关于智能电网中远程自动抄表系统的研究

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【摘 要】 近年来，随着电力系统智能化的快速发展和计算机及通信技术在电网中的应用，设计和实现远程自动抄表系统十分重要，远程自动抄表是智能电网抄表系统发展的总趋势。本文从电力系统远程自动抄表系最基本的定义和构成出发，讨论分析了其在智能电网中的设计和功能，具有一定的指导意义。

【关键词】 智能电网 电力系统智能化 远程自动抄表

电力系统中，抄表系统在国内已存在发展了15余年，其规模越来越大，可靠性越来越高，方式也越来越多样化，已然成为计量收费管理的必要系统。近年来，随着电力系统智能化的快速发展，计算机及通信技术在电网中的应用，以及新型技术设备的普及，电力部门管理的核心问题变为减少人力资源和成本，降低现有抄表系统的数据误差。所以，在智能电网中设计和实现远程自动抄表系统十分重要。远程自动抄表是智能电网抄表系统发展的总趋势，其主要目的在于降低电网成本，提高用电效率。

1 远程自动抄表系统的定义及构成

1.1 远程自动抄表系统的定义

智能电网中，能够自动采集用户的用电负荷情况，然后通过通信方式，由信道自动将所记录的数据和用户信息传输回电力管理中心，并可通过自动处理数据，完成对用户电能量的计费以及管理的系统，称为电力系统远程自动抄表系统。

1.2 远程自动抄表系统的构成

构成远程集中抄表系统的主要模块有：主站、抄表集中器、采集模块、采集终端以及可靠高效将这些设备连接起来的通信方式。以下，将对各部分及功能作以分别介绍。

（1）主站（数据处理中心）。主站管理着整个抄表系统的运行，主要功能是对远程电度表的数据进行收集，同时建立一直对应的数据库。同时，主站能够通过广域网联网到供电公司和银行的计算中心，进而实现数据交换和费用收取。（2）抄表集中器。抄表集中器作为远程自动抄表系统的中枢模块，其质量代表着整个自动抄表系统的水平。每个远程自动抄表系统中最少有一台抄表集中器，一般而言，它可以对几十只到上千只采集终端的数据及信息进行采集。存储空间独立，不仅可以对下级采集终端的数据进行采集，还可以响应上级计算机或抄表机的指令，很好地完成其通信任务。（3）电能表数据采集系统。该系统的主要功能是通过采集终端，采集出电能表的实际电量，并且以数字量进行存储，方便上级抄表集中器的数据读取。电能表数据采集系统的主要组成部分是数据采集模块、电能表和采集终端。（4）抄表集中器与主站的通信。主站与抄表集中器之间的远程通信，按照集中器与计算机终端CPU的通信方式分类，一般包括以下几种类型：无线电通信、公共电话网通信、Internet网通信以及GSM移动通信网通信等。（5）小区近程通信。要实现远程抄表，需要将采集终端所采集的电量数据传递给抄表集中器，即必须实现它们之间的通信。通常，抄表集中器距离采集终端很短，一般只有几十到几百米，而且位于小区内部，故又叫做小区近程通信。方式主要有以下几种：总线方式、红外通信、无线通讯以及载波通信等。

2 远程自动抄表系统的设计

该系统的设计主要包括以下五个方面的内容。（1）数据采集模块。数据采集模块的设计符合智能电网电表箱集中装表的要求，能够同时对32路段表信号进行采集，完成高精度采集多个用户电能表，并上传于数据管理中心。作为与管理中心连接的一个接点，数据采集终端通过RS—485总线连与所辖采集器，每台至多可连接50台采集器。数据采集器数采用总线制单表采集器，其载波方式为PLC。（2）数据传输。数据传输即通过数据线，将采集的用户用电数据，传输到集中单元，并相连与RS—485总线，提供给数据管理系统。（3）数据管理。远程自动抄表系统的数据管理是通过对单片机的实时控制，对采集数据进行统一管理和分析。不仅需要研究日、月、年的用电综合数据得到图表，还需进行数据查询、收费管理以及故障查询等操作。（4）Web服务器。Web服务器远程控制和监视该系统，并以html的格式提供Web服务给客户端，负责网上信息资源的收集与。（5）客户端。客户端为Internet浏览器，主要向Web服务器发出请求并接收文件显示给用户。

3 远程自动抄表系统的功能

智能电网中，远程自动抄表系统功能十分强大，主要概括为以下几点：（1）自动抄表。远程自动抄表系统解决了人工抄表的浪费时间和资源、准确度没有保证以及不及时等的缺点，可以实现大范围的抄表，操作十分方便。（2）故障查询。该系统有智能诊断功能，不仅可以对故障进行快速、准确的查找，还可以对工作人员进行指导以排除故障，这有效地解决了维护抄表系统的问题。（3）实时采集数据。远程自动抄表系统对用户数据的采集更加频繁，但是也更方便，可以实时进行数据采集。比如按照年、月、日平均电量采集用户电量；采集测量表计的型号、安装时间以及维护次数等的信息；采集如突发数据增大告警、减小等的异常数据信息等。（4）数据查询。供电企业可以通过该系统电能表的显示值，实时对用户的用电量进行了解统计，进而制定节约电能、节省电量的措施和政策。（5）数据分析。远程自动抄表系统自身建立了用户电量的数据库，可以自动对每天、每月的用电数字和走势进行分析、统计、计算，进而为生产部门提供依据。（6）电力监测。电力企业可以通过该系统实时监测每家每户的电力波动，发现风险和隐患以更早采取措施。

4 结语

远程自动抄表系统在智能电网中普及和发展，不仅可以节约资源、降低数据误差，还可以通过与电网用户的互动，及时了解用户需求，以反应在电网的控制和运行中。但是，远程自动抄表系统大规模的应用是一个复杂而漫长的过程，需要电力工作人员共同的努力，从而为整个智能电网的自动化、信息化以及互动化贡献力量。

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作者简介：杨剑锋（1972一），男，湖北咸宁人，本科，工程师，主要从事电力营销管理工作。