时间：2022-01-28 19:58:52
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篇电能计量论文，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。
一在电力营销中的应用
应用最直接的表现之一。抄表是电能计量中的基础工作，一直以来，传统的抄表工作都是人工完成的，常常会出现抄错、漏抄等问题，会对计量准确度产生严重的影响。在电能计量自动化系统下，传统的人工抄表方式逐渐转变为远程自动抄表方式，用电现场终端每月初抄读各计量点月冻结电量，并能够自动将数据传送回计量主站，不仅大大减少了在抄表方面的人工投入，同时，进一步提高了抄表质量和抄表效率。其次，计量自动化系统完全指出所有终端设备提供的报警，在采集数据、通讯状况等数据的基础上，可以实现关于数据异常、数据不全等报警功能。电能计量自动化系统的建成及其在电力营销中的投运，能够全方位覆盖计量装置远程监测系统，有助于推动传统计量装置在运行管理模式和故障诊断手段方面实现跨越式的大发展。与传统“守株待兔”式的故障排查相比，电能计量自动化系统的应用可以实现对故障的精确定位，并主动出击，极大地提高了用电监察的及时性和可靠性。
2统计线损四分、供售电量和检查用电
在线损四分管理中，对线损四分的实时统计是工作难点之一，而计量自动化系统在电力营销中的应用则较好地解决了这一问题。电能计量自动化系统的实时数据采集功能，不仅能够对线损按月、按日进行分区、分压，同时，还能够进行分线、分台等统计、分析，并且可以在需求基础上自定义分析相关的对象，形成各类线损统计报表，有利于推进线损异常的分析和管理。在未应用计量自动化系统之前，人工抄写是统计供售电量、分析同期线损的主要方式。这种传统的方式，不仅效率低，而且工作负担比较大。应用了电能计量自动化系统后，在统计供售电量工作方面，有效地提高了工作效率、工作的准确度和实时性。在检查用电的工作中，应用电能计量自动化系统能够实时监测用户的用电情况，一旦出现异常情况，就可以及时发出警报，准确排查和定位故障。
3分析用电负荷特性、监测配变运行、统计停电时间对于供电企业
分析、掌握用电负荷的细分区域和各类行业的负荷特性是其一直的努力方向，但是，在实际工作中，却很难实时获得负荷数据。应用计量自动化系统，不仅具有强大的负荷分析功能，同时，还能够获得实时负荷数据。在监测配变运性方面，计量自动化系统的应用可以实时监测、统计和分析变压器的电压、功率因数和负载率等情况，有效地减少了因路途遥远而导致监测不到位情况的发生，而且还能及时掌握设备运行的完整曲线和相关数据，更加科学、有效地评估配变运行状态。在统计停电时间方面，电能自动化系统的应用是立足于后台判断终端是否停电，以此来促进统计专变和配变停电信息的实现。同时，还可以根据实际要求自定义生成停电时间统计报表，为生产部门提供更多的参考数据，以提高其供电分析的可靠性。
二结束语
综上所述，与传统的人工电能计量方式相比，将电能计量自动化系统应用于电力营销中，极大地改变了传统电能计量低效率和误差多等缺陷，大大提升了电力供电企业电力营销的成效，在电力营销各方面都显示出了优越的性能，使其研究和应用价值越来越高。
作者：孙超单位：国网河北省电力公司沧州供电分公司
关键词：电能计费终端 远程实时监视 研究
0 引言
在电力企业不断发展的大环境下，为了保障电力企业能够公平地为每一个用户体用优质的电能，华中电网于1996年建成了电能计量系统，电能计量系统的建立实现了电量计算、交易和管理的智能化，改变了传统的人为管理的收费方式，大幅节约了电力企业的人力、财力和物力，目前，各种电能计量系统在我国的各个电力企业都已经得到了广泛的应用。电能计量系统主要由电能表、主站、电能计算终端以及通信系统构成。按照功能来分，电能计量系统可以分为居民用电抄收计费系统与关口电能计量系统。电能计量终端对数据采集及传输的准确性和完整性直接影响着电能计量系统的实用性以及可靠性，数据采集及传输的任何一个环节出现故障，都会对整个电能计费系统产生不良的影响。在目前情况下，我国电力部门对数据采集及传输的维护一般都采取人为检查的制度，且对数据采集及传输的检查一般是在主站数据发生故障以后才来进行，这种人为检查就存在一定的滞后性，在一定程度上影响着电量计费系统的正常使用。为了及时反应计费设备的运行状态，对故障率高的地方进行实时地监测，就一定要加强对电能计费终端的远程实时监测。
1 电能计量系统中存在的问题
1.1 传输技术不成熟
目前，我国的电能计量系统的传输系统还不够成熟，当遇到一些恶劣的传输条件时，电能计量系统很容易受到外界条件的干扰，产生剧烈的负载变化，甚至出现信号中断的情况。
1.2 电力企业对电能计量系统的认识不足
电能计量系统发展时间不长，很多电力企业对其重视度不足，缺乏完善的维护工作，很多企业只有在系统运行出现问题后才采取后续的补救措施，实际上，电能计量系统不仅是用户电费的计量依据，也是电力市场化的重要体现，其安全运行关系着电力企业的发展，因此，各个电力企业一定要加强对电能计量系统的认识。
1.3 电能计量终端价格偏高
由于我国电能计量终端的研发和生产水平相对落后，各个电力企业一般使用进口的电能计量终端，这种进口设备的价格比国产设备高出很多，增加了电力企业的经营负担，因此，在未来应该大力发展国产电能计量系统。
2 实现电能计量终端的远程实时监视方法
2.1 电能计量终端的监视内容
在电能计量系统中，电能计费终端起着极为重要的作用，它既可以实现与电能表的通信，采集处理电能数据，也可以实现与主站的通信，但是，电能计量终端也很容易受到外界因素的影响而发生故障，其容易发生故障的环节主要包括计量终端的电源供电环节、电池工作环节以及电能计量终端与电能表的通信环节，其中，电源与电池属于硬件维护，维护内容较为简便，而电能计量终端与电能表的通信主要采用光纤通信，许多的外界因素都会导致电表故障、电缆故障以及光电转换故障，这种故障虽然不会造成系统总电量的损失，但是会导致电能表数据储存功能失效，无法获得有效的数据信息。电能计量终端的维护属于软件维护环节，维护内容多且维护难度大，因此，电力企业应当将监视的重点放在电能计量终端上。
2.2 电能计量终端远程实时监视实现方式
2.2.1 修改电能计量终端的配置
为了实现计量终端的远程实时监视，首先要修改电能计量终端的配置，增加电能计量终端输出端口，使输出端口的接点可以与电池警告、综合警告以及通信警告端口相结合，如果有故障发生，那么故障就会体现到结合好的端口上，使接应点的接点状态发生相应的变化，工作人员就可以根据接点状态的变化判定好故障的发生部位，并在第一时间采取补救措施，保证电能计费终端可以完好运行。
2.2.2 在调度主站内增加监控画面
为了实现对电能计量系统的实时监控，电力企业可以在调度主站的画面中增加相关的监控画面，同时，增派电能计量终端的监控和维护人员，对监控画面实行二十四小时监控，及时的查看实时电能计量状态，此外，电力企业还可在单位内增加web服务器，从网络监控系统中及时提取出数据库的信息，生成监视画面，让电力企业的所有工作人员可以进行实时浏览，实现广泛的电能计量监控。
2.2.3 运用新技术，加强对电能计量终端的监控力度
目前，我国的电力对电能计量终端的监控技术普遍处于基础阶段，为了保证电能计量终端可以系统地运行，电力企业可以引进国外的先进技术，加强对系统的监测与调控，保证系统能够快速准确地采集上下网关口、大用户结算点一级考核计量点等电能数据，为电费的结算提供可靠的数据支持，并及时地向电力企业的管理人员提供一手的关于电能运行中的电压、电流、点能力、功率等可靠资料，帮助管理人员完善电力企业的经营管理制度，降低线路及设备在运行中的电量损耗，提高电力企业的经济效益。
参考文献：
[1]张胜.电能计量终端的远程实时监视[期刊论文]，电力系统自动化，2006，30（22）.
