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【摘要】PLC技術（电力载波技术）在低压集抄表系统中的应用只是电力载波应用的一部分。 目前PLC技术已经在国内如火如荼地开展与推广，只有此技术逐步实现通信业务的综合化，传输能力的宽带化和网络管理智能化，才能充分发挥现有电力线网络巨大的通信潜能。本文通过介绍PLC技术来进行对低电压集抄系统的研究与设计。
【关键词】低压集抄;PLC技术;集中器;智能电网
0.引言
PLC技术作为低压集抄表系统的重要通信技术，具有颇多的无可比拟的优势，是唯一不需要线路投资的有线通信方式。按照坚强智能电网建设的总体要求，保证智能电网建设规范有序推进，实现电力用户用电信息采集系统建设“全覆盖、全采集、全预付费”的总体目标，通过利用220V低压电力线传输高速数据的价值越来越为人们所重视，因为它具有无须布线、速度快、一线两用、连接方便的优点。电能计量自动抄表系统的建立和应用，能够对抄表的准确性有进一步的提高，强化客户侧电能计量设备运行监控，提高了防窃电能力，而且能够有效地避免人工抄表的差错，这样不仅能够提高及时采集电能表的信息，而且能够提高居民用电工作管理的效率。
1.初识集抄PLC技术
PLC技术，俗称“电力线通信”，也就是通过电力线的传输的数据以及模拟的信号进行通信的一种传播方式。并且伴随着电力用户用电信息采集系统的不断建设和发展，经过数年的电网改造和技术进步，电力客户侧计量普遍采用了多功能电子式电能表，功能和数据传输以及接口方式均得到规范，从传统的红外、RS485通信，发展到电力载波通信，为数据采集奠定了技术基础。
远程抄表中通过使用该技术，就能够比较好地解决人工上门抄表的传统工作方式，这样不仅能够大大的节约成本和时间，与主站系统通过以太网或GPRS/CDMA无线网络进行实时传输数据，为抄表的实时性提供了保障。而且国内相关集中器产品和载波芯片技术经过几年的发展，提供了比较可靠的路由算法，在黑龙江、沈阳、广州等地区已经有了成功的案例，而且在稳定性、实时性和可靠性上都有了很好的保证。这一切都预示了该技术实现远程抄表有着非常广阔的应用前景。
2．关于远程抄表的系统组成
远程低压集抄系统主要由电表、采集器、集中器、服务器等构成，可以灵活组网，如全载波抄表方式与半载波抄方式，参见图1。以半载波抄方式为例，电表接入终端用户电力线，向上连接采集器；采集器负责采集电表数据，可单表或多表采集，向上连接集中器；集中器与采集器连接，负责数据的接收、存储和处理，可通过多种通信方式与主站服务器通信，从而来实现远程抄表。
当前的远程抄表方式主要有：公用电话网、以太网和GPRS/CDMA无线网络等。就目前的成本要求和技术水平而言，集中器与服务器之间采用成熟的GPRS/CDMA无线网络进行数据传输，得到了广泛应用。
图1低压集抄半载波系统拓扑图
3．软件的设计
集中器软件设计方面总体要求：远程通信稳定、载波抗干扰能力强、抄表成功率高、抄表实时与准确、大容量数据存储、异常报警主动上报、透明转发等。对于采用GPRS/CDMA通信方式的集中器，还得充分考虑在线实时性与通信流量。
主站系统软件设计方面总体要求：通信稳定、操作简单、界面友好、查询速度快、扩充性强、易于维护。系统采用C／S、B／S相结合的方式，数据库使用ORACLE9．0，其中C／S模式中的客户端负责抄表系统的设置和管理，B／S接口可为用户等其他相关人员提供电量、电费、告警等信息的检索和查询，客户端主要功能模块介绍如下。
3.1 参数的设置
3.1.1集中器参数：设置集中器的相关参数。
3.1.2电能表参数：设置计量表的相关参数。
3.1.3通讯参数：设置远程抄表的相关通讯参数。
3.1.4系统用户管理：系统操作用户帐号及权限管理。
3.2 远程抄表
3.2.1实时抄表：适合于分析可疑数据和现场校验抄表数据时使用，可以抄部分或者是所有电表的数据，并实时返回存储于数据库中。
3.2.2计费抄表：适合于每月定期的抄表，用于统计、汇总，结算电费。
