摘要:在我国进入21世纪的新时期,经济在迅猛发展,社会在不断进步,人们生活质量在不断提高,随着用电信息采集系统建设的完善,泛在电力物联网的逐步推广,基于远程采集和费控系统的智能电表已经简单、可靠、高效地实现了欠费自动分断、缴费自动投入的远程费控功能。但是仍然存在部分三相用户,因为用电负荷较大,需要采用带互感器接入电能表的计量方式,由于三相电能表经电流互感器(TA)接入计量,无法控制主电路,因此需要配置外置断路器进行控制,从而实现用户电路通断的功能。如果设备选配不当,远程费控功能不完善,需要用户及台区维护人员同时到场进行人工复电。远程费控是智能电网的一项重要功能,通过技术手段实现了先缴费、后用电的方式,从而保障了电力企业电费的有效回收。本文主要针对此类用户的远程费控实现方式进行研究分析,并提出一种简易可行的智能计量表箱设计方案,能够可靠实现三相带互感器用户的远程费控。
关键词:三相带;互感器计量;远程费控;问题
引言
单相远程费控智能电能表是目前新型的一种电能表,它的工作原理主要是将要被测定的交流电压和交流电流在通过很高精度的采集样本以后,便会将其传输到专用的电能计量片上面。同时运用相对应的数字化处理方法,把采集样本变成和相关功率是正比关系的脉冲信号,用此方法,可以为脉冲输出提供便利,当其输出以后,智能电能表的微处理器就会把所有的信号根据句具体的时段做出对应地分时累计,从而能够获取不同时段的电量和总电量,EEPROM将会把所有的结果保存,同时进行数据显示和完成远程上位机的通讯功能。
1用电信息采集远程费控系统概况
用电信息采集系统,可以根据用户用电负荷情况、用户电费剩余情况、以及用户信誉度等因素,通过负控购电或智能卡表购电等方式,实现集中远程用户终端断路器跳、合闸等功能。通过用电信息实时采集与监控终端远程协调控制等功能,在系统远方主站中发送信息采集和费控命令,由电力客户终端智能模块接收命令信号,经内部相关信息解码,正确生产操控信号对用户终端断路器进行跳、合闸操作。系统通过无线公网GPRS/CDMA网络,实现主站与现场采集终端及专变用户电能表数据的无线远程抄表、实时监控电能参数、并与电力营销用电采集系统结合,实现电费自动结算、线损自动统计,并根据用户的缴费情况和电量剩余情况,向断路器及开关发出遥控分合闸指令,进行远程控制。
2三相带互感器计量用户的远程费控问题解决方案
2.1控制设备
控制设备分为两部分,一部分为计量室内的智能远程费控开关,通过三相智能表或者终端能够实现远方遥控分合闸;另一部分则是用户可自行控制的出线室控制开关。计量室内的远程费控开关应满足节能、噪声小,结构简单、维修方便,分断能力强,价格便宜;具有485通信端口、选择性保护功能、分合闸线圈外接端子、外接辅助接点等功能,具体应实现:①通过通信端口实现断路器运行状态远程监控,查看实时分合闸状态。②通过选择性保护功能可以选择是否投入或退出短路、过流、缺相、漏电保护功能,避免和出线开关室的用户开关形成双保护,影响故障点判断及保护误动引起的经济损失纠纷。③通过分合闸线圈外接端子进行远程遥控分合闸,实现远程费控功能。④通过低压断路器外接辅助接点可以实现分合闸声光告警信号及指示。本文采用威胜公司WL系列智能费控断路器为例,该系列断路器集过电流保护、短路保护、电压保护、漏电保护为一体,适用于三相四线中性点直接接地的低压电网系统,其他公司产品功能类似,可根据实际需求使用。WL断路器的计量室内三相智能电表的接线端子与断路器的分合闸线圈分别连接,主站或终端即可通过远程发令,实现低压断路器的分合闸控制。
2.2智能电能表中远程费控的优化措施
