電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的現(xiàn)狀與展望論文

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1、電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的現(xiàn)狀與展望論文摘要：該文簡要敘述了電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)產(chǎn)生的背景，介紹了電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，從電能表、采集器和集中器，以及通信信道等方面闡述了電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的現(xiàn)狀，指出電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)在電力線載波通信、無線擴(kuò)頻通信、復(fù)合通信和自動(dòng)抄表的安全性等方面的研究熱點(diǎn)和發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：電能計(jì)量自動(dòng)抄表信道采集終端電能計(jì)量是現(xiàn)代電力營銷系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的電能量結(jié)算是依靠人工定期到現(xiàn)場抄讀數(shù)據(jù)，在實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和應(yīng)用性等方面都存在不足。而用電客戶不僅要求有電用，而且要求用高質(zhì)量的電..畢業(yè)，享受到更好的服務(wù)。因

2、此提高電力部門電費(fèi)實(shí)時(shí)性結(jié)算水平,..畢業(yè)建立一種新型的抄表方式已成為所有電力部門的共識。再加上供電部門對防竊電技術(shù)也提出了更高的要求。電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)是將電能計(jì)量數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸和處理的系統(tǒng)。它克服了傳統(tǒng)人工抄表模式的低效率和不確定性，推進(jìn)了電能管理現(xiàn)代化的發(fā)展進(jìn)程。1電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)的構(gòu)成和特點(diǎn)典型的電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)主要由前端采集子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)和中心處理子系統(tǒng)等三部分組成，如圖1所示。1.1前端采集子系統(tǒng)按照采集數(shù)據(jù)的方式不同，電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)可分為本地自動(dòng)抄表系統(tǒng)和遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)兩種。本地自動(dòng)抄表系統(tǒng)的電能表一般加裝紅外轉(zhuǎn)換

3、裝置，把電量轉(zhuǎn)換為紅外信號，抄表時(shí)操作人員到現(xiàn)場使用便攜式抄表微型計(jì)算機(jī)，非接觸性地讀取數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)由電子式電能表或加裝了光電轉(zhuǎn)換器的機(jī)電脈沖式電能表構(gòu)成系統(tǒng)的最前端，它們把用戶的用電量以電脈沖的形式傳遞給上一級數(shù)據(jù)采集裝置。目前實(shí)際應(yīng)用的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)大多采用兩級式數(shù)據(jù)匯集結(jié)構(gòu)，即由安裝于用戶生活小區(qū)單元的采集器收集十幾到幾十個(gè)電能表的讀數(shù)，而安裝在配電變壓器下的集中器則負(fù)責(zé)定期從采集器讀取數(shù)據(jù)。1.2通信子系統(tǒng)通信子系統(tǒng)是把數(shù)據(jù)傳送到控制中心的信道。為了適應(yīng)不同的環(huán)境條件以及成本要求，通信子系統(tǒng)的構(gòu)成有多種方案。按照通信介質(zhì)的不同，通信子

4、系統(tǒng)主要有光纖傳輸、無線傳輸、電話線傳輸和低壓電力線載波傳輸?shù)人姆N。光纖通信具有頻帶寬、傳輸速率高、傳輸距離遠(yuǎn)以及抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)，適合上層通信網(wǎng)的要求。但因其安裝結(jié)構(gòu)受限制且成本高，故很少在自動(dòng)抄表系統(tǒng)中使用。無線通信適用于用戶分散且范圍廣的場合，在某個(gè)頻點(diǎn)上以散射通信方式進(jìn)行無線通信。其優(yōu)點(diǎn)是傳輸頻帶較寬，通信容量較大(可與幾千個(gè)電能表通信)，通信距離遠(yuǎn)(幾十千米，也可通過中繼站延伸)。目前，GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)為無線抄表系統(tǒng)的實(shí)施提供了高效、便捷、可靠的數(shù)據(jù)通道。主要缺點(diǎn)是需申請頻點(diǎn)使用權(quán)，且如果頻點(diǎn)選擇不合理，相鄰信道會(huì)相互干擾。租用電話線通信是

5、利用電話網(wǎng)絡(luò)，在數(shù)據(jù)的發(fā)出和接收端分別加裝調(diào)制解調(diào)器。該方法的數(shù)據(jù)傳輸率較高且可靠性好，投資少；不足之處是線路通信時(shí)間較長(通常需幾秒甚至幾十秒)。低壓電力線載波通信利用低壓電力線作為系統(tǒng)前端的數(shù)據(jù)傳輸信道。其基本原理是：在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先將數(shù)據(jù)調(diào)制到高頻載波上，經(jīng)功率放大后耦合到電力線上。此高頻信號經(jīng)電力線路傳輸?shù)浇邮辗?，接收機(jī)通過耦合電路將高頻信號分離，濾去干擾信號后放大，再經(jīng)解調(diào)電路還原成二進(jìn)制數(shù)字信號。電力線載波直接利用配電網(wǎng)絡(luò)，免去了租用線路或占用頻段等問題，降低了抄表成本，有利于運(yùn)營管理，發(fā)展前景十分廣闊。但是，如何抑制電力線上的干擾，提高通信

6、可靠性仍是亟待解決的問題。1.3中心處理子系統(tǒng)中心處理子系統(tǒng)主要由中心處理工作站以及相應(yīng)的軟件構(gòu)成，是整個(gè)電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)的最上層，所有用戶的用電信息通過信道匯集到這里，管理人員利用軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和分析，作出相應(yīng)的決策。如果硬件允許，還可直接向下級集中器或電能表發(fā)出指令，從而對用戶的用電行為實(shí)施控制，如停、送電遠(yuǎn)程操作。2電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的現(xiàn)狀2.1電能表傳感器、自動(dòng)化儀表以及集成電路技術(shù)的發(fā)展，使得無論是機(jī)電脈沖式還是電子式電能表已能夠較好地滿足當(dāng)今電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的需要。預(yù)計(jì)今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)的終端采集裝置將以機(jī)

7、電脈沖式電能表和電子式電能表兩種儀表為主。2.2采集器和集中器采集器和集中器是匯聚電能表電量數(shù)據(jù)的裝置，由單片機(jī)、存儲(chǔ)器和接口電路等構(gòu)成，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了較成熟的產(chǎn)品。2.3通信信道通信子系統(tǒng)是電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)中的關(guān)鍵。數(shù)據(jù)通信方式的選取要綜合考慮地理環(huán)境特點(diǎn)、用戶用電行為、技術(shù)水平、管理體制和投資成本等因素。國內(nèi)外對于不同通信方式各有側(cè)重，在西方發(fā)達(dá)國家，對于電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)的研究起步較早，電力系統(tǒng)包括配電網(wǎng)絡(luò)較規(guī)范、完備，所以低壓電力線載波技術(shù)被廣泛應(yīng)用；在我國，受條件所限，較多使用電話線通信。近來，隨著對擴(kuò)頻技術(shù)研究的深入，低壓電力線載波中干

8、擾大的問題逐步得到解決，因此，低壓電力線載波通信方式在電能計(jì)量自動(dòng)抄表技術(shù)中的應(yīng)