低压电力线载波自动抄表系统及应用
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低 压 电 力 线 载 波 自 动 拙 表 系 统 及 应 用 葛郁枫(福 建省南平 电业局 福 建南平 3 5 3 0 0 0)摘要:简述自动抄表 系统的工作原理和现有低压载波抄表 系统存在的问题,介绍基于数据压缩宽频点通讯的低压电力线载波 自动抄表系统的特点、系统功能、本单位实际应用的效果,提出系统功能拓展的意见。关键词:电力系统 载波抄表 应用效果 中图分类号:T M9 3 3 4 文 献标识码:A 文章编 号:1 6 7 2 9 0 6 4(2 0 0 6)0 4 0 0 7 8 0 3 电力 系统 已厂 网分 开,电力行业 在体 制结 构、运 营管 理 方式 上发生 了深刻 的变化。为加大对 配 电网络 和用户侧 的测 控 和营 销管理,实现需 求侧 的 电量 采集、电量 的远程抄 表 和 加强线损管理,提 高用电监察水 平,提高防窃 电能力,完全有 必要 探索建立 一套涵盖 低压用 户的“测、抄、核、算、收、催”的 一体 化系统。随着 电子技 术的发展,智能 仪表、通讯技 术、计 算 机技术得 到空前 的发 展。在 电子 式电能表 的基础上,利用 各种信息采集技术和网络通讯平台,开发相应的计算机系统 软 件实 现现 代化 的用 电场 测控 管理必 将成 为用 电及 营销 管 理现代化的发展方向。l 自动抄表系统 l-1 自动抄表 系统的构成 和工作原理 根据 电力行业标 准 D L T 6 9 8 1 9 9 9 低 压 电力 用户集 中 抄 表系统 技 术条件 定 义,自动(集 中)抄表 系统 是指 由主站 通过 传输媒体(无线、有线、电力载波 等信道 或 I C卡等介 质)将 多个 电能表 电能量 的记 录(窗 口值)信息 自动抄 读的系统。自动抄表 系统 主要 由电能表、采集器、集 中器、数据传输 通道、主 站系统构成。典型 的电能计量 自动抄表 系统的组成 如图 1。1 2自动抄表 系统的分 类 自动抄 表系统 可 以分为:低压 电力线 载波通信方式、有线 总线方式、公用 电话 网方 式、1 0 k V 电力线载 波方 式,其他 如专 用无线网、公用无线 网(即蜂 窝分组无线交换 网)、光纤 光缆 网、有线 电视电缆 网等通信方式。就 目前 的成本要求 和技术水平 而 言,低压电力线载波通信方式已经满 足实用化要求。由于利用 现有 电力线作 为通信信道,因此信道建设工作量 小,且信道 不 易被破坏。目前,利用电力进行实时监控还有待完善,但是利用 电力线进行电能表数据传输已经完全可行。2 低压 电力载波自动抄表 系统 载波式远方 自动抄表 系统 的框架及 构成如 图 2。图 l典型的 电能计量 自动抄表系统 的组成 目前 低压 电力线 载波抄表存在 的主要 问题:(1)由于低压 电力 网网架 结构 的复 杂性,难 以找 出一 个 可 以进 行模拟试 验的数学模 型。(2)低压 电力线 阻抗低,信号 衰减严重,高频 信号 的衰减 问题 尤其突 出,难 以在距 离较远 的终端建立有 效的信号。(3)低 压 电 网 干扰 严 重,难 以用 单 一 频 点 来 实 现 有 效 通讯。(4)低压 电网的负荷重、变化大,造成 终端 的通信信 号的 变化 也较大,信号难 以有效捕捉。3 基 于数据压缩、宽频点通讯 的低压 电力线载波 自动抄表 系统 该 系统 集微 电子 技术,自控技 术,通 信技 术和 网络技 术 于一体。采用集 散结构,模 块化设计,所有 设备均带 有微处理 器,能独立运 行。集抄器 与各采集终端(载波 电表)之 间的通 信采用 电力线 载波技术,实现双 向数据传输。集抄器 与主站 作者简介:葛郁枫(1 9 7 5),男,工程师,1 9 9 9年毕业于东北 电力学院,现从事营销与用电管理。2 O O 6 N o,4 0 维普资讯 http:/ 图 2 自动抄表 系统方框 图 计算机 的通 信可通 过市 话线 或负控 网实 现远 距 离的数 据通 信。独特灵 活的组 网方 式 适 应于各 种安装使用 环境。3 1 系统特点 该 系统运用 了 6个有 突破性 的关 键技术。(1)数据压缩传输技术。数据压缩集中发射,这种技术使 传 输 效 率大 大提 高,增 强 数据 信 号 更 容 易避 开 干扰 的影响。