远程抄表技术在住宅社区的有效运用

        摘 要： 一直以来，在供电公司电能数据抄算工作中都是采取人工方式，随着电力系统的发展，尤其是一户一表、直供到户等措施的深入，这项I.作的量增长较大，手工作业已经难以迅速完成，并且工时成本较大，在住宅社区中运用运用远程抄表技术是发展的必然趋势。

        一、当前远程自动抄衰技术回顾

        目前开发的远程抄表系统为单台配变小区集中远抄系统，组网拓扑为“用户表、单元数据采集设备、配变集中设备、营业部主机”。通常，住宅社区一个单元有l2—14块低能电压表，单元数据采集设备负责本单元的电能电量数据采集工作，配变集中设备对个单元数据进行搜集，营业部主机进行最终的抄算，数据传输主要方式有两级纯专线组网、混合组网以及载波组网等。

        组网拓扑上，要在用户表、单元数据采集设备、配变集中设备、营业部主机之间建设专用信道，建设投入与工程量比较大，维护也是一件非常繁琐的工程，当前各大开发研究机构都在努力减少单元数据采集设备的中间环节，在用户表与配变集中设备之间直接进行低压电力线载波通信，建立载波电能表、配变集中设备、营业部主机的组网拓扑，提高抄表效率。

        二、部分居民社区远程抄衰试点方案

        在开展部分居民社区远程抄表工作试点中，要遵循三点原则开展方案设计， 在社区变压器和住户之间数据传输运用现有的低压电力线，二是在配电变压器和住户之间安设数据传输收发设备，直接链接，中间没有其他转发设备，三是用户表同时具有计量电量、就地保护以及远程监控三项功能。

        2.1、系统组成

        整个系统应当由三个节点与一条信道组成，三个节点分别为营业部管理系统、配电变压器的信息集中系统以及安设在低压电力线上面的用户终端，一条信道为通信信道，分别安装在对应的设备之上，用电管理信息在系统上下级通道中进行交换与传输，营业部管理系统向配电变压器的信息集中系统传输信息的媒介为扩频无线信道，配电变压器的信息集中系统向用户终端之间开展信息传输的媒介为低压电力线载波信道，整个系统呈现出树形辐射分布，具有较大的扩张空间。系统主要目的在于低压用户用电数据的传送和抄算，并对用电负荷和状态实施远程监控。

        2.2、网络通信

        信道共享 散分为受控接入与随机接入，随机接入共享信道使用中属于争用接入方式，典型运用为载体侦听多重访问/冲突检测(CSMA/CD)网络，结构为总线型，比较适用于扩频载波线性扫频信号(Chirp)，比较适应电力线传输特性，但是CSMA协议网络存在着时延不确定以及重载时效率降低等缺陷，由于远程抄表系统数据传输量非常小，因此可以忽略不计。

        三、终端设计

        用户表设计主要组成部分为AC/DC开关电源、电量传感装置、故障保护、计量与符合控制、以及低压扩频载波通信等模块组成。终端多输出开关电源主要功能为重点进行供电，运用TOP2XK脉宽调制功率开关组成单端反激式电路。故障保护模式在电路出现故障的状态下，对MCU系统模块传输请求信号，启动断电控制。计量模块主要将用户用电功率转化为脉冲串，传输给MCU系统模块统计电量。负荷控制模块主要通过零关断以及实施6kW负荷功率的方式进行负荷控制。Mcu系统负责计算电量数据，以及实施远程监控。显示模块主要为了显示电量数据显示。低压扩频载波模块组成部分为低压电力线扩频载波网络控制器、电力线耦合电路以及前置功放三部分组成[4]，数据通信设计距离为1000米，特殊情况不少于600米。

        四、配电变压器集中器设计

        配变集中器的主要构成为分相耦合低压扩频通信模块(3个)、按相配置电能表模块(3个)、双口RAM(3个)以及 u单片机系统、工控机系统以及电话线调制解调器。分相配置低压扩频载波通信模块主要出发点是为了防止跨相耦合载波信号，按相配置电能以及MCU电路的出发点是让集中器便于并行处理各相用户终端数据，提升数据传输以及处理效率。

        五、营业站抄算主站设计

        营业站抄算主站的主机组成为Pc机、电话线Modem以及软件，负责营业站和配电变压器数据采集系统之间数据传输以及分析处置，管理主机还可以运用电话线Modem~U电费托收银行联机，构建便捷的缴费通道。PC微机的主要功能为用户终端用电数据的集中、送电能表参数、用电情况、欠费提醒以及断电控制等，同时负责违规规章用电监控、用电信息查询以及报表编制输出等功能。用电信息采集可以运用定时与不定时相结合，单用户随时查抄，用电量以按地址与相位相向终端发送传输，及时提醒用户按时交纳电费，将违规违章信息向用电督查部门传输，维护用电秩序。

        采取电能直供到户是供电企业实施的有效营销战略，在这样的营销模式下，供电系统电能抄算业务量快速上升，经营成本也随之加大，在抄表工作中运用远程抄表系统进行有效的提升，可以改善与提升电能营销效益，将用户终端设计转变成智能化终端，在实施电量记录的基础上，兼顾到窃电保护、误接保护、故障保护、远程停送电等方面功能，能够有效提升供电企业用电管理成效。