陳臻棟

摘 要：無論是在拉動國民經(jīng)濟增長還是提高居民生活水平方面，電力行業(yè)一直有著不可替代的作用。近年來，伴隨我國改革開放的不斷深入，國民經(jīng)濟取得了飛速發(fā)展，電力事業(yè)也實現(xiàn)了迅猛發(fā)展?，F(xiàn)階段，智能化電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)成為電力企業(yè)提高自身服務(wù)水平的主要任務(wù)。筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗，簡要介紹了我國抄表工作的發(fā)展歷程，詳細分析了當(dāng)前和未來幾種集中抄表通信方式，提出了未來集中抄表系統(tǒng)在電力營銷中可能應(yīng)用的方向，旨在與相關(guān)工作者借鑒交流。

關(guān)鍵詞：集中抄表系統(tǒng) ?電力營銷 ?通信技術(shù) ?應(yīng)用分析

中圖分類號：F4 ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）10（c）-0199-02

集中抄表系統(tǒng)是一種結(jié)構(gòu)化的開放式系統(tǒng)，采集器通過電能表端的通信接口對用戶電量進行采集，然后借助相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將采集到的電量數(shù)據(jù)傳送到供電企業(yè)的數(shù)據(jù)庫中，電力企業(yè)工作人員以此為依據(jù)，對用戶進行收費。集中抄表系統(tǒng)減輕了抄表人員的工作強度，而且能夠?qū)﹄妷哼M行實時監(jiān)測、出現(xiàn)故障及時報修，另外還有電費控制、信息發(fā)布等諸多功能，滿足了用戶對電力服務(wù)的需求。

1 抄表工作發(fā)展歷程

第一階段：人工抄表階段。電力企業(yè)將轄區(qū)劃片，由抄表人員在負責(zé)區(qū)域內(nèi)挨家挨戶對電表信息進行搜集，核對數(shù)據(jù)，計算電量，然后按照收費標(biāo)準(zhǔn)進行收費。第二階段：半智能人工抄表階段。該階段意味著我國抄表工作正式進入了智能階段。抄表工作主要由手工讀表儀器完成，而電量數(shù)據(jù)整理和計算等工作由計算機取代了人工。在該階段，對于用電量能夠做到準(zhǔn)確、科學(xué)統(tǒng)計。但是電力企業(yè)并沒有建立完善的監(jiān)督機制，拖欠電費和偷電現(xiàn)象仍然比較嚴(yán)重。第三階段：智能抄表階段。在智能抄表感剛剛出現(xiàn)階段，電力企業(yè)通常選擇自主研發(fā)、外包傳感器技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，在原有電表傳感設(shè)備上進行了改進加裝。這樣一來，用戶用電數(shù)據(jù)就會及時、準(zhǔn)確被傳送到電力企業(yè)核算系統(tǒng)。系統(tǒng)對用戶用電以及繳費情況做到準(zhǔn)確監(jiān)控。

2 集中抄表在電力營銷管理中的現(xiàn)狀

伴隨電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度越來越高，范圍也越來越大。新時期下，如果電力企業(yè)在電力營銷方面如果采用傳統(tǒng)抄表和費用結(jié)算方式，是顯然不能滿足用戶以及時代發(fā)展要求的。集中抄表系統(tǒng)融合了先進的自動化技術(shù)、通信技術(shù)以及計算機技術(shù)，有效解決了傳統(tǒng)抄表誤差率高、效率低等問題，其自身所具備的高準(zhǔn)確性和及時性是其它抄表系統(tǒng)所無法取代的，這一系統(tǒng)的出現(xiàn)和發(fā)展為智能電網(wǎng)提供了堅實的發(fā)展基礎(chǔ)。集中抄表系統(tǒng)除了能夠完成基本的抄表工作以外，還能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)測等。同時，智能表能夠與用戶和電力企業(yè)進行雙向通信，分析用戶用電需求以及用電結(jié)構(gòu)，根據(jù)分析結(jié)果，用戶就能夠在今后的用電過程中，合理利用電力資源，不僅節(jié)省了用戶的電費支出，同時也減少了電力資源浪費現(xiàn)象，對節(jié)能有著十分重要的意義。

3 集中抄表通訊方式比較分析

3.1 目前有的通信技術(shù)

