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摘要:介绍了常见的电能计量自动化抄表技术,重点说明了用电信息采集系统推广应用的情况,提出了采用自动化抄表技术后的意见和建议。
关键词:自动化抄表;远程抄表;用电信息采集系统
一、自动化抄表技术概述
(一)系统组成
供电企业获取抄表数据的抄表方式中除了手工抄表、抄表机抄表、IC卡抄表等传统方式之外,还有处于不断丰富和发展中的自动化抄表方式,可自动遥抄客户端电能表记录数据。自动抄表系统由置于低压载波电能表内的数据采集模块、电能数据集中器、抄表信道、调制解调器和计算机系统组成。
(二)系统功能
首先通过数据采集模块把电能表指示数进行实时记录和存储,再通过电力线载波将各表指示数传送到抄表集中器内,集中器每15分钟进行一次自动抄表,并自动更新数据。当供电企业的计算机通过调制解调器对集中器发出抄表指令时,各电能表的指示数和表号等相关参数就通过电话线路或无线传输到计算机内部,从而达到了自动抄表的目的。
(三)系统的特点
远程自动抄表优点突出,是今后抄表的主流技术。一是自动化、集中抄表;二是易于控制;三是实时性强、可扩展;四是高质量、高效率;五是投资省。
二、远程自动抄表解决方案
自动化抄表技术包括本地自动抄表技术、远程自动抄表(集中抄表)技术以及通过电力负荷监控管理系统远方抄表技术。
(一)本地自动抄表技术
计量电能表的抄表数据是在表计运行的现场或本地一定范围内通过自动方式获得的,本地自动抄表系统是远程抄表系统的本地环节,目前主要用于现场监察、故障排除和现场调试,而早期的系统则主要用于抄表。主要有本地红外抄表和本地RS485通信抄表。
(二)远程自动抄表技术
利用特定的通信手段和远程通信介质将抄表数据内容实时传送至远端的电力营销计算机网络系统或其他需要抄表数据的系统,也称集中抄表系统。抄表时操作人员可以直接选择抄表段抄表即可以完成自动抄表,并可以采用无人干预方式自动抄表。远程自动抄表系统种类很多,基本上由电能表、采集器、信道、集中器和主站组成。
根据通信方式的不同,远程自动抄表技术有载波式远程抄表、GPRS(含CDMA、GSM)无线远程抄表、总线式远程抄表等。随着通信技术的不断发展,无线蜂窝网、光纤以太网等远程通讯方式也逐渐用于电能表数据的远程抄读。
(三)电力负荷管理技术
该系统是运用通信技术、计算机技术、自动控制技术对电力负荷进行全面管理的综合系统,主要功能是遥控、遥信、遥测,远方自动抄表功能已成为其众多功能之一。利用负荷管理系统对大客户进行远方抄表必须严格抄表例日,由负控员在负控系统中召测数据,电费抄核收人员通过局域网,登陆系统将各抄表段数据读回到营销系统中,自动远程抄读客户各类电量、电能表示数等数据,核对后用于电费结算,并及时了解实施预购电费客户的剩余电费情况,以便及时提示客户预交电费。
三、用电信息采集系统
(一)基本概念
用电信息采集系统(以下简称电采系统)是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的系统,实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理等功能。该系统是智能用电管理、服务的技术支持系统,为管理信息系统提供及时、完整、准确的基础用电数据。
电采系统面向电力用户、电网关口等,实现购电、供电、售电3个环节信息的实时采集、统计和分析,达到购、供售电环节实时监控的目的,为供电企业层面的信息共享,逐步建立适应市场变化、快速反应用户需求的营销机制和体制,提供必要的基础装备和技术手段。
(二)系统组成