(2)宽频点传输技 术。系统并 不在某单 一频点上传 输信 息,而 是在 宽频带 范 围内寻 找可靠 的发 射频 点 不存 在同频干扰 的问题。(3)自适应跟 踪技术。无 论距离 远近,收到信号 的 强弱,系 统都 能够 正确地 跟踪 数据 信号 的相位 并进 行 自动增益控制,还原出发送信息。(4)接力通讯技 术。在 特别恶劣 的通讯环境 下,每 一个 终端 都可 以成 为其他 终端 的接 力站 以确保稳 定 可靠 的传输。(5)实时中继技术。如果某台变中有一块表远离台 变(d 2 k m),该 系 统可 以用 独 到 的实时 中继技 术来 传 送 数据 使整个 系统实现 完全 自动化 管理。(6)抗高 压保护技 术。由于采用 了独特 的高频高压 阻 断、吸 收保 护 电路 该 系统 可 以经受 6 0 0 0 V雷 击脉 冲和 4 0 0 0 V脉 冲群 的攻击。3 2系统主 要功能(1)电量抄 读。各种抄读 方案便 于供 电部 门根据不 同需要对 数据进行 整理和分 析(2)用电情况监测。提高了供电部门对用户用 电情况的 监测 由此可以提高供电部门的供电效率和效益 同时也提 高 了 自动化管理 水平。(3)交费监 管。远程拉、合 闸控制便 于供 电部 门及时有效 地收 取电费。(4)供电监测。可以提高供电部门内部的供电质量考核 能 力及管理水 平。系统功能示 意图见图 3。3 3 系统主 要技术指标(1)通讯距 离:架空线 2 0 0 0 m,电缆线 4 0 0 m。(2)电力载波方式:数据压 缩宽频点 通讯技术。(3)波 特率:8 0 0 b p s。(4)载 波频谱:5 k H z-1 3 0 k H 。(5)电能读数准 确度:0 0 1 k W h。(6)载波抄表成 功率:大于 9 8。(7)控 制方式:主站控 制方式。(8)掉电数据保 存时间:1 0 a。(9)可抗 8 k V静 电放电,-+4 k V电快 速瞬 变冲群,浪涌 等 干扰(1 0)系统容量:同一 台变用 户数量 1 0 0 0户。(1 1)工 作 电压:表 计 级 A C 1 6 0 V A C 2 5 0 V集 中 器 AC2 2 0 V+_ 2 0 。(1 2)工作环境:一 2 5 +6 5 (1 3)功耗:表计模块通 讯和 非通讯 时均小 于 0 5 W,集 中 器小于 5 W。3 4系统安装特点 系统功能 用 电 监 管 抄 读 用电 情况 监测 2 o o 6,N O 4 0 供 电 监 测 系统 自动 校时 图 3 系统功能框图 平均 功率 测量 实时 电压 测量 供电 质量 监测 交 费 监 管 工远 程 拉 合 闸 控 制 维普资讯 http:/ 源 环境 I SSN 1 6729O64 3 4 1 方便性 表计 级:由于 整个 模块 体 积 小,环境 适 用性 强 可 以 方 便地 安装 于 包括 三 相表 在 内的 各种 电 度表 中。采集 模块 的 引 出线,分 别 接 在 电压 圈 端 子线 上 即可,其 余 安 装 和普 通 电 度表 完全 一 样。其 他 可 选 的方 式 均 具 有 十 分 方 便 的 特 性。总之 对于 生 产和 用 户来 说,改 装、安装该 系统 表计 都 十 分方 便 集 中器级:集 中器原则上 在同一 台变低压 侧有三 相 四线 的地方均 可安装。最佳 选择地 为各支路端 点的 中心 位置。一 般是:电缆供 电时,集 中器安装 在配变附近,架 空线供 电时安 装在架 空线 的 中心 位置。(1)集 中器安装 只需 将三相 四线相 应地接 至集 中器端钮 盒中并将外 壳接地 即可。(2)集 中器备有本地 口和远方 口供用户选择使用。本地 口 和远 方 口具有 同样的 功能,本地 口优先级 高 于远方 口。本 地 口使 用手抄 机(或称设置机)操作。可 以进 行“集抄”、“召抄”等各种操作。各 种操作都使 用“直键”,操作 使用极 为方便。使 用手抄机集 中抄整个台变的数据 每一百户只需 6 s 集中器 的远 方 口有计 算机 主站通 过市 话 网或各 供电局 现 有的负 控 网络 完成联接。主站可 以通 过集 中器 完成用 电管理现 代化的 各种 操作。(3)集 中器 主控板 采用 独立 插 装结 构,便 于用 户维护 和 升级。