电能计量自动抄表技术研究

电能计量自动抄表技术研究

赵海峰   国网银川供电公司   750001

摘要：随着科学技术的发展，电能计量自动抄表技术逐渐广泛应用在电力行业中，本文主要介绍了自动抄表的几种形式，电能计量自动抄表系统的组成，以及电能计量自动抄表的应用现状。

关键词：电能计量；自动抄表；

0 引言

　　在如今的电力系统中，电能计量是计量营销的关键形式，而科学技术的快速发展促进了电能计量自动抄表系统被广泛的应用，它相比先前的人工抄电表数据的电力行业计量形式，有很大程度的进步。在电能计量中，自动抄表系统是利用先进的数据信息采集系统，可以自动的进行数据采集，并可以自动进行数据传输与数据处理。其具有安全性、高效性、精准性、实时性等优点，大大减轻了工作人员的抄表工作量，促进了电力行业的电能计量自动抄表智能化的发展，也给予用户较高的电能计量抄表服务。

1 电力行业中几种自动抄表的方式

（1）本地自动抄表

　　在电表现场，利用操作简单、数据采集准确、携带简洁的抄表设备进行抄表操作。这种抄表方法需要的抄表工作人员较多、耗费的成本较高、电能计量费时，其可以有效的补充自动化抄表系统。

（2）移动式自动抄表

　　移动式自动抄表方法主要利用装载在汽车上的数据收发装置、无线电信号收发装置以及用户电表上的装置, 在电能计量中，不需要直接到用户电表现场,在电表的周围一定范围内就可以完成自动抄电表的数据。但是此方法需要的成本较高, 并在应用中易收到附近地形以及障碍物的影响。

（3）预付费电能计

　　利用磁卡或者IC卡与预付费电能表相联接,可以有效的解决用户在先付费预先购买一定数量的电量, 当用户消耗完这部分电量之后，电能表自动进行断电操作的方法。但是这种方法只是电能计量自动化抄表的过渡形式。

（4）远程自动抄表

　　利用一系列的设备，如低压配电线、无线电、电话网、现场总线等媒介，并利用在电表上装设的电能计量软件以及电力中心的主机，可以自动采集用户电能的数据。此方法耗费的时间较少、需要的人力较少、数据采集较准确等。

2 电能计量自动抄表系统的组成和特点

　　电能计量自动抄表系统主要是由前端数据采集、通信和中心处理等三部分组成，这三部分主要负责采集数据信息、传输电能数据与优化分析数据。其详细的结构图如图1 所示。

图1 典型的电能计量自动抄表系统的组成

2.1 前端采集子系统

　　根据电能计量数据前端采集的形式的差异，其可以分为本地、远程等两种自动抄表方式。在本地自动抄表系统中，一般其中的电能表装设红外转换装置，其可以准确的将电量信息转变成红外信号。在操作人员抄表过程中，工作人员在电表现场采用抄表微型计算机设备，在距离电表一定范围内自动完成抄表操作；而远程自动抄表系统，其最前端是由装设的光电转换器电能表组成，它可以有效的将用户消耗掉的用电量转化成电脉冲的方式传输到上级数据采集装置。在现实的远程自动抄表系统中，其主要由两级式数据采集结构组成，其一为生活小区单元内装设的用户电能数据采集器精准的采集几十户用户电能表的数据，其二是在配电变压器内装设的电能数据集中器定期进行从采集器中读取电能数据信息。

2.2 通信子系统

　　其主要是把数据信息有效传输到数据控制中心的介质。为了满足不同环境、成本的基本要求，根据数据信息通信介质的差异，通信子系统主要有四种形式：光纤传输、无线传输、电话线传输和低压电力线载波传输等。

　　光纤传输，其具有数据信息传输效率高、数据传输距离远、抗干扰能力强等优点，满足上层数据通信的基本要求，可是安装设备限制因素较多，成本费用较高，因此很少用在电能计量自动抄表系统中；无线传输多用在用户电分布范围较分散的区域中，利用散射通信的方法在某个频点上进行无线数据信息传输，其传输数据容量可达数千电表的数据，并且数据信号传输的距离可达几十千米；电话线通信，主要利用电话网络，在电表数据信息的发出端与接收端，分别装设调制解调器，此方法的数据信息传输效率高、数据传输距离远、投资效率小等优点，但数据信息的传输时间至少约需要几秒；低压电力线载波传输，其主要是利用低压电力线作为自动抄表数据信息的前端，在电量数据信息传输时，先把数据信息调到高频载波上，将数据功率提高后传输到电线上，当高频信号由线路输送到接收端后，通过耦合电路有效的分离高频数据信号，过滤去干扰信号后，再将数据信号放大，最后变换成二进制数字信号，这样大大降低了抄表所需的人力，减少了工作量。

2.3 中心处理子系统

　　其主要由中心处理工作站与软件组成，其是电能计量自动抄表系统的高层，其汇集了所有用户的所有用电信息。数据信息中心的管理人员通过软件进行数据分析，并做出合适的决策。如果采用先进的硬件设备，还可以对下级集中器或电能表直接发送相应的指令，这就可以对用户进行实时动态用电行为控制。

3 电能计量自动抄表技术的现状

3.1 电能表

　　随着自动化仪表、传感器与集成电路技术的发展，使得机电脉冲式或者电子式电能表均可以适应电能计量自动抄表技术的发展。在今后电力行业的发展中，电子式、机电脉冲式两种电能表将会成为自动抄表系统的终端数据信息采集装置。

3.2 采集器和集中器

　　其两种装置可以有效的完成电能表的数据采集、集中功能。

3.3 通信信道

　　研究发现，通信子系统是电能计量的核心。其根据周围环境特点、投资成本、用户用电行为等主要分为四种通信方式：①光纤传输，其具有数据信息传输效率高、数据传输距离远、抗干扰能力强等优点，满足上层数据通信的基本要求；②无线传输多用在用户电分布范围较分散的区域中，利用散射通信的方法在某个频点上进行无线数据信息传输，其传输数据容量可达数千电表的数据；③电话线通信，此方法的数据信息传输效率高、数据传输距离远、投资效率小等优点，但数据信息的传输时间至少约需要几秒；④低压电力线载波传输，此方法大大降低了抄表所需的人力，减少了工作量，其在国外已得到了较早的应用，在国内应用时间较短。

4 电能计量自动抄表技术的应用

　　在近两年中，较多地区已经广泛应用电能计量自动化抄表系统，给社会带来了较高的经济效益。首先，随着此系统的广泛应用，大大减少了电能表的抄表工作量，减少了抄表工作人员的数量，降低了抄表的工作成本费用；其次，很大程度上促进了电能计量自动化的发展，通过在台区变出口处安装电能表，避免了窃电问题，减少了电力行业的损失；此外，促进了用户电费的结算。同时，在抄表工作时，不需要工作人员进行登门就可以完成抄表工作，减少了对用户的打扰，也减少了抄表时的差错。

5 结语

　　在电力行业中，自动抄表技术解决了用户电能表数据信息采集、传送、处理等功能，提高了数据信息采集的实时性、准确性、安全性，对电力行业的发展有较现实的作用。

参考文献：

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[3] 潘晓君,秦军.自动抄表技术及其在电能计量领域的应用.电测与仪表.2007-02-25.

作者简介：赵海峰（1986—），男，宁夏中宁人，供职于国网银川供电公司，主要从事电力营销工作。