【关键词】电气化铁路；负荷特性；计量方案
随着电力技术的快速发展和科学技术的迅速提高，使我国电气化铁路得到了迅速的发展。在进行电气化铁路运行过程中，通常需要将高次谐波电流注入电力系统中，会在一定程度上影响了电力系统的电压波形。在影响了电力运行系统时，会对电网安全和经济运行产生一定的危害，并且也需要制定科学合理的电能计量方案，以此保证电气化铁路的准确性。
1 电气化铁路的影响以及负荷特点
（1）电气化铁路对电网波形的影响。在电气化铁路中注入高次谐波电流，会对电网波形产生一定的影响。电气化铁力对电网波形产生的影响，使得电网波形发生畸变的现象，而在电网电压电流的信号中，使信号也不再是周期正弦信号，没有具备一定的平稳性。在对其进行分析时，电气化铁路会对电力系统谐波产生一定的影响，通常出现污染的现象，由于多次谐波的组合。在组合的多次谐波中，主要是奇次谐波。
（2）电气化铁路符合的特点。在电力系统中，电气化铁路是其主要的不平衡负荷和谐波源负荷。在电气化铁路中，通常是采用单相电力牵引，作为电力机车。当出现不对称的电流时，会对电力系统中的对称运行条件造成一定的影响，使运行条件出现损坏的现象，导致电力系统的负序分量大幅度增加。其次电力机车主要是整流型负荷，它会产生多次的谐波，并且注入电网中。在交流侧方面，电力机车会产生全部的频次谐波，并包括基波。当产生负序分量和谐波时并注入电网，从而会对电力系统产生严重的影响。
在电气化铁路中，电气牵引网的特点主要包括：用电量大、通常分布在较广的铁道线，并覆盖在广泛的公用供电区等。电力机车有着较大的功率和速度，并且负载状况也会发生频繁的状况，电力机车不仅会产生大量的电力谐波，且具备着不断变化的特点，也会对公用电网产生波动的现象，从而对电力系统产生严重的影响。
总而言之，电气化铁路用电负荷的特点主要包括：较大的容量和负序电流、较高的谐波含量；并且三相和电压会出现严重的不平衡现象，并且电流波形畸变等。用电负荷在具备着这些特点后，通常会对公用电网运行产生严重的影响，对电网的安全性和可靠性都产生影响。电气化铁路用电负荷不仅会对电力系统的电能质量和安全运行都会产生严重的影响，也会对电气化铁路牵引站的可靠性供电产生影响。而在危害电气化铁路因素中，主要就是电力谐波。
2 电力谐波计量方案
目前在谐波电能计量方式中主要分为两种，其一是感应式电能表，其二是电子式电能表。首先是感应式电能表，在谐波电能计量方式中，由于感应式电能表在工作时，有着较小的工作频率范围。在工频范围是45Hz-65Hz之间，它的铁芯才会对基波功率和电能进行测量。当输入信号的频率在发生变化后，使电流、电压磁通也会发生变化，而且电压和电流的夹角也会发生变化，从而引起驱动、抑制和补偿等力矩发生变化，造成计量出现误差的现象。当输入信号的频率不断增高时，误差向负方向也会增大，而计量只能得到较少的电量。在感应式电能表工作频率范围小于高次谐波的频率，从而感应式电能表不能在谐波电流中使用。
在电子式电能表对谐波电流进行计量时，由于数字化技术的快速发展，在很大程度上推动了谐波电流计量技术的发展，主要包括谐波和基波有功电能计量芯片和谐波无功电能计量芯片。在谐波电流计量技术中已经实现了非正弦计量。电子式电能表频率需要较宽的范围，当计量原理出现差异性后，在计量谐波电流时也会出现差异性。在利用电子式电能表进行计量时，主要有三种方式。
首先是普通计量方法。采用普通的计量方法对谐波电流进行计算时，需要利用数字乘法器的原理进行计量。在无功计量时，需要利用基波移相90度的方法。在普通电子表计量方式中，谐波源用户通常产生的谐波功率，会与基波功率相反，然后在向电网馈送，在普通电子表计量方式中会产生有功功率，造成总有功率的减少，也降低了有功电能。
其次是基波计量方式。在基波计量方式中，总有功功率与基波有功功率相等，当将非线性负载的影响消除后，通常也没有将对电网有害的谐波进行计算。
最后就是各次谐波叠加的计量方式。各次谐波叠加计量方式中当基波的有功功率加上各次输出谐波有功功率后就等于总有功功率。不仅将供电网电压中所造成损耗的谐波排除后，也计算了对电网有害的谐波有功功率，具备着较高的科学性、合理性和准确性。
3 选择谐波电流计量方案
（1）普通全波电能表。普通全波电能表应用在较广的范围中，有着最长的运行时间。在普通全波电能表中的有功电能中，主要是进行输入的谐波电能计量，将输出的谐波电能排除，主要适合在电网关口、电厂关口和非谐波源用户等进行计量收费，他们的电磁环境负荷都较为纯净。
（2）基波电能表。基波电能表可以有效的防止非线性负载对电能计量产生的影响，并且基波电能表计量出来的结果，通常都是按照谐波源用户的谐波情况。在基波电能表计量方式中，将电能计量点上的负谐波电能进行排除，只是对用户消耗的有功电能进行计量，并没有计量有害的谐波电能，因此，应用基波电能表只能是在电气化铁路等方面，对用户进行计量和收费。
（3）谐波电能表。谐波电能表在计量数据时，会大于和等于普通全波表所计量的数据。当谐波越大时，计量数据就会出现越大的差值。谐波电能表与其他两种计量方式相比有着更好的科学性、准确性和合理性。使用谐波电能表可以将用给谐波源用户消耗的有功电能进行全面的记录，同时也可以准确的计量用户向电网传输的谐波电能。谐波电能表作为有效的科学依据，可以帮助电力公司向用户征收较多的电费，并且也可以向污染电网的用户征收惩罚性电费。采用谐波电能表可以能够有效的抑制谐波污染，使电能质量得到有效的提高，另外也可以作为净化用电环境的有效手段。但是采用谐波电能表，需要耗费大量的成本。
4 总结
在电气化铁路负荷计量方案中，要对电气化铁路用电负荷的特性进行全面的分析，从而制定有效的计量方案。在制定计量方案时，要对普通全波电能表、基波电能表和谐波电能表进行全面的分析，然后根据它们的特性，从而选择最佳的计量方案，以此保证电气化铁路的准确性。
参考文献：
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[2]景德炎.电气化铁路负荷特性分析及供电方案相关问题的建议[J].会议论文，2008（11）.
程 刚 国网山西省电力公司运城供电公司 山西运城 044300
【文章摘要】
文章首先针对当前数字电能计量体系的工作原理和逻辑构成展开分析，而后进一步围绕该体系的检定工作进行了深入的讨论，对于了解数字电能计量体系的工作状态和检定工作细节以及价值有着一定的积极意义。
【关键词】
数字；电能计量；检定
当前我国电力领域的建设，是以智能电网作为主要的方向展开的。自2009 年国家电网公司提出了坚强智能电网这一总体思路之后，智能电网在建设过程中就开始认真关注存在于整个供配电网络环境中的设备运行准确程度以及可靠性等方面的特征。对于我国的智能电网实现而言，电能计量是一个关键的环节，必须给予充分关注，才能切实保证我国智能电网的健康水平。
1 数字电能计量体系结构分析
就我国当前智能电网的建设状态看， 数字电能计量装置已经在整个输配送网络环境中有较为深入的应用。就当前的状况看，数字电能计量系统坚持IEC61850 标准体系建立完成，并且一个完整的系统包括有电子式互感器、合并单元和数字式电能表等基本单元。具体结构参见图1。
图1 仅仅为理想状态下的数字电能计量体系结构，在实际的工作过程中，电子互感器的工作状态仍然在可靠性方面有所欠缺，因此更为常见的工作方式，是采用传统互感器代替电子互感器安置于系统中展开工作。数字字电能计量体系的合并单元需要具有模拟采样功能，并且将图1 中的电子电压互感器EVT 更换成为传统电压互感器VT，将电子电流互感器ECT 更换成为传统的电流互感器CT，构建起新的更具实用价值的数字电能计量体系。传统互感器将二次电流/ 电压值传送给合并单元MU，进一步实现对于电流/ 电压值的数字化，这是将传统互感器应用于数字电能计量体系中，并且实现工作的具体方式。
从工作的角度看，无论采用何种互感器展开工作，均需要严格遵守IEC61850 通信协议，符合过程层、间隔层、变电站层的划分。但是二者之间仍然存在显著区别，主要体现在模数转换是放在电子式互感器内部实现还是让合并单元来实现。数字电能计量体系与传统的计量相比，最为重要的差异在于在靠近高压侧实现了二次电流/ 电压值的数字化，因此对于传统环境中二次压降以及电磁干扰对计量精度的影响能够实现更好的控制和削弱。
2 数字电能计量体系的检定浅析
当前在我国的智能电网环境中，数字电能计量体系的应用已经有了长足的进展，但是迄今为止，数字电能计量体系的计量结果更多用于参照，而非直接参与实际结算。造成这种状况的重要原因在于数字电能计量体系的检定规程并未得到完全确立，因此其计量结果的准确性在法规层面看缺少必要的支持。
从具体的检定工作看，检定包括多个角度和层面的工作，诸如电子互感器的检定以及合并单元的检定等，但是其中核心的环节在于数字式电能表的检定。数字电能表的检定与传统电能表有很大的区别， 考虑到数字电能表遵循IEC61850—9— 1/2 规约采样作为输入，并且进一步通过光媒网络输入到电能表的工作方式就可以判断，传统电能表的检定方法无法应用于数字环境。就目前的发展状况看，对于数字电能表的检定可以按照溯源方式分为三类，即向标准模拟电能表溯源、向标准数字电能表溯源以及向标准数字功率源溯源。
向标准模拟电能表溯源方式相对而言比较完善，并且也是一个十分直接的鉴定方式。当前在工作环境中常用的向标准模拟电能表溯源方式工作流程参见图2。模拟信号从左侧进入流程，最终实现误差计算目标。
向标准数字电能表溯源的工作原理， 则是提供一个标准数字电能表作为检定工作的依据和标准，通过对比标准表和被测表来实现对于被测表的检定工作。此种工作方式通常依据功率源的不同进一步划分为纯数字功率源和实际功率源两种溯源模式。
最后，向标准数字功率源溯源工作方式中，标准数字功率源输出遵循IEC61850-9-1/2 协议的采样值数据帧，并且该数据帧所代表的电压、电流信号的幅值和相位可以根据实际的要求设置。根据配置的参数可以得到理论电能值，与被测表输出的电能值比较，就可以得到被检表的误差。
3 结论
数字式电能表的检定在目前我国的电力领域中还属于相对较新的题目，其成熟与发展，对于我国电力体系的发展有着毋庸置疑的积极价值。虽然目前电力领域中仍然缺乏相对统一的检定方法，但是这一方面的发展却并未停止，必然会在不远的将来形成成熟的体系，发挥应有的作用。
【参考文献】
[1] 刘振亚. 智能电网技术[M]. 北京: 中国电力出版社,2010.