(4)根据用户需求 向用户提供主站 的接 口控件及软件数据 接 口,可以方便用户进行各种应用软件的开发。3 4 2 安全性 和可靠性 表 i t i t数采取 双探 头结 构,计数 准确,表 内模块 有极 宽 的工作 电压范 围,能抗击 4 0 0 0 V脉 冲群、6 0 0 0 V雷 击脉 冲的 冲击;模 块极 低 的功 耗,使 得 模块 自热很 小,不 仅 减小 了 线 损,还 大大提 高 了自身 的可靠性。使得 系统 能长期可靠 T作 而这对大 面积使用 的系统来说 尤为重要。3 4 3可维护 性 由于表 内采集 模块体 积小,设 置方 式科学、合理和便 捷,集 中器主控板 独立插 装,使得 系统 的维护简单 而方便:3 5系统应用效 果 该 系统在我 局第 1 期 建设 规模为 8个 台变 共 1 3 0 0户 单相 电 力用户,系统 于 2 0 0 5年 7月 2 3 E l 组 网成 功,开 始试 运行。系统授权使用者可以通过网页进行操作及数据浏览。系统运行 至今,取 得 了一定 的成 效,系统 多 次及 时发 现 客户 的不 正常用 电情 况,使各种违 约用电行 为得到 及时 的处 理,确 保了供 电企业 的合 法权益,挽 回了经济损失,创 造 了经 济效益。3 6系统 应用扩展 思路(1)在 同一 台变的集 中器 下 的单相 分表 和三 相 总表 通 过后 台软件 的处 理,能 分析计 算 不同相 别 的电量 平衡 及损 失,便 于现场查 找电量丢 失的具体表 点,利于线损分析。(2)能通过 对三相 载波表 的电参量分 析三 相负荷 的不平 衡电流,计算零线电流的大小。(3)能通过对三相载波表的电参量分析负荷端的电能质 量、谐 波量是否超标。(4)主站能 与现 有营销 系统 联结 从 营销 系统 下载 客户 信息。(5)主站能与现有营销系统联结,将抄收电量信息倒入营 销 系统,进行分类电量计算和分时段 电量计算,并进行结算。(6)主站能与现有 9 5 5 9 8系统联结,将客户的用 电量,电费 发生及欠费信息通过短信信息平 台发送给客户。(7)主站能 对电表进 行远方监控。4结束语 电力线载波 自动抄表 系统的应用 能 有效解 决偏远 地 区 用 户 的抄表难、用 电管 理难 的 问题 极 大地提 高用 户零 点抄 表 的 比重,提高 反窃 电技术 手段 和用 电监察 水平,为及 时发 现窃电和提取窃电证据提供了有力的线索和支持:为需求侧 管理 提供 了实 时动 态 的数 据来 源,实 现 了线损 在线 实 时分 析,提 高了营销现 代化的管 理水平。l lllll llll llll,llll llll llll l,l lll llll llll l,ll llll lll lll llll llll llll llll lll llll lll lll l 等离子点火技术正逐步推广 目前,由国电科技环保 集团有限公 司自主研发,具有完全 自 主知识产权的煤粉锅炉等 离子点火技术,正逐步推广,国内已有 2 6 0#大型发电机组应 用,装机容量达 8 0 0 0万 k W。若我国现有 火电机组全部改造成为等离子点火,每年可以节约燃油 6 0 0万 t 以上,为电厂节约发电成本 3 0 0亿元,相 当于为国家节约 了一座 中型油田的原油。(言木)+一 一+一一+一一+一一+一-+一-+一-+一-+一一+一 一+一-+一 一+一一+一-+一-+一 一+一一+一-+一一+一-+一-+一-+一一+一+一一+一 一+一-+一-+一一+一-+一-+-+一-+一-+一-+一 一+一一+一 一+一-+一 一+一-+一-+一-+一-+一-+一 一+一 中国科大生物质炼油技术可望产业化 近 日,中国科 大生物质洁净能源 实验 室宣布了他们研制的 一项最新科技 成果:将木屑、稻 壳、玉米秆和棉 花秆等原料进行 热解液化和再加工,转化为生物 油,其 中木屑 产油率 6 0 X上,2 o o 6 No 4 秸秆产油率 5 0 以上。生物油热值 1 6 1 8 M J k g。生产成本大约 为 7 9 0元 t 提 供 同样 的热量 价格分 别相 当于柴油和 重油现 有价格的 4 3 2 和 6 3 1。这项成果 已经过 中试。(言木)维普资讯 http:/
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