性,不仅可在最大限度内为电力企业挽回停电损失,也给用电客户带来了极大的方便。
(4)线损计算更加精确
集中抄表系统应用后,可以做到每天抄表而且抄表数据均为同一时刻冻结的电能数据,也就可以做到每天对线损进行分析,消除人为因素所造成的电量误差,管理损失降至为“0”,从而使线损统计真正达到了及时、准确,为进一步降低台区线损率指明了方向
5、结束语