低压集抄系统工作原理

低压集抄系统工作原理

1.系统工作原理

集中抄表系统是指利用微电脑技术，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、传输和处理的系统。根据采用通讯载体的不同，目前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。

利用电力线作为通信介质实现电力线载波集中抄表系统是完成电力行业自动抄表的最佳解决方案。如图1所示，安装在用户电能表侧的采集器模块（采集器）或直接使用的载波电能表，采集并存储电能表数据，并与采集终端或集中器进行双向通讯，集中器再通过GPRS/PSTN/GSM/RJ45等方式的传输媒介将电能数据发送至系统主站。同时，也可实现手持抄表器对现场电能表、采集器、集中器的数据抄读和参数设置。

图1 系统工作原理

2.系统示意图

根据现场实际运行环境不同，集抄系统也有不同的运行模式。对于电表集中表箱的情况，可采用采集器配置485表的模式（我们通常称之为：半载波模式），集中安装的抄表系统如图2所示。

对于分散与集中安装电能表进行集中抄表的情况，可以在单个电能表处加装采集模块或直接使用载波电能表，将数据经低压电力线加入载波信号灯多种方式上送到本地采集终端或集中器中去，如图3所示。

当然，现场最方便、经济、有效的方式，还是采用全部载波表方式（我们通常称之为：全载波模式）。

图2 集中安装的抄表系统

图3 分散与集中安装电能表的抄表系统示意图

. 3. 常见系统组网方案 3.1. RS485总线组网方案 3.1.1. 系统结构图

主站

集中器

采集终端

采集终端

485电表1.........

总线（RS-485）

方案2（总线方案）

GPRS/CDMA/ PSTN/网络

485通讯线

485电表n 485通讯线

485电表1485

电表n

.........

方案1（载波方案）

采集终端

采集终端

485电表1.........

485通讯线

485

电表

n 485通讯线

485电表1485

电表n 载波

电表1载波电表n

(485)

电表1485电表n

......

3.1.2. 方案说明

1) 主站和集中器之间可以通过公用电话线/GSM/GPRS/CDMA/无线电台/光纤等方式通

信；

2) 集中器通过RS485总线方式和采集终端、485电表进行通信； 3) 采集终端通过RS485总线方式和485电表进行通信；

4) 另外集中器还可以通过级联485端口，和附近的配变监测计量终端或其它集中器进

行通信信道的共享。

3.1.3. 方案特点

1) 优点：通信实时性强，可实现可靠的远程断复电控制； 2) 缺点：布线施工难度大、成本高。

3.1.

4. 适用范围

由于系统需要敷设RS485通讯线路，所以适用于那些电表集中安装、容易或允许敷设通讯线缆的新建或规范的住宅小区。

3.2. 载波组网方案 3.2.1. 系统结构图

集中器

采集终端

采集终端

485电表

1

.........

总线（RS-485）方案2（总线方案）GPRS/CDMA/ PSTN/网络

485通讯线

485

电表n

485通讯线

485电表1485电表n

.........

方案1（载波方案）

主站

集中器

采集终端

采集终端

485电表1.........

低压电力线载波

GPRS/CDMA/ PSTN/网络

485通讯线

485电表n 485通讯线

485电表1485

电表n 载波

电表1载波电表n

~ 220V (485)

电表1

485电表n

......

3.2.2. 此系统下衍生出三种组网方案 3.2.2.1 全载波方案

(1)系统结构图

......

集中器低压电力线载波

载波电表1载波

电表n ~ 220V （2）方案说明

集中器与电表之间直接通过电力线载波方式进行通信，无需采集终端。 （3）方案特点

1) 优点：系统简单、成本低；无需布线，工程施工方便。

2) 缺点：通信实时性差，但可通过补抄或抄电表的冻结电量来解决数据抄收问题，成

功率可以达到100％；另外采用此方案时个别载波信号特别差的测量点较难实现可

靠的远程断复电控制。

3)适合范围

2）首先是适用于供电半径小的台区，供电线路不应太远；

3）适用于电表分散安装的台区，如农村、单户型的高档住宅小区。

3.2.2.2 半载波方案

（1）系统结构图

集中器

采集终端

采集终端

485电表1

...

......低压电力线载波

485通讯线

485

电表

n 485通讯线

485

电表

1

485

电表

n

~ 220V

...

（2）方案说明

1)集中器与电表之间不是直接通信，中间连接了一个载波型采集终端；

2)集中器首先与采集终端通过电力线载波方式进行通信；

3)采集终端与电表直接通过RS485总线方式进行通信。

（3）方案特点

1)优点：系统得到了简化，适用范围广；比总线方案降低了工程量和成本。

2)缺点：仍有一部分布线工程量；通信实时性较差，但可通过补抄或抄电表的冻结电

量来解决数据抄收问题，成功率可以达到100％；另外采用此方案时个别载波信号

特别差的安装位置比较远的电表较难实现可靠的远程断复电控制。

（4）适合范围

1)首先是适用于供电半径小的台区，供电线路不应太远；

2)适用于那些电表集中安装、但楼栋之间不允许敷设通信线缆的的住宅小区。

3.2.2.3 混合载波方案

（1）系统结构图