（1）窄帶載波。

窄帶載波指的是載波信號頻率小于500 kHz的低壓電力線載波通信，數(shù)據(jù)傳輸速率低。采用這種方式無需另設(shè)線路，便于安裝，適應(yīng)性相對來說也比較好。但是該技術(shù)的缺點也比較多：信號在傳輸過程中的衰減嚴(yán)重，容易受到干擾和負載特征的影響，要想消除上述障礙，就需要軟、硬件有效結(jié)合到一起對組網(wǎng)進行優(yōu)化。

（2）RS-485。

RS-485屬于雙向、半雙工通信，總線上可以同時掛接多個驅(qū)動器，采用差分方式實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信號的傳輸，共模范圍高，在-7～12 V之間。RS-485的優(yōu)點：容易實現(xiàn)信號傳輸，成本低，具有極高的可靠性，正是憑借這些優(yōu)點，RS-485在短時間內(nèi)被普及。但是其連接的用戶終端是有限的，在多臺設(shè)備的情況下，要想實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸就必須分級轉(zhuǎn)發(fā)，所以系統(tǒng)的安裝和調(diào)試相對來說比較復(fù)雜，另外一條總線上的終端共用這一條總線，因此，一旦一個節(jié)點出現(xiàn)故障，將會給其它終端造成影響而無法通信，加大了故障排除難度和排除工作量。采用RS-485需要另行敷設(shè)線路，施工時間長、施工量大，很容易遭受到人為破壞和電磁干擾。

（3）半載。

在半載通信技術(shù)下，在RS-485接口處安裝普通電子表即可，但必須擁有采集器，而且由于用到RS-485總線，因此，需要另行敷設(shè)線路，電能表將采集到的數(shù)據(jù)通過RS-485發(fā)送給集中器，然后采集器將數(shù)據(jù)經(jīng)載波通信傳送給集中器。所以，采用半載方式降低了電能表成本，但是必須同時利用RS-485和采集器，投資成本明顯增加。在安裝設(shè)備時，如果用戶之前使用的是普通電子表就不需要進行更換，但是必須加裝配套線路和采集器等設(shè)備，還要敷設(shè)RS-485通信線。如果選擇并接方式，還需安裝保護箱、RS-485集成器等，施工時間比較長。

3.2 未來的通信技術(shù)

（1）雙模通信。

原有集中抄表系統(tǒng)采用的是電力線載波通信，雖然不用對線路進行重新鋪設(shè)，但是將原有電力線作為信號傳輸?shù)慕橘|(zhì)，系統(tǒng)很容易受到變頻空調(diào)、大功率馬達等的影響，并且使電力信號出現(xiàn)嚴(yán)重變形。微功率無線集中抄表系統(tǒng)是近幾年發(fā)展起來的，信號傳輸通過空間電磁場完成，不再需要線路，但是如果應(yīng)用于屏蔽場所、高大建筑物以及存在電磁干擾的條件下，則信號衰減十分嚴(yán)重，甚至接收不到信號，抄表失敗率比較高。雙模通信是載波和微功率無線雙通道結(jié)合組成的一種新型集中抄表系統(tǒng)，能夠有效解決上述問題。集中器將抄表指令發(fā)送給系統(tǒng)，載波信號通道對信號進行調(diào)制處理，將其解調(diào)到與之相對應(yīng)的頻段上，然后再將其發(fā)送到載波信道，由路由表擔(dān)任抄表任務(wù)，如果成功，此時將載波信道狀態(tài)更新為“暢通”，如果失敗，則將載波信道狀態(tài)更新為“阻塞”。然后集中器對該電表進行再次抄讀時，系統(tǒng)就會被切換為微功率無線通道通信，如果成功，此時將載波信道狀態(tài)更新為“暢通”，如果失敗，則將載波信道狀態(tài)更新為“阻塞”。

（2）寬帶載波。

寬帶載波通信是在以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來。采用OFDM作為編碼技術(shù)，寬帶載波對信號的傳輸是借助電力線實現(xiàn)的，因此，無需重新布線，而且成本較低，將寬帶網(wǎng)絡(luò)接入到數(shù)據(jù)用戶終端，與節(jié)約型社會發(fā)展目標(biāo)相一致。寬帶載波頻帶占用較寬，實現(xiàn)了大容量數(shù)據(jù)存儲，傳播速率高，最大特點在于雙向傳輸。而且便于安裝，電力企業(yè)可以直接將通信網(wǎng)絡(luò)與用戶端連接到一起，開展電表數(shù)據(jù)的采集、控制工作，具有極強的適應(yīng)性。由于載波信號頻率高，因此，信號在傳輸過程中衰減速度快。所以，如果將寬帶載波應(yīng)用于遠距離傳輸，為了確保信號的有效傳輸需要安裝中繼設(shè)備。