结合智能电能表在电网系统中的运行,对远程费控提出三点优化措施,促使远程费控能够满足智能电能表的需求,选择恰当的远程费控模式,完成优化的过程。首先优化远程控制命令在远程费控中的应用,在命令答应帧中,增加状态字3,用于实现远程费控的自动化[4]。远程费控中未添加状态字3时,按照控制到检查的流程,完成远程费控,而状态字3添加后,远程费控可以一步完成,具有自动化的抄写优势,提高了智能电能表远程费控的主动性。控制命令在远程费控中的优化,能够实现智能电能表远程费控的稳定性,保障远程费控的可靠性,满足智能电能表的需求。然后是合闸命令的优化方案,按照智能电能表的需要,远程费控的合闸命令,可以采取不加密的优化措施,其对远程费控的安全性无影响。智能电能表远程费控中,当用户缴费后,需要快速进行合闸动态,所以合闸时不设计加密措施,一次性操作合闸动作,简化远程费控中的合闸操作,优化智能电表远程费控的服务水平。合闸命令优化方案实施后,减少了用户合闸所用的时间,提高供电公司的服务水平,降低了用户的投诉次数。最后是优化继电器的设计,尤其是跳合闸的动作。智能电能表对应的继电器,外部与内部应该保持同步,避免影响远程费控的具体动态。继电器的设计优化中,最主要的是规划线路,准确的连接继电器的各项接线,确保继电器的标准性,进而为智能电能表的远程费控,提供优化的设备基础,消除继电器中潜在的控制缺陷,防止对远程费控造成干扰,强调继电器运行的准确性。例如:智能电能表远程费控的过程中,继电器的端子设计部分,可以按照不同的出线颜色,保障信号线的准确连接,确保继电器的连接质量,促使继电器设计在智能电能表的远程费控中,能够发挥可靠的作用。
2.3设计智能电能表的系统硬件
在具体进行单相远程费控智能电能表的硬件系统设计时,主要运用模块化的方法实现硬件系统设计。主要有:输出信号采样、电能表电能计量、微控制器的设计、设计液晶显示屏、红外通信装置、脉冲信号、安全运行功能、PS485通信接口设计、智能电能表电源设计和电源存储等。整体的电能表系统中,控制中心是微处理器。
2.4计量箱(柜)的安装形式
(1)杆上安装方式,分为横担安装和支架式安装2种。为保证安装质量,箱体固定必须采用内置膨胀螺栓,螺栓尺寸满足安全牢固的要求及户外安装条件。(2)落地安装方式,分为有基础安装和直接固定安装2种。为保证安装质量,箱体固定必须采用内置膨胀螺栓,螺栓尺寸应满足安全牢固的要求及户(内)外安装条件。(3)墙上安装方式,分为有内嵌式安装和直接固定安装2种。为保证安装质量,箱体固定必须采用内置膨胀螺栓,螺栓尺寸应满足安全牢固的要求及户(内)外安装条件。
结语
随着用电信息采集系统的深入,以及泛在电力物联网的拓展应用,远程费控的普遍实现是广大用户以及供电企业的必然需求。三相带TA计量用户用电负荷较大,用户对于停送电时效要求也比较高,而目很多地区的三相带TA计量箱并没有完全实现远程停送电功能。本文针对上述问题,提出了一种通过改进计量箱(柜)布置结构,选用新型、可靠的智能断路器,对计量系统元件进行优化改进等方式,实现了三相带TA计量用户的远程费控功能,能够有效提高电力营销服务效率,同时加强了计量箱(柜)的防窃电功能,有效防止窃电行为发生。
参考文献
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[2]周国立.改进远程预付费控制系统[J].农村电气化,2010,274(03):34-35.
[3]赵春山,王建新.高压远程预付费控制系统应用[J].中国电力企业管理(农电版)2009,(11):58-59.