微功率无线技术在远程抄表及远程阀控的应用

微功率无线技术在远程抄表及远程阀控的应用

黎业铭

防城港供电局

摘要：微功率无线通信作为当前低压集抄领域重要技术方案之一，在智能电网建设及计量自动化管理的大数据传输需求中充分体现了优势。微功率无线自组织MESH网络、全路由自动网络优化、高速率、高实时性、高采集成功率等技术特点在低压集抄建设中得到良好验证，为低压集抄“全覆盖、全采集、全费控”的建设目标提供了更多技术选择和支撑。

关键词：集抄；微功率无线；阀控

一、引言

当前,防城港供电局低压集抄通信方案主要以窄带载波为主，在长期运行过程中，发现部分居民散户台区集抄效果较差，采集成功率不高、不支持远程阀控，影响了计量自动化水平及费控业务的功能拓展。结合国内外集抄技术发展趋势，基于广西现有微功率无线集抄技术规范，选择微功率无线方案对我局1000户全载波集抄效果较差的台区进行技术改造，以提升采集成功率和稳定性，并实现对阀控电能表的远程拉合闸功能。

二、低压抄表系统通信方案介绍

低压抄表系统按照抄表通信方式分有两类：有线和无线，主要方案有：RS485抄表系统，低压电力线载波抄表系统，无线抄表系统，混合抄表系统，塑料光纤抄表系统。这两大类抄表系统有其各自的优势和适用领域。

近年来，低压电力线载波抄表占据了主流地位，在大规模现场应用中，其稳定性和实时性方面取得了一些成绩，但也存在一些不足：低压配电网环境复杂，干扰大，低压电力线载波难以保证其抄表的稳定性；由于载波传输距离有限，需要通过中继方式保证抄表覆盖范围，对于农村、城乡结合部等低密度住宅不能做到全覆盖；集抄台区存在不同厂家载波芯片混装，载波芯片不兼容，影响抄表成功率；低压电力线窄带载波速率低，实时性差，无法满足远程预付费，远程拉合闸的需求。

为了实现我局低压集抄系统“全覆盖、全采集、全费控”目标，并针对我局低压集抄系统载波通讯存在的问题，我们尝试利用其他通讯方式进行对比、补充、完善，为能够根据现场实际情况选择适合的通讯方式奠定基础，我们利用微功率无线通信技术进行了试点,并收集、归纳、总结了微功率无线通信技术在低压集抄系统应用特点。

三、利用微功率无线通讯技术进行改造情况介绍

防城港供电局改造台区选择了防城港市港口分局所管辖的市中级人民法院公变、白沙小区公变、市一中公变，万基小区公变，荣兴亚太小区公变，共计1000余户。结合现场485表、载波表、单表及三相表混杂的条件以及集中表箱与散户混合的台区情况，选定了无线II型采集器搭配无线I型集中器的组网方案。其中II型采集器与电表之间通过连接485传输，II型采集器与集中器之间通过微功率无线传输，集中器上行采取GPRS方式，连接主站遵行广西规约。在保证低压集抄上线率100%基础上，重点要求实现对阀控电能表的远程拉合闸功能。

技术改造工程安装施工及调试历时3周，于2015年10月中旬全部并入低压集抄计量系统并实现上线运行，根据低压集抄计量系统统计，排除电表本身故障断电等问题，所有表户每日零点冻结数据和实时数据抄收成功率均稳定为100%，阀控电能表远程拉合闸在3秒~4秒之内完成且成功率均为100%。集抄采集器成功率和稳定性得到显著提升，远程拉合闸功能得到良好验证。

四、微功率无线通信技术在低压集抄系统中的技术特点

通过以上试点台区的应用，总结出微功率无线通信技术在低压抄表及阀控的应用特点：

1、不需敷设专用通信线路：无线通信方式是通过空间无线电磁波来传输数据信号，不需要额外的物理介质来作为传输通路。

2、传输可靠性高：微功率无线通信技术采用频分、跳频方式避让干扰，在信道表传输上采用有效的纠错编码算法，以提高数据传输可靠性；。

3、传输速率快：无线通信网络工作频率在470-510MHz频段，每个频道有200KHz带宽可用，可以实现较高的数据通信速率，轻易达到10Kbps。

4、自组织网络结构特征：微功率无线通信网络采用信标组网方式，实现全网节点场强数值的完整收集，据此计算选择最优中继路由，保障通信网络的健壮性、收敛性。

5、通信不受台区供电范围限制：由于采用无线电磁波传播，微功率无线通信网络能够通过组网覆盖邻近台区通信节点。

6、可实现无线手持设备接入：在30米范围内，利用无线手持设备调试主节点、子节点，在安装调试时具有良好的便利性。可在特殊情况下利用无线手持设备直接抄表。

7、可实现互联互通：微功率无线通信技术容易统一无线电频率、调制方式、调制频偏、数据传输速率等参数，方便实现互联互通。

五、结论

本文阐述了微功率无线通信技术应用现状，详细剖析了微功率无线的技术特点，通过实际的改造项目进行验证，微功率无线通信技术可弥补电力线载波抄表在某些场合下的不足，论证了微功率无线通信技术在低压集抄应用上的适用性和优越性，为低压集抄系统提供更多的技术选择与支撑，对实现“全覆盖、全采集、全费控”目标实现具有重要意义。

参考文献：

[1]GB/T19882.1-2005自动抄表系统

[2]DL/T698.44-2014电能信息采集与管理系统第4-4部分：微功率无线通信协议

[3]Q/CSG11109005-2013中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统采集器技术规范