浅析远程自动抄表系统在供电企业中的应用

　　摘要：本文笔者详细介绍了远程自动抄表技术在江门供电局的应用情况, 分析和指出了远程自动抄表技术在电力营销工作中需要注意的问题及改进措施。

　　关键词:远程自动抄表; 供电企业; 规划;应用

　　0 引言

　　随着电力营销技术的不断发展, 电力企业收费由传统的人工操作转向了网络化、智能化, 载波集中抄表系统就是实现电力收费由人工转向智能化的新一代抄表工具。采用自动远程抄表系统可降低人工抄表的劳动强度, 使得供电企业能够及时准确获得实时的数据信息, 有利于供电企业节约人力资源、节省抄表时间、提高抄表的准确性、避免因估抄或漏抄而造成电量电费差错。实行远程自动抄表收费后, 通过分析客户用电数据, 可及时发现用户的异常用电情况, 制止窃电用户不法行为, 为电力企业减少电费损失, 并能及时发现用户的表计故障和异常(缺、断相等), 将表计异常等信息及时反馈给计量部门。对用电客户来说, 可以省略与抄表员预约共同抄表核对这一环节, 还能做到尽快查询电量电费账单。是目前较为先进的一种抄表工具。

　　1、远程自动抄表系统在本地区的实施情况

　　江门地区在实施远程自动抄表系统的过程中，采用了“分步实施、系统集成”的原则，充分发挥现有设施的作用，最大限度地利用原有资源，力求实现整体投资，分步建设，以达到实现电能计量自动的目的。

　　江门地区远程自动抄表系统的建设以组建容易、快捷实用为主。为了使系统能满足现状电能计量的要求和未来发展需要，具备实时监控功能，系统必须具有良好的开放性，能支持不同类型的表计，并能和电力营销信息管理系统和预付费购电管理系统进行信息交互和数据互通。为能满足实际需要，系统不仅要实现小区性的负荷监测、电能量的统计和考核计费，还要实现分散用户的电能量的监测和统计;不仅要使系统简捷好用，还要确保数据采集和储存的完整性、及时性、准确性、安全性和可靠性。

　　目前, 远程自动抄表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。系统后台电量管理分析软件主要用于电量数据查询统计分析, 采用C/S 结构, 软件开发工具为PowerBuilder, 实现了远方定时抄录表值和电压、电流等信息, 自动定时计算统计汇总有、无功电量,自动计算母线电量平衡等, 系统提供的Web 网页数据查询方便了多用户共享系统数据。

　　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) 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。

　　(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。

　　(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。

　　(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、江门供电局远程自动抄表系统规划

　　江门供电局从2005 年开始着手全局远程自动抄表系统建设规划, 包含完善现有变电站远程抄表系统, 新建大用户和配电变台自动抄表系统及根据小区不同实际情况建设居民集中抄表系统, 充分考虑当前应用技术的先进性, 使系统建设能够达到资源共享和为全局经营管理发挥基础作用的目的。

　　2.1 完善变电站远程抄表系统

　　(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) 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。

　　(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

　　对消耗电能占70% 但分布分散的大用户来说, GSM 无线通信方式投资少, 组网方便; 现有电力负荷控制系统大多采用无线方式, 两者可以结合, 充分利用通信资源。用户可租用当地无线通讯信道, 通过主站定期对子站进行访问, 以采集相关运行数据。对少数GSM 网通信死角可利用有线程控电话线路作为补充。如果对电能表数据的采集使用配电监测仪, 系统可同时进行配电数据的监控。

　　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3 km 左右,城区约在0.5～1.5 km。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 居民集中抄表系统的建设

　　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。如图1所示。

　　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。

　　将各个分散的自动抄表系统集中应用, 可以为供电企业实现降损增效, 还能实现配变负荷统计和运行安全监督等功能。通过计算机对这些数据的分析处理, 使营销人员能够及时发现诸如计量失压失流、计量接线错误或违章用电、无功补偿不当、负载严重不平衡、变比配置不当等异常现象和电量跑冒滴漏发生的时间与位置,把营销管理中的损耗不断降低。

　　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DL/T 614—1997 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。

　　根据各种通信方式的优缺点, 结合实际地域条件, 对自动抄表的不同通信阶段采用不同的通信方式, 组成实现自动抄表的复合通信网络。在数据传输量不太大、传输距离较近的底层数据采集阶段(电能表到采集器, 采集器到集中器), 可采用低压电力线载波、485 线缆直连等通信方式; 而在集中器到中央处理站段, 则可采用光缆、电话线或无线通信等。采用复合通信的目的是要最大限度地降低通信费用,保证数据传输的可靠和安全。

　　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。

　　参考文献

　　[1] DL/T614—1997, 多功能电能表[S].

　　[2] DL/T 698—1999, 低压电力用户集中抄表系统技术条件[S].

　　[3] 姜开山.GPRS 远程抄表系统应用实践[M].北京:中国电力出版社, 2007.

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文章名称： 浅析远程自动抄表系统在供电企业中的应用

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