电能计量采集与监控系统研究

电能计量采集与监控系统研究

赵新兵

（国网连云港供电公司江苏连云港222003）

摘要：电力是社会经济发展过程中需要的重要资源之一，随着我国以城市化、工业化、信息化为三大主线的发展进程的不断加快，对电力需求量越来越大，这与有限的电力资源形成了鲜明的矛盾。电力企业在增大发电输电量的同时，还要不断加强管理工作，包括对企业内部管理、经营业务管理、电能计量采集与监控系统集信息采集、监控分析、电能计量管理等自动化功能于一体，实现了对电力系统多环节的统一管理。但是，当前电能计量自动化系统的数据采集完整率较低，影响了企业业务的开展。文章将在传统负荷统计基础上讨论电能计量采集及监控系统的相关技术，以加深我们对这一系统的认识和了解。

关键词：电能计量采集；监控；相关技术；

0引言

城乡电网改革步伐的不断加快，促进了电能计量采集与监控系统在广大城镇及农村地区的推广应用，逐渐替代了传统人工抄表、逐条核算、挨户收费的落伍的电能计量方式[1]，实现了对电能的统一规划和管理，精简了电力企业人员安排，节约了人力资源成本，也大大提高了电能计量采集与管理的效率。此外，“窃电”问题的频繁给电力系统的稳定、可靠运行造成了一定影响，也给广大用电用户带来不利影响，造成电力的损失，甚至会由电力故障引发更加严重的安全事故。基于此，我们将深入地讨论电能计量采集与监控系统，其是在自抄表系统上的优化升级，以更好地适应当前的电网结构。

1电能计量采集及监控系统优势

1.1提升计量采集效率，节约人力资源成本

电能计量采集及监控系统改变了传统人工抄电表的电能计量模式，使电能计量采集工作向着更加智能化、集约化的方向发展，新型的电能采集技术能在短时间内实现对电网用电用户的信息采集及费用计算，大大节约了电力企业的人力资源成本。同时，对于电力用户多、用电量大、管理难度高的大型用电单位来讲，通过对其用电参数的实时采集监控，能够及时发现这些单位用电过程中的安全隐患及不妥之处，进而及时提醒该单位进行电力整改，避免不必要的停电，从而保障用电安全与稳定。

1.2实现了对电力负荷的全方位监控

对于覆盖有该系统的地区来讲，通过总中心的统一调度监控，能够实现对电力负荷的全方位监控、管理。对电力负荷的监控工作是保障电力系统运行可靠性的必要手段之一，可防止由于短时间内设备功率的变大而引起电压升高，进而导致的电缆断裂的问题[2]。此外，供电管理部门通过对电网运行各环节的实时监控，能够根据其运行情况采取机动的负荷调整策略，在保证用户用电稳定性的同时，还要防止突发性的电力事故，从而确保电力系统的可靠性。

1.3有助于提升供电管理部门形象

对用户用电信息的监控可以促进供电部门对用户用电需求的了解，从而根据不同的需求情况制定不同的方案，对客户提出的咨询和质疑给予满意的答复，避免电力企业与用电用户之间不必要的矛盾，达到提升企业的社会形象，促进企业发展的目的。电能采监系统与用户预付费系统的结合既为用户带来了更加便捷的服务，又可以环节工作人员的工作压力，电能计量自动化系统的应用，还提升了电费回收的效率[3]，用户拖欠电费的情况大大减少。

2电能计量采集与监控系统构成

2.1远程自抄表系统

远程自抄表系统主要负责收集用户用电数据信息，并通过数据通讯系统上传到上级服务器，以数字化的形式显示并储存，还可通过系统内部设计的图形软件对采集到的数据进行进一步的加工、处理，从而达到对电力系统中故障分析、诊断的目的。远程自抄表系统融合了计算机技术、数字通信技术、微电子及集成电路技术等21世纪以来新型的技术产业，具有远程控制、数据采集、费用计算、故障诊断及处理等功能，而且实现了对电能、电路耗损的实时监控与数据同步，能够有效降低人工抄表的偶然误差，大幅减少了人力资源的使用。

我国供电结构非常复杂，城网、农网的电网架构不一而足，即使是同一个电力企业管理下的电网，配电网络结构也会不相同，标准难统一、数据量大、用户点分散等都是电力企业在电能计量采集工作中面临的非常严峻的问题。GSM/GPRS技术的发展及其在全国各地区的覆盖为远程自抄表系统的数据传输提供了便捷、经济、低能耗的方式。

2.2图像监控系统

一直以来，图像监控系统[4]是各行业重点关注的技术，其以丰富的界面信息、简单的对话内容而被人们广为接受。通过电能计量监控系统，实现对电能计量采集工作的监督、图像采集、处理、传输、管理控制等，使整个采监工作成为一个有机的整体。当现场的数据采集工作受到客观条件的限制时，图像监控系统就能够发挥其优势，通过全方位的监控系统帮助工作人员进行实时监视与控制。

2.3GSM/GPRS技术

GSM/GPRS（GlobalSystemformobilecommunications/GeneralPacketRadioService）技术的发展和应用，为电能采监系统数据的快速传输提供了可能。一般来讲，电能计量采监系统的通信模块是内嵌TCP/IP协议的GPRSModem，其涵盖GPRS和IP两个独立的模块，与电能计量采监系统数据传输少量而频繁、间断性的特点相契合。

2.4光纤及电力线载波通信技术

光纤通信技术（OpticalFiberCommunications）和电力线载波通信技术（PowerLineCarrierCommunication）是电力系统中较为常用的两种通讯技术手段。光纤通信已经逐渐取代了传统电网中的微波通信，因为前者具有安全性高、信号可分辨能力强、信道宽、传输距离长、能耗低等优点，因而被广泛应用到电能计量采监系统的建设中去。电力线载波通信技术则是通过窄道、超窄道以及多载波调制来实现通信的，具有工程量小，成本低等优点。

2.5电能计量采监系统模型

电能计量采监系统的数据模型主要包括电能表、采集点及采集单元三部分，其中，用户端相当于采集点，是电力管理系统中最小的电源，采集点与电能表是一对多的数量关系，而采集单元则是由多个采集点构成的；数据采集以采集点为单位，通过收集采集点（即用电用户）数据对电能量进行统计并储存到计算机中，为计量工作提供源数据的支持。

电能计量采监系统的网络模型则分为集中式、分散式、分布式和中心局域网等结构。

3结语

电能计量采集与监控系统的应用，为电力企业电能计量采集工作提供了方便，减少了企业运行成本，也使得工作人员能够及时发现线路中存在的安全隐患，在对故障进行诊断、定位之后，及时采取相应的措施对异常进行处理。同时，电能计量采集监控系统有效提升了电力企业经济效益和企业形象，是供电可靠性的良好保障。电力企业工作人员仍需进一步加强对电能计量采监系统及其相关技术的研发，促进我国电力事业的发展。

参考文献

[1]于振华.电能计量的无线采集与监视系统优化探析[J].机电信息，2012,36.

[2]肖伟.电能信息采集与监控系统建设中的相关技术问题分析.

[3]蔡妙妆.电能计量自动化系统运行监控管理技术研究[J].电子技术与软件工程，2016,18.

[4]张胜.电能计量终端的远程实时监控[J].电力系统自动化，2006,30（22）.