（3）無線WIFI。

WIFI是一種短程無線傳輸技術(shù)，簡單來說，就是在一定范圍內(nèi)，不需要任何線路就能夠?qū)崿F(xiàn)信號的傳輸。無線WIFI集中抄表系統(tǒng)以無線接入模塊為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對多個BSS基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的搭建，同時與DS系統(tǒng)結(jié)合起來，形成ESS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。為了實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集以及遠程數(shù)據(jù)的監(jiān)控和分析，其上層結(jié)構(gòu)為無線WIFI和Internet的結(jié)合，下層結(jié)構(gòu)為無線WIFI和Modbus的結(jié)合。無線WIFI集中抄表系統(tǒng)充分利用無線WIFI自身帶寬大、速率高、易組建等優(yōu)勢，實現(xiàn)了抄表的可靠和準(zhǔn)確，具有較高的推廣價值。

4 集中抄表系統(tǒng)未來在電力營銷中可能應(yīng)用的方向

4.1 遠程停送電、預(yù)付費

停送電、預(yù)付費是集中抄表系統(tǒng)的基本功能之一，在系統(tǒng)內(nèi)部安裝了控電模塊，集中抄表系統(tǒng)就是憑借這一模塊對用戶電源使用狀態(tài)進行控制的。由程序員將停送電相關(guān)信息輸入到系統(tǒng)中，從而對用戶電源進行切斷或者投入。例如：發(fā)現(xiàn)某用戶電費金額已經(jīng)用完，并且在規(guī)定時間內(nèi)沒有繳納，系統(tǒng)就會對該用戶實施斷電，當(dāng)用戶繳納已欠費用系統(tǒng)收到繳納信息之后，實施供電。集中抄表系統(tǒng)的這一功能實現(xiàn)了對電能使用的有效控制，回收電費的效率也將大大提高，同時對于某些用戶故意拖欠電費的行為也能起到很好的扼制作用。另外，用戶通過集中抄表系統(tǒng)實現(xiàn)了預(yù)付費，不用每月按時到指定部門繳納，系統(tǒng)會按時從用戶賬戶中對每月電費進行扣除。

4.2 家庭能源管理

家庭能源管理系統(tǒng)為居民用戶自動抄表、居民用能負荷控制、降低管損線損、提高供電部門管理水平和服務(wù)質(zhì)量、降低投訴率、減員增效、降低供電成本及提高供電水平等提供了可靠的技術(shù)手段和先進的管理工具，可真正意義上實現(xiàn)“異地網(wǎng)”的集中管理，統(tǒng)一計費，統(tǒng)一營收，做到整個社會范圍內(nèi)的電力資源管理自動化。能更好地滿足用戶需求，達到科學(xué)管理、提高經(jīng)濟效益和社會效益的目的，是能量計量管理不可或缺的技術(shù)支持系統(tǒng)。

4.3 用戶雙向互動

集中抄表系統(tǒng)的建立在用戶和供電企業(yè)之間搭建了一座溝通橋梁，實現(xiàn)了用電信息和電力企業(yè)決策、命令的上行下達。同時通過系統(tǒng)向終端電力用戶提供分時段電價、實時電量、余額電量等豐富的用電服務(wù)。通過系統(tǒng)的故障自診斷功能，可以辨識用戶用電系統(tǒng)中是否發(fā)生接地、缺相、缺零、計量電表燒壞等故障，并自動提取用戶的基礎(chǔ)檔案信息，自動生成報修單，提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。系統(tǒng)自動發(fā)送欠費通知、實時電價、錯峰電價、停電信息等基礎(chǔ)用電信息，便于用戶根據(jù)實際情況進行合理選擇，提高其用電經(jīng)濟性。

5 結(jié)語

在電力營銷發(fā)展歷程中，傳統(tǒng)的用電管理為主的職能已不能適應(yīng)市場經(jīng)濟供電服務(wù)需求，因此，必須向高供電水平、高質(zhì)量服務(wù)方向轉(zhuǎn)變。所以要建立先進的集中抄表系統(tǒng)，以完善電力營銷管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能，實現(xiàn)對電力用戶的用電狀態(tài)和用電信息的在線監(jiān)測管理，及時掌握用戶用電質(zhì)量水平，及時發(fā)現(xiàn)異常供電和異常線損，確保用戶可靠用電、優(yōu)質(zhì)用電和經(jīng)濟用電。

參考文獻

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