[2] 王耀锋. 电子式互感器校验仪的研究[D]. 武汉: 华中科技大学硕士论文，2009.
关键词：集抄系统；在线监测；大用户；电能计量装置；电力系统 文献标识码：A
中图分类号：TM933 文章编号：1009-2374（2016）34-0038-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.019
当前我国电力系统的工作人员依旧是采用人工现场抄表的方式统计和分析电能量数据，工作效率低，人员配置多，人为错误发生率高。电能计量装置在线检测技术的出现和应用改善了这一不利局面。其可以防范窃电、实施状态检修，为电量的错误计算和追收提供了证据，提高了计量装置的稳定性、可靠性、准确性。以较少的物力人力来管理更多的用户，是电力企业发展的内在要求，也是现代用电管理的发展方向。
1 电能计量装置的常见问题
根据国家的《电能计量装置技术管理规程》，电能计量装置包括各种二次回路、计量用电压、电能表、电能计量柜及电流互感器等。参照现场运维的过往经验，电能计量装置故障一般集中在电流互感器及其相二次回路、电压互感器、电能表等方面。而且无论故障的形式如何，在数据的分析处理上都会体现为一次、二次侧功率、电流和电压因素等参数发生异常变化。综合现场工作的经验，大致可以把电能计量故障类型分为以下三种：（1）电流互感器异常，包括电流互感器二次回路、二次开路超差、短路等；（2）电压互感器异常，电压互感器发生超差、二次侧断相、一次侧熔丝熔断。二次回路异常，二次回路出现连接出错，表现为功率因素异常、电流异常、电压异常等现象；（3）电能表异常。根据对集抄系统大用户电能表的统计，一般常见的事故现象有正向无功、反向有功、反向无功、正向有功倒走或不走，总电量与峰谷平电量不匹配，电能表计量超差，电能表计时超差，电能表计费时段错误，电能表显示异常，电能表断相、失流、失压、逆相序等。
2 电能计量装置在线监测的特点
集抄系统大用户的电能计量装置在线监测系统，其数据运行主要是通过采集多维度计量装置及用电信息采集系统来完成，通过主站软件进行分析、处理、计算后，采用图表形式反映出来的一套系统体系。该系统能对计量装置的运行工况进行实时监控，计量装置运行出现异常能及时被发现，使计量装置故障持续时间得到有效降低，弥补了在传统计量装置运行管理中存在的不足，提高经济效益，实现生产效率的最大化。
电能计量装置智能诊断系统与在线监测可以实现采集设备故障分析、计量装置的异常分析、各类事件的在线监测和分析、异常流程处理、用电异常分析等功能，还可以为采集设备和计量设备运行质量的评价提供统计数据论证。通过对用电信息采集系统，电能计量装置可对多个电量参数进行检测，对电能表的接线错误、失流、失压、断相、超差等二次回路故障能够及时报警，有利于缩短故障处理时间。电能计量装置在线检测系统主要有以下四个特点：
2.1 丰富的异常指标专家库
计量装置的异常指标专家库主要包括对采集装置异常、用电异常和计量装置异常的判断标准和定义，还可以看情况根据需要对其进行完善和增补。异常指标专家库的建立和健全可以智能分析和诊断各种计量装置运行的异常，为计量装置在线监测提供了有效的监控手段及数据支撑。
2.2 采集并发送用户用电情况
将用户的用电情况通过信息采集终端进行采集并发送至主站。主站的监控人员从网络计算机屏幕传回的画面报警或分析，提取用户用电信息，与该用户历史数据进行分析比对，判断该用户的电能计量装置是否正常运行。
2.3 可连续监测
电能计量装置在线监测系统可对计量装置运行状况进行连续监测和分析，对计量异常能及时返现，降低了电量丢失的可能性。通过电量的采集，自动对线损进行计算，使主、配网线损坏管理更为快捷、便利。
2.4 分析判断异常
电能计量装置的异常智能诊断分析包括采集装置异常分析、用电异常分析、异常白名单管理、电能异常分析等功能，可以通过采集系统采集的电能、电量、负荷示值和设备类型、事件、参数值、档案等数据，利用异常分析专家库中的分析模型，对数据进行计算、统计和分类，快速判断出现故障或异常的原因。
3 大用户集抄系统的在线检测方法
电能计量装置是由很多种高精度设备搭配组成，要想对其运行状况进行准确检测，难度系数很大。并且因为人员故障分析能力、采集终端质量以及电力系统复杂性等因素的制约，加上终端具有预警性，一旦出现异常，就会向主站发出警报，这无疑降低了故障处理效率，增加了故障处理难度，要想快速做出判断，必须运用更科学的方法进行分析。在分析采集系统的数据的过程中可以得出结论，目前，系统平台的分析重点和采集上来的数据种类还停留在采集数据是否完整、终端设备是否在线的层面上，并未深层地发掘其下的各类计量装置监控的运用、数据的利用以及用户的用电特性监测方面的能力，对计量装置的运行状态尚不能自主监测。建立在目前可采集数据的基础上，为提升集抄系统在线监测的能力，以下对在线检测系统进行分析：
3.1 计量装置的超差分析
计量装置超差现象主要表现为互感器和电能表的超差误差。以往检测超差结果都是利用计量标准器具，当现场处于缺少标准计量器具的情况时，远程检测不可能对超差结果进行十分精确的测量，但是可以利用一些简单检测方式进行粗略估算，这在一定程度上也能对超差进行及早发现，尽量避免出现计量的重大误差。
例如如果用户自行安装了主、副电能表的计量点，对两块电表测出的电量进行比较分析可以得到数据，根据相关规章的规定，一般电能表准确度等级不应相差1.3～1.5倍。对于电压互感器、电流可通过对一次侧电流、电压来分析监测情况，再对一次、二次电压电流的比值进行分析，可以大致预估出结果。
3.2 防窃电分析
作为一种通信方式来说，采集系统是安全可靠的。其在反窃电工作中可以发挥极为重要的作用，搜集用户窃电的信息及证据，并将内容及时发给主站。
立足于大用户计量装置的角度来看，窃电方式总结起来可以概括为两种：（1）改变流经电能表的电流、电压值；（2）对电能计量装置进行破坏，使其丧失准确性。通过比对分析采集平台搜集的用户负荷异常曲线以及分析失流、失压的异常对电流和电压造成的影响，已经可以掌握其窃电依据。但根据目前已经发生窃电案例来看，对于反窃电工作，采集系统基本是被动的，即当现场出现窃电后，再到系统中找寻证据，这距离实现主动式的反窃电监控的目标还有较大差距。
本文通过分析提出两种方法：（1）对负荷曲线开展主动监控。用户出现窃电行为，其现场负荷往往会在窃电状态和正常用电状态之间来回切换。集抄系统平台可对负荷曲线进行绘制，使系统可以主动分析负荷曲线，如果负荷曲线出现突减或突增异常且长期运行的最小与最大负荷之间的差距超过50%，则该用户很可能出现窃电行为，应纳为重点监控对象范围；（2）防范有窃电前科的用户再次作案。可利用经传感器启动的摄像头或红外热像仪器，对已有过窃电前科的用户进行监视，当出现异常时，终端可将警报及现场设备采集的各类图像发送到主站，主站再对其进行重点监控。
3.3 功率因素分析
从电能表功能的定义来看，电能表内部会对每日的负荷数据进行冻结。在电能表的监测工作中，并没有深入研究探索电能表的存储功能，而对于多功能电能表而言，其表内存储的月末电量及符合数据的准确性将有可能对电费出账、线损管理等工作产生直接影响。在正常的用电情况下，普通用户的功率因数一般在0.9以上。用户的用电特性中如果带有感性或容性特征，功率因数根据相应的情况发生相应的变化。远程管理终端通过从计量装置处采集的电量数据进行分析，可以对相应的功率因数进行计算，从一定程度上可以反映出用户的用电特性，为判断用户用电是否出现异常提供依据。
4 对电能计量装置在线检测的建议
根据当前的基本国情，一次性建立完善的电力检测系统的条件尚不充分，还有很多地方需要改进，主要为三个方面：（1）提升系统的实时功能；（2）研究开发监测手段；（3）提高管理水平。
4.1 提升系统的实时功能
从客观角度出发，用电采集系统目前利用数据的程度不高。对于大量的报警信息，分析人员往往只能被动甄别，确认后再进行查询。要想对系统的实时分析能力进行提升，首先系统对报警信息进行统计、分析、归类，这样分析人员对数据进行有类别、有主次的排查，很大程度上可以使监测能力和工作效率得到提高。
4.2 研发新型监测手段
目前，国内许多电力公司都有自己对于现场监测的方法与管理技巧，对于同一监测内容也存在不一样的监测方法。国内各省市电力公司电能计量中心，可根据各自电网自身特点，从自身实际情况出发，具体问题具体分析，开发与自身情况相适应的现场监测手段。
4.3 完善现有类型终端功能
严格加强验收工作，做好消缺工作，提高在线率。这就是通常所说的“两头抓”，一是源头，一是现场。可尝试与无线通信方面的专业检验机构进行联合，严格对终端通信模块的验收程序进行把控，增加检测手段，对不合格的终端产品不予出厂。
