载波远程抄表系统的升级改造

载波远程抄表系统的升级改造

韩萍，王晓东，张高红

（长治供电公司，山西长治046011）

摘要：指出了如何在不更换电表的情况下,通过最小的成本投入，实现载波远程抄表用户向智能电表的过渡，是供电企业完成“全采集、全费控、全覆盖”的目标而急需解决的问题，以长治供电公司载波远程抄表系统为例，通过新旧系统的对比，分析了进行系统改造面临的各种技术问题，给出了可行的解决措施。

关键词：载波；智能表；费控

中图分类号：TM933.47文献标志码：B文章编号：1671-0320（2013）06-0039-03

2010年以来，国家电网公司开展了以“全采集、全费控、全覆盖”为目标的低压用户计量装置的智能表改造工作。智能表的数据采集采用的通信方式是本地通信电力线载波（主要是窄带载波）技术，远程通信无线公网技术。这种表计采集方式2000年初期已经基本成熟，并逐步投入实用。国家电网公司推广的智能表项目，是以电力线载波远程抄表技术为基础，对系统平台、费控和数据接口等进行了技术规范和标准认定，以智能表为主的用户采集系统形成统一平台、统一费控策略特点的大集中式工程；而之前开发的载波远程抄表系统，则因为在功能和技术策略上的细小差别，无法直接接入新系统。

1载波远程抄表系统的现状和存在的问题

长治供电公司载波远程抄表系统于2004年开始立项建设，当年开发完成并投入试运行，当年11月开始在公司所属各单位全面运行，截止2010年4月，已在10个县公司推广系统用户共计97600户，目前正常运行的用户为90039户，其中三相表用户3345户，单相表用户86694户，安装集中器561台。经过多年的运行，该系统运行情况稳定,数据采集成功率达到99%以上，逐步得到了用电客户的认可。

1.1载波远程抄表系统工作原理

载波远程抄表系统由抄表主站、数据集中器、载波电表三部分组成。

抄表主站位于各县公司集抄机房，由数据库服务器和应用服务器组成，负责管理和监控各载波终端的工作秩序，将数据集中器传输上来的用户电量信息进行收集、汇总、处理。

数据集中器位于380V配电变压器附近，是整个系统的中心层。它向上通过无线数据通道与抄表管理单元通信，接收抄表管理单元的指令，自动完成抄录电表数据和接受主站软件下发的加载电量的工作，将载波电表采集到的电量数据按照约定的规则传输到抄表管理单元；向下通过电力线载波数据通信方式与载波电能表通信，定时抄录载波电能表采集到的用户电量数据，并根据设置自动将某一时刻的数据另外保存，作为向用户收费的依据，同时自动向载波电能表通过载波信号发送电量数据，向电能表中输入用户购买的电量。

载波电能表位于用户端，直接采集用户电量数据，通过电力线载波数据通信方式向上传输给数据

第6期（总第183期）山西电力N o.6（S er.183）2013年12月SH A NXI ELE C TRI C POWER D ec.2013

收稿日期：2013-09-12，修回日期：2013-10-17

作者简介：韩萍（1978-），女，山西武乡人，2007年毕业于山西电

力高等专科学校电力营销专业，助理工程师，从事继电

保护工作；

王晓东（1969-），男，山西沁县人，1991年毕业于太原工

业大学机械制造专业，高级工程师，从事营销自动化工作；

张高红（1973-），男，山西武乡人，2006年毕业于山西电

力高等专科学校电力营销专业，助理工程师，从事电力

营销管理工作。

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集中器，接受集中器传输的电量数据。

载波远程抄表系统主体工作流程是：平时集中器定时按固定的抄表路径收集各电表示数，需采集各终端电量时，主站通过无线公网通信系统G S M （G lo b al S y s tem o f M o b ile communication）的调制解调器M ODE M向集中器发送短信指令，将集中器唤醒，集中器将抄表数据加密、打包后通过G S M无线通道和采集专线上传至主站。载波远程抄表系统在每月抄表例日将当日电表示数上传至营销系统作为电费计算数据。营业站收取客户电费后，将电费额录入载波系统，载波系统折算为电量后发送短信至集中器，集中器收到短信后同步通过载波通道下发至电表充入剩余电量。如果载波下发电量不成功，还可将用户购电量通过写卡器下发到集成电路I C（I ntegrate d Circuit）卡中，然后将I C卡插入到用户表计中，将电量下装到表计之中。这样就能够保证用户的电量准确下发到电能表中，既有了I C 卡表的稳定，也有了载波电能表的快捷。