3.3 信息查询
3.3.1电量查询：可按不同角度查询日电量、月电量。
3.3.2电量检查：自动检查分析可疑、异常数据。
3.3.3报表统计：提供以不同方式汇总统计的方法，并以报表形式显示。
3.3.4线损分析：取某一时刻总表及其下各电表数值进行求差计算，方便客观地得出线损值。
3.3.5操作日志：查看系统操作日志，从而起到安全审计的功能，特别对电力用户进行阀控操作。
4．协议设计
为了提高抄表数据的可靠性及安全性，方便抄表设备的检测与维护，并具备一定的差错检测能力，实现主站系统与集中器互连互通，需要遵守特定的技术规范与通讯协议。
目前国内各个地区使用的低压集抄系统远程通信协议有所不同，以国家电网公司制定的《Q／GDW 376.1-2009 电力用户用电信息采集系统通信协议：主站与采集终端通信协议》为例，使用了以下的传输帧格式。
5．电力线通信技术的未来发展方向与趋势
随着计算机技术、电子技术及通信技术的快速发展，在将来的3 ~ 5年内，电力线的通信技术必定能够在两个方向上进行新的发展和突破：一方面是面向因特网接入服务的高速电力线的通信，另一方面就是面向负荷控制、集中抄表远距离的宽带载波的通信。在将来或者现在的很长一段时间内，两者之间都能够进行并存的发（下转第６７页）（上接第１７０页）展与应用。
目前我国的电网特性、电网结构、居民住宅分布状况、电力线载波通信的应用领域等方面与国外有—些不同之处，这就需要国内电力线载波通信领域的公司及相关人员根据我国电网特性、住宅结构、市场要求等情况，加上对国外电力线载波通信技术的深人研究，利用国外先进的现代通信技术与组网方式，定制出我国电力线载波通信芯片的最佳模式。■
【参考文献】
［１］蔡子亮,等．一种新型远程抄表系统的集中抄表器设计及通信协议研究[J]．继电器，2007，(07)：46-48．
［２］胡云．几种电能表远程抄表系统的分析与比较[U]．低压电器，2009，(08)：27-30．
［３］刘君．电力线宽带集中抄表和上网一体化系统应用研究[U]．电力信息化，2009，(10)：35-39．
［４］刘洪涛．PLC应用开发从基础到实践[M]．北京：电子工业出版社，2007．
［５］国家电网公司企业标准．电力用户用电信息采集系统功能规范，2009．
【关键词】低压集抄;PLC技术;集中器;智能电网
0.引言
PLC技术作为低压集抄表系统的重要通信技术，具有颇多的无可比拟的优势，是唯一不需要线路投资的有线通信方式。按照坚强智能电网建设的总体要求，保证智能电网建设规范有序推进，实现电力用户用电信息采集系统建设“全覆盖、全采集、全预付费”的总体目标，通过利用220V低压电力线传输高速数据的价值越来越为人们所重视，因为它具有无须布线、速度快、一线两用、连接方便的优点。电能计量自动抄表系统的建立和应用，能够对抄表的准确性有进一步的提高，强化客户侧电能计量设备运行监控，提高了防窃电能力，而且能够有效地避免人工抄表的差错，这样不仅能够提高及时采集电能表的信息，而且能够提高居民用电工作管理的效率。
1.初识集抄PLC技术
PLC技术，俗称“电力线通信”，也就是通过电力线的传输的数据以及模拟的信号进行通信的一种传播方式。并且伴随着电力用户用电信息采集系统的不断建设和发展，经过数年的电网改造和技术进步，电力客户侧计量普遍采用了多功能电子式电能表，功能和数据传输以及接口方式均得到规范，从传统的红外、RS485通信，发展到电力载波通信，为数据采集奠定了技术基础。
远程抄表中通过使用该技术，就能够比较好地解决人工上门抄表的传统工作方式，这样不仅能够大大的节约成本和时间，与主站系统通过以太网或GPRS/CDMA无线网络进行实时传输数据，为抄表的实时性提供了保障。而且国内相关集中器产品和载波芯片技术经过几年的发展，提供了比较可靠的路由算法，在黑龙江、沈阳、广州等地区已经有了成功的案例，而且在稳定性、实时性和可靠性上都有了很好的保证。这一切都预示了该技术实现远程抄表有着非常广阔的应用前景。
2．关于远程抄表的系统组成