5 结语
电能计量装置在线检测系统通过对电流互感器、电压表、电能表等数据进行检测，可以实现对电能的故障判断、自动校检、防窃电监测、记录分析等功能。有利于改善大用户集抄系统的故障检测困难、检测手段单一、管理水平落后等问题，为电量追补提供依据，极大地提升了计量装置的维护管理和监测能力。
参考文献
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【关键词】 远程抄表 数据传输
一、概述
远程抄表系统是指由主站通过传输媒体对多个电能表记录的电能信息实现远程自动抄读的系统，也就是实现对电能表数据的自动采集和传输的系统。远程抄表系统主要由电能表、采集器、集中器、数据传输通道、主站系统组成。常见的远程抄表技术主要分为有线抄表技术及无线抄表技术两大类，其中，有线抄表技术主要包括总线式抄表技术、电力线载波式抄表技术；无线抄表技术主要包括掌上抄表技术、基于无线网络的抄表技术。
二、远程抄表技术中国专利申请的分析研究
2.1总体情况
截止本文的检索时间，在CNTXT数据库中以“远程抄表”为关键词对中国专利申请进行检索，从申请人类别看，企业仍是申请的主力，高校、个人也提出了一定数量的申请，还有部分申请由企业与高校联合提出；从申请人地域看，申请量在前5位的省份是广东、北京、江苏、山东、浙江，上述地区经济相对发达，对新兴技术的认知程度相对较高，知识产权保护意识相对较强，促使了较高的申请量。从2002年起，远程抄表技术的中国专利申请量保持在每年30件以上，并呈逐年增长的趋势；从2009年起，申请量增长极为迅速，从2009年的111件，到2010年的174件，再到2011年起每年保持300件以上，这很大程度上与通信技术尤其是网络技术开始走进千家万户并广泛应用于各行各业有关，同时也表明我国对远程抄表技术的关注与发展正在持续升温。
2.2 技术热点
2.2.1 针对远程抄表系统的改进
在远程抄表技术中国专利申请中，涉及针对电能表、采集器、集中器、主站系统的改进。
发明专利申请CN201510782526涉及一种反遥控窃电的智能电表，该发明提出的反遥控窃电的智能电表，在现有远程抄表功能的基础上，实现了反遥控窃电的功能，当窃电现象发生时，不但可以跳闸以保护电能，还能利用远程通信模块、载波模块向电力公司发出报警。
实用新型申请CN201220279934涉及一种自适应的电能表采集器，其具有自适应电能表的通信波特率的功能，能够自适应电能表通信规约，自适应各种通信模块，抗干扰能力强，不需另外布线，不需现场抄表，节约人力成本，提高工作效率。
发明专利申请CN201210350568涉及一种远程抄表系统中的集中器，其保证了集中器中提供的时间精准可靠，时间计时不会存在误差，为新型的分时计费等涉及到时间的电量统计和费用计算提供了保障。
发明专利申请CN201210070176涉及一种电能计量自动化系统监控主站，其能够实现不同电能计量自动化主站之间的电量信息共享，提高系统灵活性，为业务的开展提供指导。
2.2.2 针对数据传输方式的改进
在远程抄表技术中国专利申请中，涉及对电力载波线、总线、GSM、GPRS、蓝牙等数据传输方式进行改进。
发明专利申请CN201410575920涉及一种电力线载波的低压智能抄表系统，其以电力线为通信介质，结合扩频技术的原理，具有成本低、电路简单、抗干扰能力强的特点，具有很高的实用价值。
发明专利申请CN201410689808涉及一种基于RS485总线通信技术的小^智能电表系统，该系统结构简单，成本低廉，组网简易，避免了小区工作人员挨家挨户进行抄表，极大的降低了小区物业的工作量，并且实现了小区的智能化管理。
实用新型专利申请CN201220722646及一种基于GSM网络的自动抄表系统，该系统将直读式抄表技术与无线传输技术相结合，利用无线通讯网络传输仪表数据，实现远程无线自动抄表。
发明专利申请CN201310004675涉及一种基于GPRS与物联网的远程智能抄表系统，该系统可以降低运行成本和功耗，提高工作效率，避免有线抄表系统布线施工带来的问题，提高系统的灵活性和实用性。
发明专利申请CN201310082058涉及一种基于WiFi的远程抄表数据采集系统，由于WiFi网络传输质量高、覆盖面大、费用低，该发明具有抄表数据传输准确、速度快的优点，而且运行成本低。
三、结束语
本文在对中国专利申请进行统计分析的基础上，对远程抄表技术的专利发展动态进行了分析研究，并针对远程抄表技术在中国专利申请中的技术热点进行了介绍，有助于本领域技术人员更好地了解远程抄表技术。
参 考 文 献
论文摘要：随着我国电子信息和科学技术的迅速发展，电力企业得到了很大的改善，远程自动抄表技术对于供电企业提高用电营销管理水平、增加企业经济效益和获得较大的社会效益意义重大。本文介绍了远程自动抄表技术在电力企业中的应用情况，分析和指出了远程自动抄技术在营销工作中需要注意的问题及改进措施。
1 远程自动抄表系统现状
远程自动抄表系统运用电量采集设备和应用软件系统，建立了相应的电能表档案，实现对采集电量的分析处理，可监测计算母线电量平衡，及时发现存在的问题，现了对变电站出口计量客户的自动抄表．与营销信息系统连接进行电费计算，对高耗能客户“五天一抄表、五天一结算”。
目前，系统根据具体情况分别通过光缆、公用电话网、移动通信网3种方式进行通信，可实现主叫与被叫。用于与采集设备进行通信的通信控制软件，可监测采集器及相关设备的运行。支持本地、网络多路径存放数据文件，实现数据共享，系统数据安全、可靠。
在应用的过程中，受客观条件限制，还存在着一些影响或限制系统稳定运行的问题：
1.1 防火墙等网络安全技术尚未与系统结合应用，系统数据的安全性还存在隐患。
1.2 采集终端还不能完全统一，仍存在机械表或机电一体式电能表，对数据采集的准确性有一定影响。
1.3 数据规约管理还存在差异。部分变电站建成的远程采集电能表或采集设备不符合当前应用系统数据规约，使得数据传输通信受到限制。
1.4 采集系统覆盖面还不够，一部分大客户、配变还未完全纳入远抄范围，使得线损计算、电量综合统计分析等管理只局限于变电站层面。
2 远程自动抄表系统规划
2．1 完善变电站远程抄表系统
2.1.1 针对新增变电站提出远程抄表系统建设要求，选用数据规约相符的多功能电能表，选用原有设备厂商提供的新型采集设备，统一纳入现有远程抄表系统管理。
2.1.2 对变电站各级关口电能表拟定分批更换为全电子式多功能电能表的工作计划，争取资金，对三相三线制计量方式进行三相四线制改造，在从互感器、电能表上提高计量精度的同时，将电能表分批更换为多功能电能表，以适应远程抄表系统的技术要求。
2.1.3 在相应网络连接的关口设置防火墙，防止因系统连接外网或网络之间连接使系统数据受到病毒侵入等安全威胁。
2．2 新建大用户和配电变台自动抄表系统
基于大用户和配电变台计量点较分散的特点，难以做到给每个分散的地点都安装固定电话或移动卡，根据当前远程自动抄表技术发展形势，计划采用适合配电变压器数据采集的新技术。有选择地在每个半径500～3000m的区域内，使用1台高性能的智能电表数据采集器，自动抄收区域内的多块配变电表数据。用微波通信无线抄表器完成配变电能表与采集器之间的预定时间信息传递和逻辑连接。采集器既可以使用gprs无线网，也可使用有线电话网或电脑以太网传输数据。
配电变台及高耗能用电客户远程抄表系统主要由智能电表数据采集器、无线抄表器、通信控制软件、电量管理分析软件四部分组成。智能电表数据采集器除了能采集电能表的电量数据之外，还能采集有功功率、三相电流、三相电压、功率因数、失压报警、电表时钟等多种数据。并可具有单总线上多协议的功能。采集器除了配备gprs模块外，还配置有线电话接口，以方便与其他系统相连接。无线抄表器使用单片式无线数字通信集成电路，配有8个信道。郊外通信距离可达3km左右，城区约在0.5～1.5km。通信控制部分与电量管理分析软件可以使用现有系统设备进行升级，以监测采集器及相关设备的运行，并进行电量数据查询统计分析。
2．3 建设居民集中抄表系统
根据电能表型式及装设模式的不同分别采取不同的终端采集方式，如：零散住户、旧的居民小区考虑到电能表分楼层装设，其采集终端数据信息可利用载波方式传输到集中器；而新的居民小区已经要求电能表全部采用一楼集中装设模式，故可以应用485数据线连接方式传输到集中器，大大提高数据传输的可靠性。台区与主站的通信方式可根据网络覆盖情况和地区通信业特点选择有线电话拨号或gprs方式。
2．4 与营销信息管理系统的管理接口