电采系统从物理上可以根据部署位置分为主站、通信信道、现场终端3部分,其中系统主站部分单独组网,与其他应用系统以及公网信道采用安全防护设备进行安全隔离,保证系统的信息安全。
1.主站网络的物理结构主要由营销系统服务器(包括数据库服务器、磁盘阵列、应用服务器)、前置采集服务器(包括前置服务器、工作站、GPS时钟、安全防护设备)以及相关的网络设备组成。
2.通信信道是指系统主站与终端之间的远程通信信道,主要包括光纤信道、GPRS/CDMA无线公网信道、230MHz无线专网信道等。
3.现场终端是指安装在采集现场的终端设备,主要包括专用变压器终端、集中器、采集器等。
电采系统在逻辑上分为主站层、通信信道层、采集设备层3个层次,在营销应用系统中,电采系统数据通过营销业务应用系统统一与其他应用系统对接。
(三)主要功能及采集对象
电采系统的主要功能包括数据采集、数据管理、自动抄表管理、费控管理、有序用电管理、异常用电分析、线/变损分析、安全防护等,为智能用电双向互动服务提供数据支持。电采系统涉及到的关键技术包括智能电能表、采集终端、主站软件、安全加密、本地及远程通信技术等。
电采系统采集对象十分广泛,包括专线用户、各类大中小专用变压器用户、各类中低压供电的工商业用户和居民用户、公用配电变压器考核计量点等。系统的统一采集平台功能设计,支持多种通信信道和终端类型,可用来采集其他的计量点,如小水电、小火电上网关口、变电站的各类计量点等。
(三)应用效果
濮阳电网位于河南省北部,濮阳供电公司于2009年11月份起,开始建设电采系统,2010年3月份完工,共计6.8个计量点实现用电信息自动采集,并与营销业务系统数据对接,实现抄表、核算一体化,濮阳公司还利用电采系统有选择地开展了预购电试点工作,取得了初步成效,为实现"全采集、全覆盖、全费控"打下了坚实基础。2010年7月份,国家电网公司电力用户用电信息采集系统试点河南公司濮阳建设工程验收会召开,濮阳公司在国网公司16家试点单位中首家通过验收。
濮阳公司将城区6.8万个计量点列入示范性对象,按照国网公司统一的技术标准规范建设电采系统,因地制宜采用光纤、电力线载波、3G或GPRS等多种通信方式。通过该工程的实施,濮阳公司可以完成自动电能计量、自动抄表,获得及时、准确和完整的数据,满足各专业对用电信息的需求;同时用户可以进行用电信息查询,实现供电公司与用户之间的双向互动。该系统能够为促进智能家居、智能楼宇和智能小区的全面发展创造条件,为开展其他增值服务奠定基础。
四、采用自动化抄表技术的注意事项
一是定期现场实抄。对采用自动化抄表方式的客户,应定期(至少3个月)组织有关人员进行现场实抄,对远抄数据与客户端电能表记录数据进行一次校核。校核可采用抽测部分客户、采集多个不同时间点的抄表数据的方法,并保持远抄数据与客户端电能表记录数据采集时间的一致性。二是加强运维管理。加大对运维人员的培训力度,熟悉设备安装和故障处理,发现异常及时处理,建立运维一体化的抢修机制,确保电采系统正常运行。如因故障不能取得全部客户抄表数据或对数据有疑问,可采用其他抄表方式补抄。三是不断开发利用。电采系统属全新的远程自动抄表解决方案,方案周密、技术先进、功能强大,使用单位要不断创新,结合业务需要,开发利用智能家居等新功能,把电采系统作为开拓市场、促进营销工作提升的有力工具。
五、结论
远程自动抄表技术有许多解决方案,供电企业应根据需要,在考虑经济和技术因素的前提下,妥善选择,按照上级部门的统一部署,协同推进,用信息技术改造电力营销工作,实现质的提升。
参考文献
[1]韩建军.抄表核算收费[M].北京:中国电力出版社,2010.
[2]刘振亚.智能电网技术[M]. 北京:中国电力出版社,2010.
[3]刘振亚.智能电网知识读本[M].北京:中国电力出版社,2010.
