遠程抄表技術(shù)在住宅社區(qū)的有效運用

        摘 要： 一直以來，在供電公司電能數(shù)據(jù)抄算工作中都是采取人工方式，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，尤其是一戶一表、直供到戶等措施的深入，這項I.作的量增長較大，手工作業(yè)已經(jīng)難以迅速完成，并且工時成本較大，在住宅社區(qū)中運用運用遠程抄表技術(shù)是發(fā)展的必然趨勢。

        一、當前遠程自動抄衰技術(shù)回顧

        目前開發(fā)的遠程抄表系統(tǒng)為單臺配變小區(qū)集中遠抄系統(tǒng)，組網(wǎng)拓撲為“用戶表、單元數(shù)據(jù)采集設(shè)備、配變集中設(shè)備、營業(yè)部主機”。通常，住宅社區(qū)一個單元有l(wèi)2—14塊低能電壓表，單元數(shù)據(jù)采集設(shè)備負責本單元的電能電量數(shù)據(jù)采集工作，配變集中設(shè)備對個單元數(shù)據(jù)進行搜集，營業(yè)部主機進行最終的抄算，數(shù)據(jù)傳輸主要方式有兩級純專線組網(wǎng)、混合組網(wǎng)以及載波組網(wǎng)等。

        組網(wǎng)拓撲上，要在用戶表、單元數(shù)據(jù)采集設(shè)備、配變集中設(shè)備、營業(yè)部主機之間建設(shè)專用信道，建設(shè)投入與工程量比較大，維護也是一件非常繁瑣的工程，當前各大開發(fā)研究機構(gòu)都在努力減少單元數(shù)據(jù)采集設(shè)備的中間環(huán)節(jié)，在用戶表與配變集中設(shè)備之間直接進行低壓電力線載波通信，建立載波電能表、配變集中設(shè)備、營業(yè)部主機的組網(wǎng)拓撲，提高抄表效率。

        二、部分居民社區(qū)遠程抄衰試點方案

        在開展部分居民社區(qū)遠程抄表工作試點中，要遵循三點原則開展方案設(shè)計， 在社區(qū)變壓器和住戶之間數(shù)據(jù)傳輸運用現(xiàn)有的低壓電力線，二是在配電變壓器和住戶之間安設(shè)數(shù)據(jù)傳輸收發(fā)設(shè)備，直接鏈接，中間沒有其他轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，三是用戶表同時具有計量電量、就地保護以及遠程監(jiān)控三項功能。

        2.1、系統(tǒng)組成

        整個系統(tǒng)應(yīng)當由三個節(jié)點與一條信道組成，三個節(jié)點分別為營業(yè)部管理系統(tǒng)、配電變壓器的信息集中系統(tǒng)以及安設(shè)在低壓電力線上面的用戶終端，一條信道為通信信道，分別安裝在對應(yīng)的設(shè)備之上，用電管理信息在系統(tǒng)上下級通道中進行交換與傳輸，營業(yè)部管理系統(tǒng)向配電變壓器的信息集中系統(tǒng)傳輸信息的媒介為擴頻無線信道，配電變壓器的信息集中系統(tǒng)向用戶終端之間開展信息傳輸?shù)拿浇闉榈蛪弘娏€載波信道，整個系統(tǒng)呈現(xiàn)出樹形輻射分布，具有較大的擴張空間。系統(tǒng)主要目的在于低壓用戶用電數(shù)據(jù)的傳送和抄算，并對用電負荷和狀態(tài)實施遠程監(jiān)控。

        2.2、網(wǎng)絡(luò)通信

        信道共享 散分為受控接入與隨機接入，隨機接入共享信道使用中屬于爭用接入方式，典型運用為載體偵聽多重訪問/沖突檢測(CSMA/CD)網(wǎng)絡(luò)，結(jié)構(gòu)為總線型，比較適用于擴頻載波線性掃頻信號(Chirp)，比較適應(yīng)電力線傳輸特性，但是CSMA協(xié)議網(wǎng)絡(luò)存在著時延不確定以及重載時效率降低等缺陷，由于遠程抄表系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸量非常小，因此可以忽略不計。

        三、終端設(shè)計

        用戶表設(shè)計主要組成部分為AC/DC開關(guān)電源、電量傳感裝置、故障保護、計量與符合控制、以及低壓擴頻載波通信等模塊組成。終端多輸出開關(guān)電源主要功能為重點進行供電，運用TOP2XK脈寬調(diào)制功率開關(guān)組成單端反激式電路。故障保護模式在電路出現(xiàn)故障的狀態(tài)下，對MCU系統(tǒng)模塊傳輸請求信號，啟動斷電控制。計量模塊主要將用戶用電功率轉(zhuǎn)化為脈沖串，傳輸給MCU系統(tǒng)模塊統(tǒng)計電量。負荷控制模塊主要通過零關(guān)斷以及實施6kW負荷功率的方式進行負荷控制。Mcu系統(tǒng)負責計算電量數(shù)據(jù)，以及實施遠程監(jiān)控。顯示模塊主要為了顯示電量數(shù)據(jù)顯示。低壓擴頻載波模塊組成部分為低壓電力線擴頻載波網(wǎng)絡(luò)控制器、電力線耦合電路以及前置功放三部分組成[4]，數(shù)據(jù)通信設(shè)計距離為1000米，特殊情況不少于600米。

        四、配電變壓器集中器設(shè)計

        配變集中器的主要構(gòu)成為分相耦合低壓擴頻通信模塊(3個)、按相配置電能表模塊(3個)、雙口RAM(3個)以及 u單片機系統(tǒng)、工控機系統(tǒng)以及電話線調(diào)制解調(diào)器。分相配置低壓擴頻載波通信模塊主要出發(fā)點是為了防止跨相耦合載波信號，按相配置電能以及MCU電路的出發(fā)點是讓集中器便于并行處理各相用戶終端數(shù)據(jù)，提升數(shù)據(jù)傳輸以及處理效率。

        五、營業(yè)站抄算主站設(shè)計

        營業(yè)站抄算主站的主機組成為Pc機、電話線Modem以及軟件，負責營業(yè)站和配電變壓器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸以及分析處置，管理主機還可以運用電話線Modem~U電費托收銀行聯(lián)機，構(gòu)建便捷的繳費通道。PC微機的主要功能為用戶終端用電數(shù)據(jù)的集中、送電能表參數(shù)、用電情況、欠費提醒以及斷電控制等，同時負責違規(guī)規(guī)章用電監(jiān)控、用電信息查詢以及報表編制輸出等功能。用電信息采集可以運用定時與不定時相結(jié)合，單用戶隨時查抄，用電量以按地址與相位相向終端發(fā)送傳輸，及時提醒用戶按時交納電費，將違規(guī)違章信息向用電督查部門傳輸，維護用電秩序。

        采取電能直供到戶是供電企業(yè)實施的有效營銷戰(zhàn)略，在這樣的營銷模式下，供電系統(tǒng)電能抄算業(yè)務(wù)量快速上升，經(jīng)營成本也隨之加大，在抄表工作中運用遠程抄表系統(tǒng)進行有效的提升，可以改善與提升電能營銷效益，將用戶終端設(shè)計轉(zhuǎn)變成智能化終端，在實施電量記錄的基礎(chǔ)上，兼顧到竊電保護、誤接保護、故障保護、遠程停送電等方面功能，能夠有效提升供電企業(yè)用電管理成效。