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探究电力系统电能计量信息采集通讯技术孙爱兵

发表时间：2020/5/21 来源：《基层建设》2020年第3期作者：孙爱兵

[导读] 摘要：在科学技术不断进步的时代，通讯技术得到了关键性的突破和发展。并且通讯技术也被广泛运用到各行各业中，在电能计量的信息采集中，通讯技术展现了强大的优势。

        国网江苏省电力有限公司兴化市供电分公司江苏兴化 225700
        摘要：在科学技术不断进步的时代，通讯技术得到了关键性的突破和发展。并且通讯技术也被广泛运用到各行各业中，在电能计量的信息采集中，通讯技术展现了强大的优势。具体体现在通讯技术将信息采集以及信息数据的准确和精确性大大提升，也提供了在一些电力系统问题的高效快捷键，使得电能系统在进行计量工作时效率高又节能，对电力系统的稳定性和持续性给予了一个长期、有力的保障。
        关键词：电能计量；信息采集；通讯技术
        一、通讯技术在电能计量信息采集中的应用
        1.1本地通信技术
        本地通信技术具体指的是企业内部客户通过计量装置以及系统采集最后进行信息采集的通信情况。而且在电能计量以及信息采集间会存在一定的差距。比如在采集新数据中采用总线的方式，能够保证采集的便捷性，但是本地通信在数据信息的采集过程中需要的流程过于复杂，为了提升数据采集的便捷性，必须要保证采集方式的多元化，进而实现对本地通信信息采集的目的。一般采用本地通信方式进行采集，具体的通信方式为低压电力线载波、微功率无线通信以及RS-485总线通信等方式。在总线通信中具体的通信质量需要由芯片决定。RS-485芯片的电阻值需要大于120欧，电容程度小于50皮法。同时对于低压电力载波，可以分为宽、窄两种通信媒介。通过对本地的通信技术总结可知，其中最主要应用的技术为蓝牙通信技术，可以有效实现对供电站间电能数据的计量，并保证这些数据的准确度。
        1.2远程通信技术
        远程通信技术主要针对的是系统主站以及终端的系统间的通信采集。同时远程通信主要为公网以及专网两种不同的通信方式。其中专网通信主要应用于部分行业部门以及电力公司的单位等生产流程，能够为相关部门对通信网络进行指挥和调度，存在专用性和个性化服务特点，对行业的整体发展具有非常重要的作用。同时专网通信还能够保证各部门的隐私和信息安全，提升通信终端的安全指数，为不同行业间的中间以及终端端口的通信提供链接通道，构建无线专网，提升电能信息整体通信效率。公网通信的应用中主要是通过光缆媒介等专业线路对数据进行传输，公网相对于专网来说覆盖面更大，而且整体运行稳定性更强。在公网的覆盖中通过电力系统语音服务的应用，有利于提升电能的自动化水平。比较常用的传媒包括CDMA、GPRS以及3G等，通过GPR技术的应用对CSM系统进行数据交换，有利于用户的数据业务开展。公网通信中GPRS是主要的承载方式，相对于其他的公网覆盖来说，其覆盖能力更强。而3G则指的是第三代的移动通讯技术，能够实现信息以及数据的传递，而且传输的速度快，频率高。CDMA是数字技术的一个分支，是基于扩频技术的一种技术形式。“此外，在设备的维护中，还需要保证监测人员安全，在监测的过程中必须要佩戴安全帽等装备，对监测的范围进行明确做好相关安全措施，并提前通知用户到场，避免发生不必要的用电纠纷”。
        比如，低压电力用户的集中抄表系统，其主要是通过对通信技术以及数字信号处理技术为基础，并利用通信介质对电能数据的采集、传输、存储以及处理等。该系统主要应用于低压系统的采集，比如220V以及380V的用户，具体的组成包括集中器、计量自动化主站、电能表、采集器以及通信信道等。采集器以及表端通信等对电能表的数据进行采集，采用双向通讯的方式，对远程通信电能表数据向系统主站进行传输。

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        二、光纤通信网络技术
        2.1微功率无线通信技术
        微功率无线通讯是指在限定的范围内，收发双方发送功率并通过无线电波进行信息的传输。所以微功率无线通讯技术有相当广泛的定义范围。一般来说，微功率无线通讯先通过发送端进行编码与调制待发送的数据，然后进行数模转换与信号调理以及发射，再通过接收端接收信号并进行滤波及增益调节，最后实现模数转换解调以及解码输出并完成整个通信过程。微功率的名称也是对比出来的，相对发射功率较大的无线通信设备而言，也就产生了微功率。较大功率一般包括PHS、CDMA、GSM、电视信号塔等，常见手机的发射功率也在2W左右，而微功率的通信设备，发射功率是低于100MW，并且还限制着功率谱密度及散射功率等相关参数。
        2.2主流微功率无线通信技术
        目前主流的五种段距离无线通信技术如下：①蓝矛技术。蓝矛技术是使用2.4GHZ的ISM公用频道的一种段距离，低成本的无线接入技术，主要应用于近距离的语言和数据传输业务。蓝牙：设备的工作频段选用全世界范围内都可自由使用的2．4GHZISM频段。客户无需申请即可使用，频道采用23个或79个频道间隔为IMHZ时分双工方式。采用跳频速率为1600跳／秒，使用蓝牙系统具有足够高的抗干扰能力，设备简单、性能优越。其发射功率不同，蓝牙设备之间的有效通信距离为10至100米。②ZigBee（IEEE802.15.4）。ZigBee是一种新兴的短距离．低功率、低复杂度的无线接入技术。工作在2AGHZISM频段，速率为10M-250kbiffs，距离为10-75米，技术和蓝牙技术接近。大多时侯处于睡眠模式，适合于不需实时传输或连续更新的场合。Zigaee是IEEE802.15.4的扩展集。ZigBee强大的通信能力还体现在通信速度方面。通信速度高达250kbit／s，在数据帧长度为75字节以下时，ZigBee通信效率甚至高于蓝牙技术。因此，ZigBee技术可以在短时间内完成庞大网络中的数据集中，非常适合实现大规模网络化集抄，也是目前任何其他形式的集抄手段所不具备的能力。
        结语
        现代科学的进步，使得通讯技术在电能计量信息采集中的作用越来越明显，优势也不断的发挥出来。虽然电力企业还存在着一系列的问题，但还是取得许多成果。相信随着我国现代化的进程的逐渐完善，通讯技术在电能计量信息采集方面的应用也会越来越成熟和完善。
        参考文献：
        [1]冯勇军，李明霞.电能计量信息采集中的通讯技术应用[J].科技创新与应用，2018（01）：165-166+168.
        [2]陈少俊，梁昕，王泽朗.电能计量信息采集中的通讯技术应用[J].通讯世界，2016（06）：152-153.
        [3]宗正.对电力系统中电能采集工作的思考[J].科技创新与应用，2015（10）：153.
        作者简介：
        孙爱兵（1991.09-），男，江苏兴化人，南京工程学院电气工程及其自动化专业，本科，单位：国网江苏省电力有限公司兴化市供电分公司。