作者简介;
李森(1980.12-),男,河南濮阳人,郑州大学电气工程及其自动化专业本科毕业,电气工程师,技师,单位:国网濮阳供电公司
郭宏浩(1981.3-),男,河南濮阳人,郑州大学电气工程及其自动化专业本科毕业,工学学士学位,电气工程师,技师,单位:国网濮阳供电公司
关键词:自动化抄表;远程抄表;用电信息采集系统
一、自动化抄表技术概述
(一)系统组成
供电企业获取抄表数据的抄表方式中除了手工抄表、抄表机抄表、IC卡抄表等传统方式之外,还有处于不断丰富和发展中的自动化抄表方式,可自动遥抄客户端电能表记录数据。自动抄表系统由置于低压载波电能表内的数据采集模块、电能数据集中器、抄表信道、调制解调器和计算机系统组成。
(二)系统功能
首先通过数据采集模块把电能表指示数进行实时记录和存储,再通过电力线载波将各表指示数传送到抄表集中器内,集中器每15分钟进行一次自动抄表,并自动更新数据。当供电企业的计算机通过调制解调器对集中器发出抄表指令时,各电能表的指示数和表号等相关参数就通过电话线路或无线传输到计算机内部,从而达到了自动抄表的目的。
(三)系统的特点
远程自动抄表优点突出,是今后抄表的主流技术。一是自动化、集中抄表;二是易于控制;三是实时性强、可扩展;四是高质量、高效率;五是投资省。
二、远程自动抄表解决方案
自动化抄表技术包括本地自动抄表技术、远程自动抄表(集中抄表)技术以及通过电力负荷监控管理系统远方抄表技术。
(一)本地自动抄表技术
计量电能表的抄表数据是在表计运行的现场或本地一定范围内通过自动方式获得的,本地自动抄表系统是远程抄表系统的本地环节,目前主要用于现场监察、故障排除和现场调试,而早期的系统则主要用于抄表。主要有本地红外抄表和本地RS485通信抄表。
(二)远程自动抄表技术
利用特定的通信手段和远程通信介质将抄表数据内容实时传送至远端的电力营销计算机网络系统或其他需要抄表数据的系统,也称集中抄表系统。抄表时操作人员可以直接选择抄表段抄表即可以完成自动抄表,并可以采用无人干预方式自动抄表。远程自动抄表系统种类很多,基本上由电能表、采集器、信道、集中器和主站组成。
根据通信方式的不同,远程自动抄表技术有载波式远程抄表、GPRS(含CDMA、GSM)无线远程抄表、总线式远程抄表等。随着通信技术的不断发展,无线蜂窝网、光纤以太网等远程通讯方式也逐渐用于电能表数据的远程抄读。
(三)电力负荷管理技术
该系统是运用通信技术、计算机技术、自动控制技术对电力负荷进行全面管理的综合系统,主要功能是遥控、遥信、遥测,远方自动抄表功能已成为其众多功能之一。利用负荷管理系统对大客户进行远方抄表必须严格抄表例日,由负控员在负控系统中召测数据,电费抄核收人员通过局域网,登陆系统将各抄表段数据读回到营销系统中,自动远程抄读客户各类电量、电能表示数等数据,核对后用于电费结算,并及时了解实施预购电费客户的剩余电费情况,以便及时提示客户预交电费。
三、用电信息采集系统
(一)基本概念
用电信息采集系统(以下简称电采系统)是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的系统,实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理等功能。该系统是智能用电管理、服务的技术支持系统,为管理信息系统提供及时、完整、准确的基础用电数据。
电采系统面向电力用户、电网关口等,实现购电、供电、售电3个环节信息的实时采集、统计和分析,达到购、供售电环节实时监控的目的,为供电企业层面的信息共享,逐步建立适应市场变化、快速反应用户需求的营销机制和体制,提供必要的基础装备和技术手段。
(二)系统组成
电采系统从物理上可以根据部署位置分为主站、通信信道、现场终端3部分,其中系统主站部分单独组网,与其他应用系统以及公网信道采用安全防护设备进行安全隔离,保证系统的信息安全。
