电能计量自动抄表系统及技术应用

电能计量自动抄表系统及技术应用

赵海荣

（国网山东省电力公司莒南县供电公司山东莒南276600）

摘要：随着电力系统的发展，电能计量已成为现代电力企业营销系统中的最重要的一个环节，保证计量装置计量准确度、提高电费实时结算水平，构建一种新型的抄表方式已经成为所有电力部门的共识。下分简要分析了电能计量表自动抄表系统的原理及组成，探讨了电能自动抄表技术的应用和发展前景。

关键词：电能计量；自动抄表系统；技术

引言

随着国家电网建设的不断深入和发展，工业和民用电能表数量日趋增长，不管是客户还是用电管理部门都迫切的需要现代化管理手法的介入，都给用电部门在用电管理规范化、自动化和收费网络化方面提出了新的课题：如何对众多的电能表实现自动化管理。传统的抄表方式不可避免的存在许多缺陷，已无法适应社会发展的需要，直接影响了电力体制改革的进行，随着智能化技术在电能表方向的研究，自动抄表系统技术逐步发展起来，近年来已成为提高电力营销管理自动化水平的一项重要技术手段。

1.电能计量管理系统

电能计量是现代电力营销系统中的一个重要环节，传统的电量结算是依靠人工定期到现场抄读数据，在实时性、准确性和应用性等方面都存在不足之处，而用电客户不仅要求有电用，而且要求用高质量的电，实时看到自已的用电信息，享受更好的服务，因此建立一种新型的抄表方式，提高电力部门电费实时性结算水平，已经成为供电企业服务水平自我提升的必经途径。

一般来说，电能计量管理系统包含对计量点、在线计量设备、计量标准、计量法规法则、计量信息等问题的管理。随着科技的发展，用电信息采集系统已经改变了原有的通过人工抄表、核算的传统工作方式，能够更好的对某计量点电量进行相应的采集、计算和分析管理，提高电能核算的效率，但与此同时，我们在系统的设计和使用中，过分重视系统功能的多样性，导致系统的稳定性有所降低，所以，这需要各类系统维护人员进行系统合理的设计和改造，使之满足电力计量采集的具体需要。

2.自动抄表系统原理及组成

2.1自动抄表系统定义及原理

自动抄表系统是将数据自动采集、传输和处理应用于电能量管理系统中的一项新技术，采用了通讯和计算机网络等新技术自动读取和处理表计数据，利用智能表和采集终端，完成电能量数据的采集、存储、处理、传输以及现场监测的功能，以无线方式组建网络化的电能量信息数据平台，实现全方位共享多种电能量信息，最大可能的满足复杂的现场需求，构筑立体的，多方式的电能量信息数据网。它从根本上克服了传统的人工抄表模式的弊端，给电能管理创造了现代化管理手段。

2.2自动抄表系统的组成

电能计量计费自动化系统从处理功能大致可分为两级：第一级为子站级，主要功能是完成精确的数据采集和储存，并能精确无误地传送到主站管理级；第二级为主站管理级，它是一个局域网及数据库系统，包括服务器、通信服务器、应用工作站和局域网络设备，主要功能是接收子站传送过来的数据，进行各种加工处理，满足电费计算、用电管理、网损管理等处理功能。主站和子站通过微波、电力载波、电话专线或光缆等通道进行通信。也就是说，系统的基础数据来自子站，而核心处理则在主站进行，大部分应用功能集中在主站上。

电能计量自动抄表系统是将电能计量数据自动采集、传输和处理，集计算机技术、通讯技术、用电及电能计量技术于一体的系统。在自动计量中终端发挥了重要的作用，采集终端设计的合理性，能够在很大程度上提高整个集抄系统的效率，采集终端的广泛的应用，极大地推进了电能管理现代化的发展进程。

典型的电能计量自动抄表系统主要由前端采集子系统、通信子系统和中心处理子系统等三部分组成。

（1）前端采集子系统

按照数据采集的方式不同电能计量自动抄表系统可分为本地自动抄表系统和远程自动抄表系统两种。本地自动抄表系统的电能表一般加装红外转换装置，抄表时操作人员到现场使用便携式抄表微型计算机，非接触性地读取数据。远程自动抄表系统由智能电能表的电压电流采样装置构成系统的最前端，它们把用户的用电量以电脉冲的形式传递给上一级数据采集装置。