目前使用的远程抄表系统与营销信息管理系统已经实现中间库形式的接口，远程抄表系统通过中间库，根据营销信息系统的数据需求提供相应的数据信息。要求新建的项目必须统一使用与现有远抄系统数据规约、技术要求相符的硬件和软件，以达到系统的集中规范，也便于与营销信息系统的数据连接共享。
3 远程自动抄表技术应用中存在的问题及解决措施
通过近年来的发展，远程自动抄表技术在供电企业的应用愈加广泛，在变电站、大用户、配电公用和专用变台、居民小区等都有应用，但因投资、规划和技术发展等原因，使得很多地方在技术应用方面存在着一些问题，主要有以下方面。
3．1 技术、设备
变电站远抄、大用户和配变抄表以及居民小区集中抄表所应用的远程自动抄表技术、设备的厂家不统一，存在着系统维护、应用分散现象，缺乏统一的数据应用平台，使得各个系统不能充分发挥作用。
解决措施：应该在所应用的系统中确定一个主流系统，将其他应用整合到这个系统中来，形成一个综合远程自动抄表系统，与营销信息管理系统以数据接口方式进行连接，实现全部数据的综合分析，线损也可实现分电压等级、分线分台区的分别统计分析和汇总，使得系统可以集中为营销管理工作发挥整体作用。
3．2 采集终端
自动抄表采集终端采用全电子式电能表的适应环境能力还不能完全达到实际应用要求。根据电力行业标准规定，电子户外式多功能电能表工作条件为-25～55℃，极限工作条件为-25～60℃，这对我国大部分地区的气候都能够满足，但在我国北方的部分地区，在温度超过其工作条件时，会导致电能表液晶屏幕停止工作或电子元件损坏。在逐步扩大远程抄表应用面的过程中，应用于室外的情况越来越多，针对过低温度超过标准工作条件以下时可能会出现的电能表停滞，应该做好一定的准备，防范在此过程中造成数据损失。
用全电子式电能表更换原有的机械表，无论从计量精度，抄表系统的维护量及自动监测数据的丰富性等方面都有极大的改善，并且结合某些电能表的负荷控制功能，系统还可以对指定线路的负荷进行控制，借助于智能电能表的预付费功能，系统还可以发展大用电客户的远程付费控制业务，这已经是当前发展的主流趋势。为了保证终端工作的稳定可靠，一是要在选型时充分考虑当地气候条件，为供货商提供必要的技术要求，要求其供应产品的工作条件要满足当地需求。二是对安装在户外，尤其较偏远地段的台区，采取定制的计量箱，设置必要的防高温、防寒隔层措施，以保证电能表的工作环境符合要求。
3．3 通信方式
自动抄表的通信方式各有利弊，不可片面追求通信方式统一。在实际应用过程中，由于面对的是城区、近郊以及远郊的不同区域，公用电话网、移动网络都会有难以覆盖需求区的情况，应该考虑因地制宜，考虑各种通信方式的优缺点，采取复合通信方式进行数据传输。
通信系统主体一般主要有光纤传输、无线传输电话线传输和低压电力线载波传输4种。光纤通信频带宽、传输速率高、传输距离远、抗干扰性强，适合上层通信网的要求，但因其安装结构受限制且成本高，一般只应用于变电站层面。无线通信适用于用电客户分散且范围广的场合，其优点是传输频带较宽，通信容量较大，通信距离远，主要缺点是需申请频点使用权，且如果频点选择不合理，相邻信道会相互干扰。目前，gprs无线通信网络为无线抄表系统的实施提供了高效、便捷、可靠的数据通道。租用电话线通信数据传输率较高且可靠性好，投资少，不足之处是线路通信时间较长(通常需几s甚至几十s)。电力载波通讯最大的问题就是信号衰减和抗干扰能力，虽然很多厂商研制了抗干扰电路、中继功能、扩频技术的综合应用，但其实用性还有待于在实际应用中进一步检验。
3．4 应用
自动抄表系统应用方面，受应用企业人员、管理等方面因素限制．全面功能的开发使用还有不足。必须要有相应的组织机构及技术人员去管理和维护，需要多学习同行业先进单位的好经验，取长补短，不断完善。
1.电能的分类
电能可以分为有功电能和无功电能。在用电过程的能量转换过程中，把可以转换成各种能量的电能称为有功电能，例如：电炉通电能将电能转换成内能，电机通电能将电能转换为动能，电灯通电发光能将电能转换为光能。此外。在生活用电中还有一部分用电器，它们在通电工作过程发生能量转换时，需要先建立一种转换的环境。
例如：电动机和变压器，他们在将电能转换为其他形式的能的过程中需要先产生磁场，还有一些用电器比如高速电子枪，在对电子进行加速之前要建立电场才能完成能量转换。在电能转化过程中，把类似建立磁场和电场消耗的电能称为无功电能。不同种类的电能，记录电能消耗量仪器也不一样，有功电能用有功电表记录，无功电能用无功电表记录。在日常生产生活当中，有功电能消耗最多，对有功电能的计量也最为复杂。在本论文当中，主要探讨有功电能。
2.有功电能的计算和误差分析
2.1 电力系统中有功电能的计算方法
在电力系统中，有功电能的计算分析主要考虑因素是用电时间和在这段时间内电能消耗的有功功率，一般用平均有功功率来分析。对某一段时间内的有功电能计算公式为：
W=P×T
式中，P为在时间T内用电的平均有功功率值;T为用户用电时间。比如，在三相四线制电力系统中，可以根据电力系统的运行情况来计算有功电能。
2.2 电力系统中有功电能的误差分析
由上面的有功电能计算方法可以分析得到，影响有功电能计算精确度的主要因素来源于公式中的P，也就是平均有功功率。而影响有功功率的因素又是多方面的，这些因素影响平均有功功率，进而影响有功电能计算的精确性。拿生活中常用的三相四线制电力系统为例，在理想三相四线电路中，三相中的每一相功率都是相等，而每一相的电压（或电流）相位相差120°。由于三相电路的这一特点，我们很容易可以得到：在三相电路中，任意时刻的瞬时功率之和等于平均有功功率。因此对三相电路中瞬时功率有影响的因素也将会影响平均有功功率。
2.2.1 谐波对电能表计量产生的误差
对于理想三相对称电路中，有一个特性，这个特性可以表述如下：在任意时刻，三相瞬时功率之和与三相电路中的平均有功功率相等。而在实际电路中，谐波对三相电路系统中瞬时功率的影响非常大，当谐波存在于三相四线电路中时，通过理论计算可以得到：由于三相电路相位的不同，三相电路中的瞬时功率之和为平均有功功率和功率的交流分量之和。而求瞬时功率在一个周期内的平均值可以得到有功功率，这样，我们可以先求瞬时功率，进而再求有功功率。
目前，在数字式电能表对有功电能进行计算时，一般都是先求瞬时功率，再根据瞬时功率来求有功功率。在数字式电能表计算过程中，电能的计算要考虑基波电能和各谐波电能，计算的总和是两者的代数和。谐波功率和基波功率的相位有两种可以，一种是同相位，一种是相差180°。谐波功率和基波功率的相位相同时，电能的计算结果是两者数值相加;谐波功率和基波功率的相位相差180°时，电能的计算结果是两者数值相减。为了排除谐波对电能表计量的影响，可以在普通的数字式电能表之前加装低通滤波器，将电路中的谐波滤掉。这样，改进后的数字式电能表将只计算基波的有功电能。
图1 全数字机式电表有功电能计量
图2 理想状态下的有功功率
2.2.2 电能表对有功电能计量的误差
改进后的数字式电能表可以电路中的谐波滤掉，排除了谐波对计算结果产生的误差，但是低通滤波器的引入同时也会带来误差。图1是改进后的数字式电能表计算有功电能的过程。改进后的电能表本身所带来的误差可以从两个方面来分析：
第一，高频谐波的不稳定性产生了不稳定的误差，而这种误差也是不确定的，因此它不可估计;当电流和电压频率相同的时候，将会产生有功功率。电能表有前置的低通滤波器，它将高频的相关分量完全滤掉了，但是高频的相关分量可能会有一些同频率的电压和电流，这些同频率的电压和电流将会产生有功功率。因此前置的低通滤波器也将这一部分有功功率过滤了，在一定程度上造成了误差。在不同形式的电路中，高频分量的频率将不同，高频分量产生的有功功率也就不完全确定。造成了这部分误差的不确定性。
其次，功率的因数角会发生改变，将产生计量误差;前置滤波器的加入电能表会对信号产生相位变化，而且不同频率的信号相位变化会不同，这样就会改变功率的因数角，从而产生计量误差。
根据有功功率的计算方法，设瞬时功率为P（t），在一段时间内的平均有功功率可以表示为：
