耒阳电工培训学校,低压电力集中抄表系统设计方案浅谈

1　自动抄表系统的通信方式
自动抄表系统就是利用微电脑技术、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,也称为AMR系统。通信技术是实现远程自动抄表系统的关键;当前市场上存在的自动抄表系统主要是基于无线通信和电力载波通信两种方式, 下面将对这两种自动抄表系统及其所 适应的现场作简要介绍,如图1所示。

图1　低压集中抄表系统
1. 1　集中器与台区之间的通信方式
目前,能够实现自动抄表的各低压 现场的电表主要是脉冲电表、485电表 和载波电表,而现场的情况将直接决定 通信方式的选择。
1. 1. 1　采用2. 4G或433M无线网络方 式的自动抄表系统
该系统采用无线采集终端采集电 表数据,通过2. 4G或433M无线网络将 数据传输至集中器。无线采集终端可以同时抄读脉 冲电表和485电表,而无线通信具有施工较简单,组 网灵活,覆盖面积大,可跨台区抄收等优势。但是这 种方式易受环境干扰,建筑物也会阻隔信号,所以这 种抄表方式适用于现场挂有脉冲电表或485 电表的 台区,尤其适合无高大建筑物阻隔信号的农村。相邻的两个或几个台区在无线网络覆盖范围内均可用同 一集中器集中上传至主站,大大节省了成本和日后的 维护工作量。
1. 1. 2　采用电力线载波方式的自动抄表系统
电力线载波通信技术的优势是众所周知的,它使 用了一个现成的、覆盖范围较广的通信信道,在花费较少的情况下就可以组成智能通信网络。该系统充分利 用了现有资源,有易施工、综合成本低、不受环境条件 限制等优点,加上电力部门的大力扶持,电力线载波抄 表方式大有推广的趋势。对于存在脉冲电表或485电 表的台区,采用载波采集终端的方式同样可以将采集 的数据通过电力线载波方式传至集中器;对于同时存 在脉冲电表、485电表和载波电表的台区,脉冲电表和 485电表采用载波采集终端抄读,载波电表则直接由 集中器抄读;同一台区一般只需一只集中器便可。
但是载波通信的线路干扰大,电力线上的高衰减、高噪 声、时变性大,另外,低压电力线载波技术的应用又受 到载波频率、谐波污染等指标的限制,使系统当中节点 之间的通信距离大大缩短。在比较差的台区,例如城 乡结合部,农网,存在大量的平房与楼房混装的台区, 动力、商业、照明用电混合存在,或者线路过长的台区 (线路在500m以上) ,一个集中器无法达到100%的抄 收,有些表根本就无法抄回,这种情况下就需要多台集 中器分别抄收。
1. 2　集中器与主站之间的通信
对于自动抄表系统中集中器与主站之间的通信信道,可以采用有线电话、局域网、GPRS、CDMA 方式。 由于低压抄表台区分散、位置不固定,所以有线的方式 工程量大,且维护不方便。GPRS、CDMA 因其安装方 便,通信稳定,且随着资费的降低,已成为集中器与主 站之间主要的通信方式。
2　自动抄表系统的组网方式
无论是无线网络方式抄表还是电力线载波方式抄 表,其通信距离都有一定的限制,在信号传输的过程 中,随着传输距离的增加,信号不可避免地会受到干扰 和衰减。为保证信号传输的质量、防止畸变和衰减,就 要对信号进行中继,因此,在自动抄表系统组网技术当 中引入了中继的概念。中继的使用增强了节点抗衰减 能力,保证了传输信号的强度、减少了信号畸变,为信号完整无损地传输提供了保证,有效延长了传输距离, 提高了系统的实抄率。但也使中继的选择成为一个新 的技术难点,表现为抄收时间较长且不稳定。
当前产品的研发围绕着中继这一概念展开。第一种组网方式是人工观察网络拓扑关系,并进行人工中 继设置,实抄率较差,目前已经基本上退出了市场。第二种组网方式引入学习机制,使集中器具有历史抄收 路径的记忆与优化功能,是当前市场上应用较多的一种组网方式,无线网络和电力载波自动抄表系统的 中继方式大多是这一种。第三种组网方式是采用网络 自适应技术,动态选择中继路由,用动态的路由去适应 动态的电网,可在任何天气、复杂台区实现24h整点 100%的实时抄表,目前还处在挂试阶段。
3　结束语
低压集中抄表系统可以大大减少抄表人员,减轻 抄表人员的劳动强度,提高线损统计的准确性,实现预 付费,有效地防止和发现窃电,保证电费的及时回收。尤其在广大农村,应用自动抄表系统,避免抄、核、收等 环节的人为因素,对于杜绝人情电、关系电、权利电,减 轻农民负担意义重大。
但是通信技术是低压集中抄表系统发展的瓶颈。目前,实现通信的技术手段很多,通信技术的发展正处 在百家争鸣的年代,这种现状已引起电力部门的高度 重视,国家标准正在抓紧出台。相信在不久的将来低 压集中抄表系统不仅仅是实现抄表自动化和收费自动化,而是具备实时监测、实时控制、实时采集数据的高可靠性的自动化控制技术。

(整理：电工培训学校)