電能計量自動抄表技術研究

電能計量自動抄表技術研究

趙海峰 國網銀川供電公司 750001

摘要：隨著科學技術的發展，電能計量自動抄表技術逐漸廣泛應用在電力行業中，本文主要介紹了自動抄表的幾種形式，電能計量自動抄表係統的組成，以及電能計量自動抄表的應用現狀。

關鍵詞：電能計量；自動抄表；

0 引言

　　在如今的電力係統中，電能計量是計量營銷的關鍵形式，而科學技術的快速發展促進了電能計量自動抄表係統被廣泛的應用，它相比先前的人工抄電表數據的電力行業計量形式，有很大程度的進步。在電能計量中，自動抄表係統是利用先進的數據信息采集係統，可以自動的進行數據采集，並可以自動進行數據傳輸與數據處理。其具有安全性、高效性、精準性、實時性等優點，大大減輕了工作人員的抄表工作量，促進了電力行業的電能計量自動抄表智能化的發展，也給予用戶較高的電能計量抄表服務。

1 電力行業中幾種自動抄表的方式

（1）本地自動抄表

　　在電表現場，利用操作簡單、數據采集準確、攜帶簡潔的抄表設備進行抄表操作。這種抄表方法需要的抄表工作人員較多、耗費的成本較高、電能計量費時，其可以有效的補充自動化抄表係統。

（2）移動式自動抄表

　　移動式自動抄表方法主要利用裝載在汽車上的數據收發裝置、無線電信號收發裝置以及用戶電表上的裝置, 在電能計量中，不需要直接到用戶電表現場,在電表的周圍一定範圍內就可以完成自動抄電表的數據。但是此方法需要的成本較高, 並在應用中易收到附近地形以及障礙物的影響。

（3）預付費電能計

　　利用磁卡或者IC卡與預付費電能表相聯接,可以有效的解決用戶在先付費預先購買一定數量的電量, 當用戶消耗完這部分電量之後，電能表自動進行斷電操作的方法。但是這種方法隻是電能計量自動化抄表的過渡形式。

（4）遠程自動抄表

　　利用一係列的設備，如低壓配電線、無線電、電話網、現場總線等媒介，並利用在電表上裝設的電能計量軟件以及電力中心的主機，可以自動采集用戶電能的數據。此方法耗費的時間較少、需要的人力較少、數據采集較準確等。

2 電能計量自動抄表係統的組成和特點

　　電能計量自動抄表係統主要是由前端數據采集、通信和中心處理等三部分組成，這三部分主要負責采集數據信息、傳輸電能數據與優化分析數據。其詳細的結構圖如圖1 所示。

圖1 典型的電能計量自動抄表係統的組成

2.1 前端采集子係統

　　根據電能計量數據前端采集的形式的差異，其可以分為本地、遠程等兩種自動抄表方式。在本地自動抄表係統中，一般其中的電能表裝設紅外轉換裝置，其可以準確的將電量信息轉變成紅外信號。在操作人員抄表過程中，工作人員在電表現場采用抄表微型計算機設備，在距離電表一定範圍內自動完成抄表操作；而遠程自動抄表係統，其最前端是由裝設的光電轉換器電能表組成，它可以有效的將用戶消耗掉的用電量轉化成電脈衝的方式傳輸到上級數據采集裝置。在現實的遠程自動抄表係統中，其主要由兩級式數據采集結構組成，其一為生活小區單元內裝設的用戶電能數據采集器精準的采集幾十戶用戶電能表的數據，其二是在配電變壓器內裝設的電能數據集中器定期進行從采集器中讀取電能數據信息。

2.2 通信子係統

　　其主要是把數據信息有效傳輸到數據控製中心的介質。為了滿足不同環境、成本的基本要求，根據數據信息通信介質的差異，通信子係統主要有四種形式：光纖傳輸、無線傳輸、電話線傳輸和低壓電力線載波傳輸等。