理想状态下的有功功率如图2所示。前置滤波器在理想状态下工作时，电压的有效值和电流的有效值都相同，都为1，存在阻性负载，这时前置滤波器将有1000Hz的截止频率。而当实际功率达到3的时候，前置滤波器的加入电能表会对信号产生相位变化，而且不同频率的信号相位变化会不同，这样就会改变功率的因数角，从而产生计量误差。研究发现，当实际的有功功率为3，在开始的一个周期中经过前置滤波器算出的有功功率为2.93，相对误差达到2.3%，误差相当大。不除以时间，只算积分，产生的绝对误差为0.0014。两个周期的结果，经过前置滤波器算出的有功功率为2.965，不除以时间的绝对误差仍然为0.0014，但有功功率的相对误差缩小了一半。由此可以看到0.0014是由前置滤波器所产生的延时造成的，并且有功功率的相对误差随着积分周期数的增加以2的指数规律递减。因此5个周期求一次有功功率，相对误差减小到0.14%，就已经能满足0.2级电能表的要求了。如果考虑实时性，可以将相位延时误差在数据处理模块中进行补偿。各次谐波均会产生不同相移，处理方法可与基波下的处理方法相同。再考虑含有高次谐波的情况，电压、电流的频率成分相同，含有50Hz、2800Hz。50Hz的基波有效值为1，2800Hz（50hz，大家都知道，2800hz是什么来的？为什么跟50hz放在一起）的谐波有效值为0.1，为方便计算取相位均相同。前置滤波器为两阶巴特沃思模拟滤波器，截至频率为1000Hz。
图3 含高次谐波的有功功率
含高次谐波的有功功率如图3所示。从图中可以发现，实际有功功率为3.03，经过前置滤波器后计算的有功功率为2.966。由于基波产生的误差为0.07，因此谐波经过前置滤波器后有功功率由0.03衰减到了0.006。假如将基波产生的误差进行补偿，则由于滤波所产生的误差接近0.2%，满足计量要求。但这个误差是会变化的，高次谐波的频率越接近前置滤波器的截止频率，幅值相对于基波的比例越大，以及高次谐波的占有率越大都会使这个误差变大。
3.电能计费问题探讨
从上面分析可知，总的有功功率应该是基波有功功率和谐波有功功率的代数和。但目前对谐波有功电能如何收费并没有统一的标准，因此不同的电表对有功电能的计量将会不同，不同电表对电能的计量存在较大的差别。在家庭电路中，普遍采用的电能表主要有两种，分别是感应式电能表和电子式电能表。感应式电能表由于其工作原理及构造决定了电压、电流只有在理想状态下才具有很好的工作性能，由于其电气性能的非线性，当有谐波时，感应式电能表所计量的电能不是基波产生的有功电量，也不是基波与各次谐波单独作用时产生的电能量的和。电子式电能表由于计算电能的方法各种各样，因此种类繁多，其中很大一部分也是笼统的算出一个总的有功电能，因此这些都不能很好地反映用户的实际用电情况。比较理想的方法是将基波产生的有功电能和谐波产生的有功电能分开计量，对这两种不同的有功电能可以采用不同的收费标准。
此外，线性负荷用户和非线性负荷用户也要有所区分。在非线性负荷用户的电路中，这种电路会把部分基波功率转换为谐波功率，因此电表中计量的有功功率小于其实际消耗的有功功率，并且它又给电网注入了谐波，对电网造成了污染，收费时应考虑这方面，对其收取额外的电费。在线性负荷用户的电路中，由于这种电路会和非线性负荷用户的电路处于同一个电网，当电网中存在由非线性负荷用户电路产生的谐波时，线性负荷用户将被迫吸收谐波功率。这样，在计量线性负荷用户的用电量时，将会多算，因此现有的收费标准是不尽合理的。并且线性负荷用户是有利于电网的，他们不但多缴纳了电费，并且用电设备由于谐波的存在受到了不同程度的损害，因此他们应该得到补偿。
在用电过程中，还有部分电力用户在用电过程中采用了一些有效的措施抑制输电过程中产生的谐波，并通过一些途径进行无功补偿。这些用户在一定程度上对电网的良性发展起到了积极的作用。因此，对这部分用户的用电计量过程中应该考虑这些有利因素进行适应的减量。
要精确、合理计量电能，关键在于处理好谐波电能的计量，就必须先优化谐波源的探测技术。在用电过程中，会有某些时段用电量突然巨增，对于这样的冲击性负荷，将会使线路的输电容量增加，相应的输电电压也会随之波动，进而使电表对电能计量产生误差。对于这方面的问题，要对负载进行动态和稳态检测，将基波电能、谐波电能和动态电能分别计量，并分别计价。
4.总结
在文章中，主要探讨了电能计量误差分析和电能计费两个问题。在电能计量误差分析方面，阐述了电能计量的原理，谐波对电能表计量产生的误差和电能表对有功电能计量的误差。通过分析提出了一些关于降低误差的建议，在降低谐波对电能表计量产生的误差时，可以在电表上安装低通滤波器，将电路中的谐波滤掉。在降低电能表对有功电能计量的误差时，要优化电表设备，对各科不同的有功功率分别计量。在电能计费方面的分析中，提出要充分考虑各种不同的有功功率，对各种不同的有功电能进行分别计费。
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随着微电子技术和设计制造技术的发展，集成电路设计从晶体管的集成发展到逻辑门的集成，现在又发展到IP（Intellectual Property）的集成，即片上系统SOC（System-On-Chip）[4-6]。与单功能芯片相比，SOC芯片具有集成度高、体积小、印制电路板（PCB）空间占用少、功耗低、抗电磁干扰能力强、可靠性高、成本低等优势。同时，可以有效地降低电子、信息系统产品的开发成本，缩短开发周期，提高产品的竞争力[7]。
1 RN8316（SOC）简介
图1 RN8316系统框图
RN8316是深圳锐能微公司提供的一款低功耗、高性能、宽电压、高集成度、高精度的三相MCU芯片，产品系统框图如图1所示。该产品内嵌32位ARM Cortex-M0核，最高运行频率可达29.4812MHz，最大支持224Kbytes FLASH存储器、16Kbytes SRAM和16Kbytes EEPROM，内置单cycle乘法器（32bit*专业提供论文写作和写作服务,欢迎您的光临lunwen. 1KEJI AN. C OM32bit）、CM0内嵌系统定时器、2个DMA控制器，支持外部中断等多种唤醒方式，提供完善的集成开发软硬件环境。该芯片支持高速GPIO，可与不同电压外设器件连接，最大支持10位ADC，8*32位的LCD，支持芯片电源电压及外部电压检测。通信接口最大支持6路UART，2个7816口，1路I2C和1路SPI。同时，RN8316还集成了RTC、看门狗和加密处理器。
2 硬件电路设计
电力能效监测终端主要由电源模块、计量单元、存储单元、载波模块、通信模块、直流模拟量采集等部分组成。系统的结构框图如图2所示。
图2 电力能效监测终端设计框图
2.1 电源模块设计
为保证终端能够稳定工作，并具有良好的电磁兼容特性，电源模块采用三路电源供电，分别为主电源8 V、两路12 V辅助电源，之间相互隔离。主电源VDD8V通过LDO降为VDD5V和VDD3.3V电源，主电源5 V为SOC、红外、电能质量监测模块供电，主电源3.3V给计量芯片供电。一路ZB12V辅助电源用于载波电路供电；另一路AUX12V辅助电源为遥信电路供电，同时通过LDO降为AUX5V，为RS485、直流模拟量电路供电。电源电路设计如图3所示。
2.2 采样计量单元
采样计量单元是电力能效监测终端的重要单元，设计中采用锐能微公司的RN8302计量芯片来实现对电压、电流、功率、功率因数、谐波等数据的计量，并输出有功、无功脉冲。RN8302占用SOC一路SPI，同时SOC配置中断、复位口从而能够实现对计量芯片的控制和通信。RN8302管脚资源配置如图4所示。
图4 RN8302管脚资源配置
采样电路中，考虑到生产成本和计量精度，电压采样采用电阻分压采样的方式，UA/UAN，UB/UBN，UC/UCN为采样信号，而电流采样采用电流互感器采样的方式，IAP/IAN，IBP/IBN，ICP/ICN为采样信号，电路图分别如图5和图6所示，电压采样电路中的1K电阻和电流采样电路中的5R电阻采用精度1%的精密电阻，电容用于去耦和滤波，以保障采样精度。同时电压采样信号可用于电能质量的监测，扩展电力能效监测终端的功能配置。
图5 电压采样电路
图6 电流采样电路
2.3 遥信电路
电力能效监测终端配置两路遥信端口，使用光耦LVT-816同SOC进行隔离。遥信电路原理图如图7所示。
图7 遥信电路
2.4 RS485电路
在实际工程运用中，由于受到工程人员操作能力，经验等因素的影响，RS485的A、B端子常常接反，导致不能够正常抄表。因此，在电力能效监测终端RS485电路的设计中，采用了无极性485芯片ECH485NE专业提供论文写作和写作服务,欢迎您的光临lunwen. 1KEJI AN. C OM，A、B端子正反接都能够正常通信。终端配置两路RS485电路，分别用于抄表和维护，占用SOC两路UART端口，485芯片用光耦同SOC进行隔离。RS485电路如图8所示。
2.5 直流模拟量电路
直流模拟量电路主要针对非电气量的采集，该能效终端采用瑞萨电子的RL78/G13系列单片机进行控制，SOC通过一路UART端口进行通信，并配置复位脚进行控制。直流模拟量电路通过光耦同主电路进行隔离，终端配置了两路信号的采集，拓展了数据的采集范围，实现了采集和能效监测的多样化。直流模拟量采集电路图如图9所示。
