低压集抄系统发展与应用

低压电力线自动抄表系统

1.电力行业抄表演化历程

1.1. 人工抄表阶段

自有计量表具开始至今，电力行业管理部门对客户所使用的有关量值均为人工抄收，更有甚者采用客户自报方式。实践证明，无论是管理部门员工还是委托、雇佣他人抄表，只要是人工方式都存在不按时、不到位、估抄、错抄、漏抄等现象。对于关系户、人情户、权利户存在长期不抄或少抄现象，自抄自报的就更不好考证了。对于客户窃电及计量表计运行状态无法实时监控、及时查处，从而造成严重损失。在开票收费环节上还可能产生私吞部分款项或某些客户长期欠费等现象。

1.2. 抄表机抄表及IC卡表阶段

进入上世纪八十年代末，人们开始使用键盘式手抄机，但由于机、表没有接口，人工抄表的一切弊病仍然存在。为了解决收费难的问题，产生了各种IC卡式表。现就IC卡式电能表而言，除存在国家电力公司国电发【1999】465号关于装用IC卡式电能表有关问题的通知中所述问题外，还存在以下问题：一、由于IC卡属于预购电量，无法计算当月线损。为了计算线损，仍需人工抄表。二、表计运行状态无法知道，还需派人定期巡查，而且人工巡查也无法断定表计好坏。总之，它存在客户易窃电，电力企业投资增加而不能减人增效。即不能改变原有的生产关系和解放生产力。因此，国家电力公司在通知中明确指示：由于国产IC卡式电能表的可用性差，在城乡居民“一户一表”改造工程中不宜选用。

近年来，城镇居民住宅小区大量形成，农业人口大量转移城镇。城镇电力企业从管理上讲，受人员编制的限制，面对居民用户的大量增加，只得把这些居民用电管理工作推给居民住宅小区物业，造成物业管理费用再次加价，增大居民的负担。城乡电网改造以后，国家要求一户一表、同网同价；要求电力企业在农村都必须抄表到户，显然包括所有的城镇企事业单位、研究院所、大专院校、部队、机关医院等高压自管户，即凡涉及用电地方均应由电力部门抄表到户，而不应该由上述单位承担抄收、维护，应该服务社会化。供电企业更不应该只抄总表，线路损耗还由单位负担，这不但严重侵害了各企事业单位的经济利益，而且还严重束缚了各企、事业单位生产力的解放。北京供电局在二零零一年十二月三日“关于重申居民住宅小区供电设施建设的有关规定”中，就明确指示：“居民住宅实行一户一表的含义，是指以住宅楼内每户居民为直接供电对象，由供电部门负责供电到楼、抄表到户、收费到户、服务到户。居民按照国家规定电价，直接向供电部门交费。”由于受人员编制的影响，目前很多供电企业仍然使用IC卡式电能表。

总之，以上传统管理方式的弊端为：一、大大束缚了生产力的解放；二、工作质量差；

三、抄表周期长；四、服务质量低；五、表计运行状态无法监测；六、线损统计波动大；七、日、月、年用电量统计不准确；八、扰民现象严重；九、运行成本高。电量损失严重，势必

引发电价格上涨，形成恶性循环，激发社会的供需矛盾。

1.3. 远程集中抄表阶段

九十年代中期，全国许多高科技企业开始研发远程集中抄表，以适应日益庞大的用电管理问题，提高其效率、效益和现代化、自动化、信息化、法规化水平，提高服务质量。经过几年来的研究、开发、试用、改进，一些研发企业的产品已经基本成熟，并开始进入实用阶段。用低压电力线做信道来传输计量表的量值是目前国内外公认的最佳方法，利用低压电力线这一广泛现存的传输媒介来实现远程自动抄表及自动化管理，显然有其无可比拟的优越性。它不但节省大量的人力、物力，提高企业的工作效率，避免供需双方矛盾，而且能及时、准确地了解各用户的使用情况，对非正常用户及时做出判断，并加以解决。同时，还彻底解决了多年来一直存在的扰民问题（进楼抄表，国际上通常称居室为隐私场所）及相应的社会治安隐患和各种不规范、不合理的抄表、收费方式及其存在的弊病。总之，彻底解决了传统抄表（含IC表）管理方面的一切弊端。

本技术方案主要是对电力载波通讯接口电能表和装有RS-RS-485通讯接口的电能表，智能采集终端通过RS-485接口读取电能表的计量信息，集中器与智能采集终端采用电力线作信道进行通信的远程自动抄表管理系统。

2.集中抄表系统简介

2.1. 集中抄表技术对比

自动抄表技术分类主要有专线通信技术、无线通信技术和电力线载波通信技术；青岛东软软自动抄表系统，利用集成电路芯片，通信技术和数字信号处理技术，通过通信介质自动实现电能量数据采集、存储、传输和处理。

集中抄表技术的对比分析如下：

2.2. 集中抄表系统组成

2.2.1.系统组成

集中抄表系统通常有以下五个部分组成：

◆主站系统

◆远程信道

◆公变终端

◆本地信道

◆智能电表

详细的系统组成结构图如下所示：

2.2.2.各组成部分分类说明

1）主站系统

电力企业通过对用户用电信息的全面自动采集、实时监视，及时掌握用户用电信息，全面提升市场分析能力；大量用户用电信息的采集和存储，为营销服务支持子系统和负荷预测子系统的正常运行提供了数据基础。

2）远程信道

◆上行：传送采集的电力用户用电信息；

◆下行：发送用户预存的电费、用户电费清单、用户增值服务的信息；

配用电侧通信手段的匮乏，是制约智能用电建设的主要瓶颈。要实现智能用电，必须解决配用电侧通信信道。

远程信道选择原则：对于在运行的线路和用户，电力企业应综合考虑经济、技术、发展等因素，结合现阶段可采用的技术综合评估后，加快建设，现阶段可采用的技术主要有：光纤、无线电台、电力线载波、公用信道等；

对于新建用户和线路，国家电网公司正在实施的“电力光纤到户、能源信息同步”工程有望从根本上解决配用电侧通信手段匮乏瓶颈。

3）公变终端

通过本地信道采集和存储居民用户的用电信息，并通过远程信道传送回主站。

4）本地信道

每户电能表甚至每单元电能表都直接采用远程信道投资运行费用太高。

本地信道采用的方式主要有RS-485、CANBUS总线/小无线/电力线载波（宽带和窄带）/混合组网等。

本地信道的选择尤其需要慎重。本地信道的稳定运行是用电信息采集系统建设成败的关键。

5）智能电表

国家电网公司发布了智能电表的标准，并决定利用五年的时间为所有用户更换智能电表。

标准化的功能和外观设计，强大的数据通信能力为用电信息采集系统的实施打下坚实的基础。

2.2.

3.本地信道技术应用

本地信道采用的技术

◆RS-485总线

◆小无线

◆电力线载波（宽带和窄带）

◆混合组网（小无线和载波）

1）RS-485总线

◆施工难度大。

◆鼠害、人为破坏严重

◆长距离架设易受雷击。

◆不允许和电力线路长距离平行架设。

◆弱电信号传输，屏蔽线需要分段接地，难以解决。

RS-485总线接线示意图