(广东电网有限责任公司湛江供电局 524002)
摘要:近年来,电力行业的发展十分迅速,人们对电力能源的需求也在不断增加,这对电力服务提出了更高的要求。电力营销是电力服务中的重要环节,为了更好地实现高质高效的营销服务,电能计量自动抄表技术发挥着重要的作用,这也有效实现了对电力企业经济效益的提升。下面,本文就针对电能计量自动抄表技术的现状及展望进行分析,并对此技术进行深入的了解。
关键词:电能计量;自动抄表;技术现状;技术展望
前言
在新时代环境下,电力营销朝着现代化方向发展,而电能计量是电力营销中重要的环节,在传统电能的计量中主要是通过人工定期对现场数据进行抄读,但其在实时性和准确性等方面存在缺陷,而电能计量自动抄表技术有效实现了电能计量数据的自动化采集、整理、传输与处理等。电能计量自动抄表技术运用的现状和未来发展趋势如何,就是本文主要研究的内容。
1.电能计量自动抄表技术概述
对于电能计量自动抄表技术来说,主要是实现电能计量数据的自动化采集、整理、传输与处理等,主要包括有前端采集的子系统、通信的子系统和中心处理的子系统三部分。
在前端采集的子系统中,按照不同采集数据方式,将其系统可以分作本地自动抄表系统以及远程自动抄表系统等类型。其中在本地自动抄表系统内,电能表需要加装红外转换的装置,实现电量的红外信号转换,当操作人员到现场进行抄表时,借助便携型微型抄表计算机,就能够实现对数据非接触性获取。而远程自动抄表系统中,主要使用电子式的电能表,或者在机电脉冲型电能表中加装光电转换器,将其当做系统最前端部分,这样就能够将用户实际用电量通过电脉冲向上一级数据采集装置进行传输[1]。
在通信的子系统中,主要是将数据向控制中心信道进行传送。由于工作环境存在差异性,一般借助电话线、无线、光纤和电力载波等进行传输。其中光纤具有较宽频带、很快的传输速度和较远的传输距离,且还具有很好的抗干扰性和通信质量等优点,但其也存在不便于安装和成本较高等缺点。而无线通信在用户不是很集中且分布较广区域使用得较为广泛,且具有传输频带较宽、通信量很大、传输距离很远等优点。
在中心处理的系统中,主要包括中心的处理站和相应软件等,其是系统最上层的部分,用户所有用电的信息都会在此处汇集,相关人员使用相应软件来对数据实施分析和汇总,最终做出决策。若条件允许的话,还能够直接朝下级的集中器和电能表进行指令的发出,对用户实际用电的行为进行控制[2]。
2.电能计量自动抄表技术现状
2.1电能表
电子式电能表是由电能测量机构和数据处理机构两大部分组成的。根据电能测量机构又可以分为机电脉冲式和全电子式两大类。其中机电脉冲式电子电能表是一种早期电能表类型,它主要沿用感应系测量机构,数据处理的机构是通过电子电路与计算机的控制系统来实现。现阶段主要使用全电子式电能表,其和机电脉冲式的电能表不同,不再采用感应系测量机构,而是借助乘法器对负荷的功率实施测量。因为全电子式的电能表不仅具有机电脉冲式电能表的相关功能,还具备准确度更高、功耗更低、过负荷能力更强、对电压与频率的响应速度更快等优点。
2.2采集器与集中器
在电能计量的系统中,采集器与集中器是核心部分,其直接影响到电能计量的效果。它们主要包括存储器、单片机与接口的电路等部分,能够对主控站发布的相关命令进行接收,并对各个采集器内数据依次实现读取和储存,进而借助传输的介质将数据向主控站内进行传送和处理。在集中器中,一般存在RS485与电话线等接口类型,且还具备数据采集、数据存储、远程的监控、异常信息的记录和校时等作用[3]。
2.3通信的信道
在电能计量的自动抄表中,通信的子系统是技术的关键部分。在数据通信的方式选取中,要对地理环境的特点、实际技术的水平、用户的用电行为和管理体制等因素进行综合考虑。西方一些发达国家对此技术研究较早,配电网络也比较规范和完备,因此电力线载波技术的发展水平较高,但在我国由于受到诸多条件的限制,对电话线的通信方式使用比较多。而随着通信技术的不断发展,无线通信方式逐渐得到使用,对扩频技术的研究也在不断深入,对电力线的载波干扰问题也得到了解决,因此无线通信方式在实践中逐渐得到推广使用。
3.电能计量自动抄表技术展望