由于载波远程抄表系统具备实时监测电表电量数据的功能，管理人员就能够检查分析用户的用电情况，进行实时损耗分析，避免了偷电、漏电的情况发生；为提高优质服务的水平，在原有载波远程抄表系统的基础上，又加入了电量不足语音告警功能，系统每日自动筛选抄表数据中剩余电量不足用户设定的告警值的电表，根据用户事先留下的电话发送语音提醒电话。

1.2系统运行中存在的问题

载波远程抄表系统经过几年的运行，特别是在山西省电力公司集中的采集系统上线后，运行中出现了一些焦点性问题。

a）由于该系统表计采用的是本地费控功能，由表计根据剩余电量字段的数据决定是否断电，当剩余电量为零时，电表自动断电，用户交费后通过载波信号将电量下发到电表中，电表通电。所以，不支持由远程系统直接控制表内继电器实施通断电，导致该系统不能直接支持阶梯电价的应用。

b）因为该系统自成体系，每个支公司都有独立的硬件、软件系统，抄表数据也不能直接传输至山西省电力公司集中的采集平台，不能实现抄表数据的大集中，也影响线损计算分析、计量异常处理等后续环节的开展。

c）抄表数据不能直接传递至营销系统，而是通过中间接口上传至采集平台，再由采集平台上传至营销系统，前后有3个数据传输环节。这样的后果一是完成数据上传工作至少需要两个工作日的时间，使电费核算和发行工作也相应滞后，影响电费的按时回收；二是中间环节过多，数据出现上传故障的概率加大，从营销系统中获取数据时只有一小部分，而且经常找不到原因，使采集数据应用率持续偏低。

2载波远程抄表系统改造方案

载波远程抄表系统所用载波电表与智能电表相比，通信方式完全相同，不同的只是费控方式为本地费控，密钥和规约有时间差别。如果因为这点差别而将目前已应用十分成熟的载波系统淘汰，无论从成本还是应用效果上讲，都不可取，但不更换本系统，又与新系统“全覆盖、全费控”的要求不符。经多次讨论，确定了只改集中器，不改载波表，主站全部接入采集平台的改造方案，用最小的投入，达到最大的改造效果。

2.1保留载波电表的可行性

载波电表本地通信方式为窄带载波，通信规约为DL/T645—1997规约,单次充入的协议用电量限额为10000k W·h，电表具有时钟，可以提供日、月冻结电量数据,具备分合闸功能。分合闸的唯一依据是剩余电量字段是否归零，剩余电量字段为非负数值型，只可加载正值，无加载剩余金额和电价的字段。载波电表本身与智能电表相比，通信方式、通信规约均相同，也具备分合闸、时钟和电量冻结功能。其功能上的区别只是智能电表的分合闸由远程指令进行控制，而载波表的分合闸控制由本地剩余电量字段控制。载波电表实现向智能表改造的唯一障碍是如何实现远程费控功能，进而解决阶梯电价执行上的缺陷。

2.2集中器不能保留的原因

载波远程抄表系统的集中器采用北京晓程公司上行通信协议，上行通道方式为G PRS无线公网通信系统，集中器上传数据采用主站发布短信进行唤醒的方式，均与智能表系统集中器有较大出入，如果强行保留现有集中器，必须更换通信模块，将原晓程通信协议变更为目前通行的376.1规约，而且集中器主控板也须更换，以调整系统主站由载波系统主站变更为智能表采集主站后通信方式上的变更，这样做反而改造成本比更换集中器成本更高。因此，集中器只能更新为新的符合国家电网公司技术要求的集中器，上行通信采用376.1规约，下行通信方式为载波兼容方案，相比旧集中器，还具有

山西电力2013年第6期40

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