2.6 载波电路
电力能效监测终端的载波用于同能效采集服务器进行通信，载波电路占用SOC一路UART端口用于收发数据，占用一路7816口实现载波的设置、复位、事件输出等功能，并通过光耦同SOC进行隔离，接口标准符合最新国网三相电表规范，可方便插拔和替换多个厂家的载波模块，提升了产品的兼容性。载波电路如图10所示。
3 结束语
本文在智能用电及能效管理的基础上，根据电力能效监测终端技术标准，采用SOC芯片RN8316，进行了硬件的设计。相对于传统的基于独立功能芯片的用电终端，基于SOC的电力能效监测终端在功耗，稳定性，可靠性等方面表现更加优异，并且体积小，所用元器件少，生产成本较低，具有良好的市场前景。
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用电信息采集系统属于系统化集中管理过程，从我国各地方电力企业电力系统管理而言，整个采集系统建设仍然受到运行管理与资金等方面的影响；同时，光纤、卫星通信等技术的进步，为采集系统进一步发展提供可能。因此必须要根据电力企业电网管理的具体要求，对用电信息采集系统功能设计做分析。
一、用电信息采集系统关键技术
1、信息采集技术
在信息采集过程中，电能表是信息采集的主要媒介，通过电能表，完成对一个或多个数据采集，采集结束后对相关数据进行处理、储存，并将数据传输至主站系统中。因此，信息采集技术的采集起始点是用户端电能表，从用户端电能表工作原理与测量结构运行要求来看，电能表主要表现为机电脉冲式与全电子公式两种电表形式；而输出接口可划分为：RS-485型与低压配电线接口型两种。从功能来看，机电脉冲式电能表的工作方位（测量结构）与感应系电能表，都是依靠电子电路完成对数据测量；但由于机电脉冲式电能表主要依靠脉冲方式完成输出，信号在输出过程中易出现数据丢失或多脉冲现象。
2、信息传输技术
（1）有线通信技术
①有线电视电缆：通过已有电视电缆进行数据传输，这种传输方式更适用于中小型居民居住区。该传输方式具有传输质量高、信息总传输量大等优点；若在管理中能进一步增加有线电缆覆盖面积，传输效果将会进一步提高。
②RS485总线传输：该传输方式具有传输稳定、速度快等优点，是当前国内一种常见的通信传输方式；但该传输方式在布线过程中需要投入大量人力资源，总线受到破坏后，需要重新进行管理。
（2）无线通信技术
①红外线传输技术：该技术需要在一段距离内对某一位置进行定点，并完成两点之间的无连接数据，具有操作简单、经济效益好等优点；但该技术需要人工操作，对距离、接收等因素具有较高要求，更适合于用户集中区。
②无线电波传输技术：该技术分为现场手抄（无线抄表）与远程无线抄表两种形式。现场手抄所使用的无线装置功率略低，与红外抄表方式类似，但距离长于红外抄表；远程无线抄表通过大功率无线电台，对数据进行远程接收，是一种相对成熟的抄表技术。
二、系统建设
1、主站建设
由于不同客户在电力能源需求中具有明显差异，导致不同用户的用电环境、客户端类型、远程信息通道等方面存在不同。以国家相关要求来看，必须要以“统一”与“集约”两方面为基础，以实现电力企业营销战略为核心，建立完善的用电信息采集平台。
在主站建设过程中，必须要对对数据通信模式进行分析，本文从远程网络与GPRS移动数据通信业务两方面进行分析：
（1）远程网络
本文对光纤通信模式下的远程网络传输进行分析，具体结果见图1。
图1 光纤通信模式下的远程网络传输
注：在光纤介入之前，采集服务器、路由器与光电转换皆属于主站系统；经过光纤介入后，路由器与终端属于采集对象。
通过光纤介入，主站系统完成对采集对象的数据管理，能完成对信息的实时控制。现阶段，光纤主要分为无源光网络与有源光网络，其中有源光网络应用范围更加广泛。
（2）GPRS移动通信业务
从功能上讲，GPRS技术的优势主要体现在以下几方面：
①结束时间短
②传输效率高
③资源利用率高
本文根据电力企业对数据传输的速度要求、持续性要求入手，对GPRS技术的主要设计流程做分析，具体结果见图2。
图2 GPRS技术通信流程
注：通信设备与防火墙属于主站系统，无线模块、终端设备、无线模块与终端表示采集对象。
主站系统建设除上述两种技术之外，也包括PSTN与230M无线专网。本文对4种技术各项数据进行统计，并进行比较，具体结果见表3。
表3 不同远程通信技术比较
由表3可发现，光纤通信除建设成本不具备优势外，其他多项选项均符合用电信息采集的基本要求。因此本文认为，在具体功能选择中，必须遵循下列几点原则：
①在无成本压力的情况下，优先选择光纤通信技术；
②在系统建设初期，可先通过GPRS技术构建Vlan网络；
③若建设过程中发现230M无线专网覆盖，要优先考虑利用本地资源；
④PSNT可作为通信的一种辅助手段。
2、数据采集与计量装置检测
（1）数据采集
可设置自动采集权限，重点对电力用户计量点电能值、负荷瞬时用电总量、用户用电事件、当前电网电能质量等进行控制，保证数据的完整性与准确性，未接下来的电费结算提供依据。
（2）计量装置检测
通过主站，对各个监测远方电能计量装置进行运行信息监控，并分析当前装置的计量内容，根据内容判断故障信息与窃电形式等，可在第一时发现用户端的用电异常，并及时制定解决方案。
结束语
本文对用电采集系统中的与运行管理、模拟建设等方面做简单讨论，重点分析了主站建设中的通信方式建设，并通过比较不同通信方式，对系统的通信方式做确定。总体而言，必须要根据电力企业的实际需求，选择不同种类通信方式，以获得更好的通信结果。
参考文献
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论文关键词：抄表,这是电力企业经营当中的重要一环。传统的手工抄表,危险作业,并且工作量大,难以实现抄表到户;人为差错多;无法及时地了解各电表的实时用电情况;易产生“关系电”、“人情电”、“权力电”。抄表这一环节的滞后和不足,已经严重影响了电力企业的整体运行。并且,随着我国经济生活水平的不断提高,各项复杂的、高性能的用电设备在电力系统中得到了广泛的应用,更使这一状况雪上加霜。为了适应新时期对电力系统提出的更高要求,积极发挥智能电表的先进性能,并以此为契机,实现远程集中抄表,并推动电力企业整个业务的改造和优化,提高企业管理水平和服务质量
1．1 智能电表提供稳定可靠的用电数据等多种信息，通过远程抄表系统传送给各个控制中心。这样避免了人工手动抄表的随意性等不稳定因素的干扰，这是最重要的一环。
1．2 用电客户也可以籍此直观方便的查看自己的用电情况，比如查询峰、平、谷段的电量、电价，剩余电费、时间等信息，明明白白消费。同时，随着国家差异化电价的实施，用电客户更可以根据自己的用电情况，合理调配使用电能，节约开支，从而在整体上优化配置了电力资源，提高了我国的电能使用效率。
1．3 智能电表可以在相关设备的配合下，对用户及时报警电费余额不足等等，避免不必要的停电损失。
1．4 用户可以通过诸如工商银行自助缴费查询终端等多种途径便捷缴费，而且只需插入充值后的购电卡就可以自主恢复供电。
1．5 随着科技发展，智能家庭逐渐建立起来，智能电表更是不可或缺的基础性仪器。智能电表配合智能电网，可以缩小因输配电原因导致的电能质量问题，与此同时还能缩小因线路故障、谐波源导致的电能质量困扰。便于为用户提供优质的电能供应。
2 GPRS远程集中智能抄表系统是可行性方案
2．1 远程抄表系统势应运而生
我国传统的用电管理制度已不适应经济蓬勃发展的要求，国务院于1993年2月了《电网调度管理条例》，其中明确指出要尽快对用电进行自动化管理，并拨款支持电力部门进行技术改造。1995年4月电力部又提出电价分时段计费。1995年5月起，深圳特区报连续发表了多篇关于“电怪圈”的报导，各界人士强烈要求抄表到户，取消中间收费阶层，强化用电管理。2014年1月1日，浙江省《浙江省计量监督管理条例》正式施行。随着人们生活条件的改善，各种计量收费装置进入千家万户，远程抄表不仅要求能抄电、水、气表，所有涉及到计量收费的装置都有自动抄表和自动收费的要求。而这些计量装置只要配备合适的传感器．都可以接进一个统一的计度和通信单元，实行远程抄表。
2．2 GPRS远程集中智能抄表系统是现阶段成熟的远程集中抄表方案
随着无线通信数字网络的发展，无线远程自动抄表已成为发展的话然趋势，其应用领域极为广阔。目前基于仪器、仪表分布点多面广，其远程抄表大多仍沿用有线传输方式，线路维护量很大。由于电话线公用，通讯时经常发生冲突，既影响了数据的传输，也对电调部门的正常工作造成了干扰．并且此种方式对通讯部门程控交换机正常、稳定的运行也有一定的影响。为保证传输质量，若采用专线方式，投资成本太高。现阶段，出现了GPRS远程集中智能抄表系统，利用GPRS无线数字网的通讯方式，很好地解决了远程抄表的瓶颈问题。使用GPRS无线组网方案，数据实现分组发送和接收，用户就可以总是在线且按流量计费，降低了服务成本。