1.主站网络的物理结构主要由营销系统服务器(包括数据库服务器、磁盘阵列、应用服务器)、前置采集服务器(包括前置服务器、工作站、GPS时钟、安全防护设备)以及相关的网络设备组成。
2.通信信道是指系统主站与终端之间的远程通信信道,主要包括光纤信道、GPRS/CDMA无线公网信道、230MHz无线专网信道等。
3.现场终端是指安装在采集现场的终端设备,主要包括专用变压器终端、集中器、采集器等。
电采系统在逻辑上分为主站层、通信信道层、采集设备层3个层次,在营销应用系统中,电采系统数据通过营销业务应用系统统一与其他应用系统对接。
(三)主要功能及采集对象
电采系统的主要功能包括数据采集、数据管理、自动抄表管理、费控管理、有序用电管理、异常用电分析、线/变损分析、安全防护等,为智能用电双向互动服务提供数据支持。电采系统涉及到的关键技术包括智能电能表、采集终端、主站软件、安全加密、本地及远程通信技术等。
电采系统采集对象十分广泛,包括专线用户、各类大中小专用变压器用户、各类中低压供电的工商业用户和居民用户、公用配电变压器考核计量点等。系统的统一采集平台功能设计,支持多种通信信道和终端类型,可用来采集其他的计量点,如小水电、小火电上网关口、变电站的各类计量点等。
(三)应用效果
濮阳电网位于河南省北部,濮阳供电公司于2009年11月份起,开始建设电采系统,2010年3月份完工,共计6.8个计量点实现用电信息自动采集,并与营销业务系统数据对接,实现抄表、核算一体化,濮阳公司还利用电采系统有选择地开展了预购电试点工作,取得了初步成效,为实现"全采集、全覆盖、全费控"打下了坚实基础。2010年7月份,国家电网公司电力用户用电信息采集系统试点河南公司濮阳建设工程验收会召开,濮阳公司在国网公司16家试点单位中首家通过验收。
濮阳公司将城区6.8万个计量点列入示范性对象,按照国网公司统一的技术标准规范建设电采系统,因地制宜采用光纤、电力线载波、3G或GPRS等多种通信方式。通过该工程的实施,濮阳公司可以完成自动电能计量、自动抄表,获得及时、准确和完整的数据,满足各专业对用电信息的需求;同时用户可以进行用电信息查询,实现供电公司与用户之间的双向互动。该系统能够为促进智能家居、智能楼宇和智能小区的全面发展创造条件,为开展其他增值服务奠定基础。
四、采用自动化抄表技术的注意事项
一是定期现场实抄。对采用自动化抄表方式的客户,应定期(至少3个月)组织有关人员进行现场实抄,对远抄数据与客户端电能表记录数据进行一次校核。校核可采用抽测部分客户、采集多个不同时间点的抄表数据的方法,并保持远抄数据与客户端电能表记录数据采集时间的一致性。二是加强运维管理。加大对运维人员的培训力度,熟悉设备安装和故障处理,发现异常及时处理,建立运维一体化的抢修机制,确保电采系统正常运行。如因故障不能取得全部客户抄表数据或对数据有疑问,可采用其他抄表方式补抄。三是不断开发利用。电采系统属全新的远程自动抄表解决方案,方案周密、技术先进、功能强大,使用单位要不断创新,结合业务需要,开发利用智能家居等新功能,把电采系统作为开拓市场、促进营销工作提升的有力工具。
五、结论
远程自动抄表技术有许多解决方案,供电企业应根据需要,在考虑经济和技术因素的前提下,妥善选择,按照上级部门的统一部署,协同推进,用信息技术改造电力营销工作,实现质的提升。
参考文献
[1]韩建军.抄表核算收费[M].北京:中国电力出版社,2010.
[2]刘振亚.智能电网技术[M]. 北京:中国电力出版社,2010.
[3]刘振亚.智能电网知识读本[M].北京:中国电力出版社,2010.
作者简介;
李森(1980.12-),男,河南濮阳人,郑州大学电气工程及其自动化专业本科毕业,电气工程师,技师,单位:国网濮阳供电公司
郭宏浩(1981.3-),男,河南濮阳人,郑州大学电气工程及其自动化专业本科毕业,工学学士学位,电气工程师,技师,单位:国网濮阳供电公司