（2）通信子系统

通信子系统是把数据传送到控制中心的信道。为了适应不同的环境条件以及成本要求，通信子系统的构成有多种方案。按照通信介质的不同，通信子系统主要有光纤传输、无线传输、电话线传输和低压电力线载波传输等四种。

光纤通信具有频带宽、传输速率高、传输距离远、以及抗干扰能力强等特点，适合上层通信网的要求，但因其安装结构受限制且成本高，所以在现场安装中很少使用，但特别适用于高层楼房的地下车库等无移动、联通等信息覆盖的情况；无线通信也就是前几年推广的三层小无线，适用于用户分散且范围广的场合，在某个频点上以散射通信方式进行无线通信，其优点是传输频带较宽，通信容量较大，可以与几千个电能表通信，通信距离远，几十千米，也可通过中继站延伸，目前，无线通信网络大多是沿海地区广泛采用的数据通道，主要缺点是需申请频点使用权，且如果频点选择不合适，相邻信道会互相干扰，造成信息不稳定并频繁掉线。租用电话线通信是利用电话网络，在数据的发出和接收端分别加装调制解调器，该方法的数据传输效率较高且可靠性较好，投资少；不足之处就是线路通信时间较长，通常需要几秒甚至几十秒，不符合数据采集实时更新且数据量庞大的现状要求。

低压电力线载波通信利用低压电力线作为系统前端的数据传输信道，其基本原理是：在发送数据时，先将数据调制到最高频载波上，经功率放大后耦合到电力线上，此高频信号经过电力线路传输到接收方，接收机通过耦合电路将高频信号分离，滤去干扰信号后放大，再经调解电路还原成二进制数字信号。电力线载波直接利用配电网络，免去了租用线路、开SIM卡或占用频段等问题，降低了抄表成本，有利于运营管理，发展前景十分广阔，但是，如何抑制电力线上的干扰，提高通信可靠性任然是有待解决的问题。

（3）中心处理子系统

中心处理子系统主要是由中心处理工作站以及相应的软件构成的，是整个电能计量自动抄表系统的最上层，所有用户的用电信息通过信道汇集到这里，管理人员利用软件对数据进行汇总和分析，作出相应的对策。还可直接向下级终端或电能表发出指令，从而对用客户的用电行为实施控制，如停、复电远程操作。

3.电能计量表自动抄表技术的应用

随着城乡电力改革的进行，一户一表基本已被普及，传统的抄表方式已无法适应改革的需要，而自动抄表系统打破了传统的抄表工作量大、人力成本高的问题，为电力企业节约了成本，具有显而易见的优点。

提高了电能计量自动化水平，通过在台变出口电能表信息的采集，实现了台区电量和台区线损的动态管理，用技术手段预防了电量的流失，在技术上为电力企业的商业运营提供了保证。

便于用电营业分析工作，由于自动抄表系统可直接与供电企业的电力营业厅的计算机联网，及时采集到客户的用电信息，便于工作人员及时了解分析客户用电侧情况，及时发现异常，便于管理，提高了工作效率。

极大提高了电费结算效率，采用自动抄表系统，抄录一个台区的居民月用电量仅需5分钟即可完成，保证了抄表的准确性和及时性，简化电量电费审核结算环节，不再需要工作人员挨家挨户去收取电费，加快了电费的回收速度。

结束语

随着电力市场的发展，电力营销正逐步走向以提高服务质量，提高经济效益为目标的发展道路。“一户一表、抄表到户”等用电政策的逐步深入，要求供电企业要大力推广“一户一表，集中抄表，服务到户”等要求。利用现场信息采集技术实现居各类电量的自动抄收，收费自动划拨，以科技管理手段提高供电管理水平，降低供电成本。

参考文献：

[1]杨劲锋，肖勇，伍少成.计量自动化系统主站性能测试应用研究【J】.电测与仪表，2010（S1）.

[2]朱淑媛.电能计量低压自动抄表系统的应用【J】.东北电力技术，2010.5