对自动抄表的技术来说,其在我国很多地域都得到了运用,也获得了不错的成果,尤其是对于那些条件艰苦和环境恶劣区域,此技术有效解决了传统手工抄表的局限性问题。但由于信号的干扰问题,往往也会出现数据失真问题,所以就需要重点对通信技术方面进行研究,这也是未来发展的重点方向。
3.1通信技术发展趋势
3.1.1电力线的载波通信发展
对于电力线的载波通信方式来说,主要是把信息调制成高频的信号,一般频率控制在50-500kHz范围内,并将其在电力的线路上叠加来达到通信的目的。这种通信方式将电力线当作通信的信道,而不必再对通信信道进行另外的铺设,从而实现了对投资成本的有效节省,且维护的工作量也会降低,可以实现即插即用。现阶段,在我国电压等级超过10kV的高压等级电力线的载波技术逐渐成熟,而低压的电力网络中载波通信并没有很好的水平,这也影响电能计量的自动抄表在我国电力营销中得到全面运用[4]。
3.1.2无线扩频的通信发展
对于扩频技术来说,其主要是无线通信的方式类型,将信息进行数字信号的转换,后借助扩频码发生器实现扩频码序列的产生,对数字信号进行调制,来对信号频谱实现扩展,再在接收中通过相同频码的序列解扩,最终通过信息的解调而恢复原始的信息数据。无线扩频通信能够达到几十千米的距离,强抗干扰能力也是其最大的优点。在电能计量自动抄表系统中,使用扩频技术是最为典型的运用方式,一般使用采集器并借助电力线的载波将数据向集中器传送,再通过在集中器所设扩频的电台将数据向中央的处理站接收电台进行发送。
3.1.3复合型通信发展
在电能自动抄表系统中,任何一种类型通信模式在具有优点的同时,也不可避免存在一定的缺点,不管使用哪一种单一类型通信技术往往都不能完全满足实际的需要。而为了实现对这种情况的处理,就可以使用复合通信的方案。在复合通信的方案中,主要是对不同自动抄表通信的阶段借助不同类型通信的方式,来构成一种自动抄表复合型通信的网络。若数据的传输量并不是很大,且传输的距离也比较近,如电能表至采集器、采集器至集中器等这类底层数据的采集阶段,就可以通过红外或者低压型电力线的载波,甚至使用点对点通信的方式;若是集中器至中央的处理站阶段,就可以通过电缆、无线的通信或者电话线等通信方式。在复合方式的选择中,要按照实际的情况进行综合化考虑,要保证复合各种类型通信方式时具备良好的兼容性,因此这还涉及运筹学和最优化规划等内容的研究。
3.2自动抄表安全性发展
对自动抄表安全性来说,主要涉及到自动抄表的过程安全性以及中心处理的子系统网络安全等方面内容。在电能计量的自动抄表过程中,主要是分散的采集器、中心的处理站和集中器间进行数据交换,在通信中不仅需要确保所抄的数据能够安全可靠传输,还需要保证中心处理的子系统避免遭受传输网络环境中的攻击[5]。在中心处理的子系统中,其安全性指计算机的网络环境安全性,其主要安全的隐患包括病毒、黑客、人员失误以及网络系统的自身脆弱性等方面。在对其安全性进行保护和防范中,采取的主要措施包括密码设置、控制访问、身份验证、防火墙、安全的内核、网络的反病毒、信息的泄漏防治、对网络安全的漏洞扫描以及入侵检测等技术类型,这就需要根据实际的情况,合理将安全防治技术在系统中进行有效融合。
结语
综上所述,随着先进科技技术的发展,为了提高电力营销服务水平,电能计量自动抄表技术逐渐得到了广泛应用,此技术具有显著的特点和优势,推动了电力行业的现代化发展。想要更好发挥电能计量自动抄表技术的效果,还需要正视其技术应用的现状,并积极对其技术进行探索和研究,这对电力行业的可持续性发展也具有重要的意义。
参考文献:
[1]马奔.电能计量自动抄表技术的现状与展望[J].通讯世界,2016(19):00179-00180.
[2]袁媚.浅谈电能计量自动抄表技术的现状及展望[J].山东工业技术,2015(22):175-175.
[3]刘洋.电能计量自动抄表技术的发展[J].中小企业管理与科技(下旬刊)(1):73-74.
[4]司福丽,蒋特约,勾超.电能计量自动抄表技术的现状及展望[J].建筑工程技术与设计,2018(30).00167-00167.
[5]金新.电能计量自动抄表技术及发展探讨[J].南方农机(15):00194-00194.