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摘要： 該文較詳細地介紹了電力線遠程集中抄表系統的系統構成、工作原理和功能，并介紹了遠程集中抄表系統的具體實施方案。
關鍵詞： 遠程集中抄表系統;載波通信；集中器；數據采集終端
中圖分類號： TM764.1文獻標志碼： B文章編號: 1003-0867(2006)07-0008-02
隨著通信事業的發展，電力部門在不斷地尋求一種切實可行遠程集中抄表系統。電力與人們的生活息息相關，電力網聯系著千家萬戶，低壓電力線是一種廣泛的、現存的、由電力部門所擁有的網絡，輸送低壓的電力給用戶。對于電力部門而言，交流電力線路是一種理想的通信媒介，能夠通過低壓電力線來傳輸用電數據，實現遠程數據通信和自動化管理是電力部門公認的最好方案。這樣，可以達到用很低的成本和管理費用就可大大提高供電部門的生產效率和效益，提高供電部門的自動化管理水平。
1系統構成
系統構成如圖1所示。用戶現場可直接安裝電力載波電能表，也可以采用全電子式電能表增加載波采集終端，即可進行電力線載波通信功能的操作，完成電能計量、電壓和功率測量等；集中器掛接在同一臺配變下的電力線上，根據設置的要求，定時或隨時通過電力線抄收臺變下所有載波電能表的測量數據并保存；主站計算機可通過電話網或其他通信媒介，對集中器發布設置、廣播命令或抄表命令，對集中器進行綜合數據的抄收，對集中器下的任一臺載波電能表進行讀數或通斷電控制，從而實現遠程抄表和監控功能，極大減少電力部門的勞動力，提高社會效益和經濟效益；為電力管理上等級和現代化管理水平的提高打下堅實的基矗
圖1低壓電力線載波自動抄表系統
2系統工作原理
2.1集中器
數據集中器在抄表系統中起著很重要的作用，工作原理如圖2所示。
圖2集中器工作原理
集中器根據已設置好的不同的抄表方案對各載波電能表實現雙向數據傳送，具有內部硬時鐘可與系統進行廣播校時，并實施定時抄表命令，存儲抄表數據，還可通過各種網絡媒介與主站完成數據交換。集中器的作用是將配變臺區載波電能表連成本地網絡，能自動抄錄數據采集終端及載波單只電能表的數據，集中并存儲。通過抄表器或電話線將數據傳輸給電力局的計算機中心。
從圖2可看出，數據集中器是由CPU、RAM、直流電源、指示電路及接口組成，是一個能通過載波接口及RS-232接口與外界通信的單片機系統。
2.2數據采集終端
數據采集終端是一個測量電能表用電量的單片機系統，如圖3所示。
圖3數據采集終端原理
其中主機是核心，程序存在主機CPU中。由于單元式公寓一個單元大多為10～14戶，所以數據采集終端設計為16戶。表計輸出的采樣脈沖，經過輸入電路實現信號電平轉換，再經施密持電路整形變換成方波，以滿足單片機對輸入信號的要求。因為單片機的P0門只能通8路數據，所以16路脈沖，要采用分時制，先通1～8路，再通9～16路，故需要經過一個選通電路。
2.3載波電能表
載波電能表的工作原理如圖4所示。
圖4載波電能表工作原理
使用全電子電能表專用計量芯片產生計量脈沖，隔離耦合到載波專用功能組件進行處理、儲存，按設定的輸出比驅動步進電機。根據集中器命令進行載波收發，同時完成零點電量、整點電量、實時電量、逆計電量和電量凍結，并記錄電壓、功率、日最高和最低電壓，可附帶拉、合閘控制機構。
2.4主站
主站在計算機上運用電力載波遠程用電管理軟件，經電話網或其他網絡媒介對集中器進行抄表和各種方案設置，并可通過集中器對載波電能表進行實時操作，例如綜合數據的抄讀、電能表實時電量讀取，遠程拉、合閘控制；集中器校時、廣播校時等操作。主站可以對得到的數據進行綜合整理分析，計算線損率和兩相平衡率并可依用戶要求輸出各種報表。主站的工作原理如圖5所示。
圖5主站工作原理
主站系統包括計算機硬件、計算機軟件、調制解調器、公用電話網或電臺等數據傳輸通道。本系統只用1臺計算機來完成表計數據的查詢、建庫，以及各種處理功能。當然，也可考慮配備多臺計算機，應用計算機網絡連接到電業局各部門完成各種處理功能。通過主站操作，用電管理人員可以隨時獲取所需要的各種數據信息，它是本系統最主要的人機界面。
3系統的功能
3.1電量抄讀
提供各種抄讀方案便于供電部門根據不同需要對數據進行整理和分析，電能表自帶軟時鐘可自動記錄每日的零點電量和各整點電量值，并防止人為竊電行為。電能表可進行反向功率判別，記錄逆計電量，系統可根據要求完成定時或固定時間間隔，抄讀用電量數據和召抄實時數據。
3.2用電情況監測
提高了供電部門對用戶用電情況的監測，系統能夠自動相位識別，由此可以計算三相供用電的平衡情況和各相的線損率，統計各用戶的用電情況記錄，提高供電部門的供電效率和效益，同時也提高了自動化管理水平。
3.3交費監管
電能表可內置控制繼電器，供電部門可根據用戶交費情況進行遠程拉合閘控制，并可隨時監測用戶端的供電情況，便于供電部門及時有效的收取電費。
3.4供電監測
系統記錄日最高電壓、最低電壓、停電次數和累計停電時間，可作為供電部門內部的供電質量考核，促進和提高電力部門的整體管理水平。
4結論
低壓電力線載波自動抄表系統適用于電力部門對居民區、工廠、變電所等用電區域或者居住小區、工廠內部用電狀態數據的管理。它具有遠程自動采集，數據集中，交費管理，用電統計分析，復合監測以及綜合查詢等項功能。
該系統具有技術水平高、可靠性好、數據準確、適應性強、功能全、模塊體積孝功耗低，系統操作界面簡單易懂、安裝維護方便。這套系統的使用極大地減少了電力部門的勞動量，提高了電力系統的現代化管理水平，有很好的社會效益和經濟效益。對系統稍加擴充，便可完成對煤氣表、自來水表的自動抄收，從而推進智能化小區的建設。
參考文獻:
[1]劉健,倪建立.配電網白動化新技術.中國水利水電出版社,2004.
[2]孫際明,孔澤明,張小水.一種電能計量管理系統的設計.電力系統白動化,1997,21(12).
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