2．3 GPRS远程集中智能抄表系统使用中要注意的问题
2．3．1 选好位置安装集中器，有效避免GPRS信号不稳定
GPRS信号容易受到天气因素以及周围环境的影响，表现为信号不稳定，乃至没有信号，这无疑将导致抄表波动乃至抄表失败。为此，可以选择GPRS信号好、周围干扰信号源少的位置来安装集中器。
2．3．2 加强施工管理，确保Rs485通信准确无误
同一表箱内485通信线，如果接反或者接触不良，其中一个接点接触不良，也将导致其后的所有电能表采集失败，这是施工中必须特别注意的问题。PRS远程集中智能抄表系统施工中，必须加强施工管理，要求施工人员认真核对485通信线的线序，原则上同一表箱内485通信线不允许开断施工。如确需开断，则必须将进同一接线孔的两根线拧紧为一根。RS一485通信线还应尽量远离交流电源线及其他干扰源。
2．3．3 精细施工，解决低压载波通信问题
低压载波通信技术是自动抄表系统的关键技术。但是在实际应用中，存在载波通信信号易受干扰，集中器和采集器、采集器和电能表载波模块不匹配等问题。低压载波通信在远程自动抄表实际运行中出现的主要问题是：通信信道不稳定，通信时好时坏。这主要是由于低压电力线载波通道衰减较大、时变性及干扰大引起的。解决方法：①因为噪信源的远近对通信质量的影响最大，所以在无法改变距离的情况下，要在通信接收处加装隔离作用较好的阻波器。②清理优化低压配电网，缩短供电径。③在以后的工程实施中，可考虑在小区电表箱与配电变压器之间预埋一通信专用电缆，提高采集器与集中器之间的通信能力。
2．3．4 做好与营销业务系统换表流程的衔接，确保采集档案完整
当前现场换表业务完成后，须在营销业务系统处理换表流程；并在采集系统手工更新该客户的采集档案信息，才能采集新表数据。因各种原因未及时更新采集档案或采集档案更新有误，导致远程集中抄表失败。解决方法：①加强业务管理，要求在完成营销业务系统换表流程的同时，完成采集档案更新，并进行手工采集测试，确保采集成功。②采集运维人员须定期或不定期关注日采集成功率情况，发现采集异常，就及时汇报处理。③完善营销系统功能，实现换表流程完成后，自动更新采集系统档案。
3 以发展的眼光看待智能电表推动电力企业抄表方式的改革
就目前来看，我国的智能电表集中度不高。目前国内有多家企业涉足生产智能电表，但其执行标准并没有完全统一。为规范市场，调整产业，引导和推动科技进步，国家电网计量中心牵头承担的《电力用户用电信息采集系统》及《智能电能表》系列标准修订工作已正式启动。智能电表和远程集中抄表系统是信息化技术快速发展的最新成果，电力企业以此为契机，实现远程集中抄表，并推动电力企业整个业务的改造和优化，提高企业管理水平和服务质量。
参考文献
[1]周琦，马孝义．基于ARM和GPS的渠系布局采集器的研究[J]，农机化研究，2011(09)．
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【关键词】 农村 抄表员 农村供电
1 引言
农村抄表员是工作在电力企业第一线的基层工作人员，其承担着我国广大农村地区电力抄表、收费、设备检修与维护等各项重要职责。由于农村抄表员的工作面比较宽广、且直接与农村电力用户进行业务往来，因此其在很大程度代表了供电企业在人民群众中的形象，供电企业对于农村抄表员管理工作的水平直接反映出农村地区供电质量的安全与可靠性程度。同时其对于市场化背景下有效提高供电企业的收益与扩展市场占有率具有重要的意义。
2 农村抄表员抄表工作中常见问题
然而长期以来，由于城乡二元化及经济发展差距逐渐拉大等原因，供电企业对于农村地区抄表员的管理重视程度不足，从而使得农村抄表员的综合素质普遍不高、文化程度较低，专业知识匮乏，对于抄表收费以外的其他业务掌握不够熟练。故而使得农村配电设备得不到有效的维护，常常引起安全隐患及事故，经常出现电费拖欠等问题。部分抄表员服务意识差，在日常工作中存在“吃、拿、卡、要”等不正之风，严重影响了供电企业的社会形象。因此对于农村抄表员在抄表中所存在的问题必须进行深入、全面的分析，同时提出切实可行的对策措施。
3 农村抄表员工作建议与对策
目前农村用电抄表及收费工作大多采用的是走收的方式，这种方式存在着固有的弊端与问题，1）工作责任心差的抄表员为了减少工作量易出现抄表后下杆要钱的现象；2）个别群众只要少收电费，不坚持电费发票的索取，这就容易造成抄表员估抄电量收费，进而出现乱收费及只收钱不给票据的问题。故而，目前有效杜绝此类问题的有效途径就是实行全面的座收电费，在抄表员抄表时直接给用户发放电费通知单；按照区域划分与就近原则将较近的几个村庄设为座收点；指定专人统一领取并严格按照所收取的电费进行发票的领取与电费的收取工作。通过构建这种收费方式既可以便于操作与管理，同时不受场地区域的限制，适合农村实际工作的需要，还可以及时解答用户有关用电方面的疑问，从而更好地开展“三为”服务；有效杜绝多收错收等问题的发生，避免收费不给票据的问题，进一步提升农村用电营销与管理工作的水平与层次。
3.1 构建新的管理与运行模式
农村供电单位应构建以线路为单位的班组“抄、核、收”新的管理模式，设立电量计量与电费收取专责，并开通邮政、银行、网银等多渠道的电费缴纳途径。并根据供电范围内不同线路设立电工小组负责计费电能表，包含抄表、录入、校验等各项工作，同时将相关数据及时快速发送至后台管理系统进行结算。同时根据小组根据不同的职能需要，划分并设计电费专责、计量专责、线路专责以及安全专责等。各个专责应严格落实责任考核制度，努力构建和谐、有效、全面的专业化、精细化的管理机制。
3.2 加快电表的技术改进工作
选择远程抄表系统及相关技术设备，该系统的传输数据渠道为低压电网，方便设备的安装及维修，同时其成本较低适合大范围的使用与推广。一旦投入使用，便可显著减少抄表员的工作强度、又可提高工作效率，并方便进行线损、负荷的自动计算、缺相检测、相位平衡的分析以及设备的故障检测分析、停电时间及次数统计等，对意外停电事件进行有效处理，有效减少电能质量或漏计电量等用电纠纷，提高电力企业形象。
另外，通过采用预付费电能表设施这种电力部门改革用电的方式，也是采取预付费用电管理工作中不可缺少的计量器具，“预付费式电能表”以预付费智能卡为媒介，实现电能表与售电管理环节之间的数据传输，实现预付费与电能计量功能。
3.3 大力推广应用科技技术
大力推广以掌上电脑替代传统的抄表卡，推进以数字化方式提升抄表业务的管理水平，杜绝传统的抄表方式常出现的抄错表、算错帐等问题，且方便相关数据的采集、存储、调用与检索。通过对电能表贴上相应的管理标识码之后，掌上电脑可根据标识码对电能表的相关参数进行快速查询与录入。
为了最大程度上减小电费回收的风险，解决电费回收难的问题，应遵循循序渐进的方针，选择一些基础条件比较好的供电所作为先进试点，与一些商业银行进行业务合作实现网上银行电费收取，在农村村民中普遍推广电费预缴储蓄卡的方式，完善代扣代缴工作。此外，还应在此之外大力扩宽其他的更为方便、快捷的缴费方法，推广更多先进的收缴电费方法，比如POS机缴电费、电费充值卡、自助缴费点等，提高农村用电的便利性。加大科技创新的力度，在电力企业中统一实行用电营销信息管理系统，加快加大不同缴费点的联网缴费工作，促进供电企业的管理标准化工作，减轻基层供电单位工作人员的收缴费压力，规避企业经营风险。
3.4 不断加强对于抄表员的培训力度
在实际的工作中，应不断加强对于抄表员的工作培训力度。这方面的工作主要表现在以下三个不同的方面：1）在抄表员招聘工作中应大力推广社会公开招聘的方式，提高招聘条件，在考核基本素质的同时应注重对其思想品德与职业道德的关注。在同等条件下优先录用年轻、业务水平高、综合素质强的人才进入抄表员队伍；2）加大抄表员岗前培训力度，建立科学化、系统化、制度化的培训内容与培训体系，对于新进抄表员在业务技术、安全常识、礼仪礼貌、电力法规等方面开展培训；3）构建在岗抄表员的年度培训计划，制定统一的培训进度及考核体系，定期强化农村抄表员的业务技能、职业道德、国家政策规范及安全规程，采用讲座、论坛、专业竞赛等方式在抄表员中形成良好的学习作风，进而对农村供电业务的管理工作起到规范作用，对农村抄表员的专业素质起到提升与促进的作用。
参考文献：
[1]刘令辉，谭晖，农村电工管理模式探讨[J].湘电培训与教学，2006（3）.