远程低压集抄系统主要由电表、采集器、集中器、服务器等构成，可以灵活组网，如全载波抄表方式与半载波抄方式，参见图1。以半载波抄方式为例，电表接入终端用户电力线，向上连接采集器；采集器负责采集电表数据，可单表或多表采集，向上连接集中器；集中器与采集器连接，负责数据的接收、存储和处理，可通过多种通信方式与主站服务器通信，从而来实现远程抄表。
当前的远程抄表方式主要有：公用电话网、以太网和GPRS/CDMA无线网络等。就目前的成本要求和技术水平而言，集中器与服务器之间采用成熟的GPRS/CDMA无线网络进行数据传输，得到了广泛应用。
图1低压集抄半载波系统拓扑图
3．软件的设计
集中器软件设计方面总体要求：远程通信稳定、载波抗干扰能力强、抄表成功率高、抄表实时与准确、大容量数据存储、异常报警主动上报、透明转发等。对于采用GPRS/CDMA通信方式的集中器，还得充分考虑在线实时性与通信流量。
主站系统软件设计方面总体要求：通信稳定、操作简单、界面友好、查询速度快、扩充性强、易于维护。系统采用C／S、B／S相结合的方式，数据库使用ORACLE9．0，其中C／S模式中的客户端负责抄表系统的设置和管理，B／S接口可为用户等其他相关人员提供电量、电费、告警等信息的检索和查询，客户端主要功能模块介绍如下。
3.1 参数的设置
3.1.1集中器参数：设置集中器的相关参数。
3.1.2电能表参数：设置计量表的相关参数。
3.1.3通讯参数：设置远程抄表的相关通讯参数。
3.1.4系统用户管理：系统操作用户帐号及权限管理。
3.2 远程抄表
3.2.1实时抄表：适合于分析可疑数据和现场校验抄表数据时使用，可以抄部分或者是所有电表的数据，并实时返回存储于数据库中。
3.2.2计费抄表：适合于每月定期的抄表，用于统计、汇总，结算电费。
3.3 信息查询
3.3.1电量查询：可按不同角度查询日电量、月电量。
3.3.2电量检查：自动检查分析可疑、异常数据。
3.3.3报表统计：提供以不同方式汇总统计的方法，并以报表形式显示。
3.3.4线损分析：取某一时刻总表及其下各电表数值进行求差计算，方便客观地得出线损值。
3.3.5操作日志：查看系统操作日志，从而起到安全审计的功能，特别对电力用户进行阀控操作。
4．协议设计
为了提高抄表数据的可靠性及安全性，方便抄表设备的检测与维护，并具备一定的差错检测能力，实现主站系统与集中器互连互通，需要遵守特定的技术规范与通讯协议。
目前国内各个地区使用的低压集抄系统远程通信协议有所不同，以国家电网公司制定的《Q／GDW 376.1-2009 电力用户用电信息采集系统通信协议：主站与采集终端通信协议》为例，使用了以下的传输帧格式。
5．电力线通信技术的未来发展方向与趋势
随着计算机技术、电子技术及通信技术的快速发展，在将来的3 ~ 5年内，电力线的通信技术必定能够在两个方向上进行新的发展和突破：一方面是面向因特网接入服务的高速电力线的通信，另一方面就是面向负荷控制、集中抄表远距离的宽带载波的通信。在将来或者现在的很长一段时间内，两者之间都能够进行并存的发（下转第６７页）（上接第１７０页）展与应用。
目前我国的电网特性、电网结构、居民住宅分布状况、电力线载波通信的应用领域等方面与国外有—些不同之处，这就需要国内电力线载波通信领域的公司及相关人员根据我国电网特性、住宅结构、市场要求等情况，加上对国外电力线载波通信技术的深人研究，利用国外先进的现代通信技术与组网方式，定制出我国电力线载波通信芯片的最佳模式。■
【参考文献】
［１］蔡子亮,等．一种新型远程抄表系统的集中抄表器设计及通信协议研究[J]．继电器，2007，(07)：46-48．
［２］胡云．几种电能表远程抄表系统的分析与比较[U]．低压电器，2009，(08)：27-30．
［３］刘君．电力线宽带集中抄表和上网一体化系统应用研究[U]．电力信息化，2009，(10)：35-39．
［４］刘洪涛．PLC应用开发从基础到实践[M]．北京：电子工业出版社，2007．
［５］国家电网公司企业标准．电力用户用电信息采集系统功能规范，2009．