　　光纖傳輸，其具有數據信息傳輸效率高、數據傳輸距離遠、抗幹擾能力強等優點，滿足上層數據通信的基本要求，可是安裝設備限製因素較多，成本費用較高，因此很少用在電能計量自動抄表係統中；無線傳輸多用在用戶電分布範圍較分散的區域中，利用散射通信的方法在某個頻點上進行無線數據信息傳輸，其傳輸數據容量可達數千電表的數據，並且數據信號傳輸的距離可達幾十千米；電話線通信，主要利用電話網絡，在電表數據信息的發出端與接收端，分別裝設調製解調器，此方法的數據信息傳輸效率高、數據傳輸距離遠、投資效率小等優點，但數據信息的傳輸時間至少約需要幾秒；低壓電力線載波傳輸，其主要是利用低壓電力線作為自動抄表數據信息的前端，在電量數據信息傳輸時，先把數據信息調到高頻載波上，將數據功率提高後傳輸到電線上，當高頻信號由線路輸送到接收端後，通過耦合電路有效的分離高頻數據信號，過濾去幹擾信號後，再將數據信號放大，最後變換成二進製數字信號，這樣大大降低了抄表所需的人力，減少了工作量。

2.3 中心處理子係統

　　其主要由中心處理工作站與軟件組成，其是電能計量自動抄表係統的高層，其彙集了所有用戶的所有用電信息。數據信息中心的管理人員通過軟件進行數據分析，並做出合適的決策。如果采用先進的硬件設備，還可以對下級集中器或電能表直接發送相應的指令，這就可以對用戶進行實時動態用電行為控製。

3 電能計量自動抄表技術的現狀

3.1 電能表

　　隨著自動化儀表、傳感器與集成電路技術的發展，使得機電脈衝式或者電子式電能表均可以適應電能計量自動抄表技術的發展。在今後電力行業的發展中，電子式、機電脈衝式兩種電能表將會成為自動抄表係統的終端數據信息采集裝置。

3.2 采集器和集中器

　　其兩種裝置可以有效的完成電能表的數據采集、集中功能。

3.3 通信信道

　　研究發現，通信子係統是電能計量的核心。其根據周圍環境特點、投資成本、用戶用電行為等主要分為四種通信方式：①光纖傳輸，其具有數據信息傳輸效率高、數據傳輸距離遠、抗幹擾能力強等優點，滿足上層數據通信的基本要求；②無線傳輸多用在用戶電分布範圍較分散的區域中，利用散射通信的方法在某個頻點上進行無線數據信息傳輸，其傳輸數據容量可達數千電表的數據；③電話線通信，此方法的數據信息傳輸效率高、數據傳輸距離遠、投資效率小等優點，但數據信息的傳輸時間至少約需要幾秒；④低壓電力線載波傳輸，此方法大大降低了抄表所需的人力，減少了工作量，其在國外已得到了較早的應用，在國內應用時間較短。

4 電能計量自動抄表技術的應用

　　在近兩年中，較多地區已經廣泛應用電能計量自動化抄表係統，給社會帶來了較高的經濟效益。首先，隨著此係統的廣泛應用，大大減少了電能表的抄表工作量，減少了抄表工作人員的數量，降低了抄表的工作成本費用；其次，很大程度上促進了電能計量自動化的發展，通過在台區變出口處安裝電能表，避免了竊電問題，減少了電力行業的損失；此外，促進了用戶電費的結算。同時，在抄表工作時，不需要工作人員進行登門就可以完成抄表工作，減少了對用戶的打擾，也減少了抄表時的差錯。

5 結語

　　在電力行業中，自動抄表技術解決了用戶電能表數據信息采集、傳送、處理等功能，提高了數據信息采集的實時性、準確性、安全性，對電力行業的發展有較現實的作用。

參考文獻：

[1] 趙偉,張小牛,孟浩文.網絡化- 測量技術與儀器發展的新趨勢[J].電測與儀表,2010,37(07):115-119.

[2] 劉玉傑,安建基.電能計量自動抄表技術的現狀與發展[J].內蒙古科技與經濟.2011, 18(08):305-307.

[3] 潘曉君,秦軍.自動抄表技術及其在電能計量領域的應用.電測與儀表.2007-02-25.

作者簡介：趙海峰（1986—），男，寧夏中寧人，供職於國網銀川供電公司，主要從事電力營銷工作。