浅谈电力系统电能计量信息采集通讯技术论文_黄晓

浅谈电力系统电能计量信息采集通讯技术论文_黄晓

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摘要:随着电力企业的发展速度不断增加,电能信息采集系统应用范围不断提高,为电力公司和用户电量控制奠定了基础,也促进了电力企业的持续发展。

关键词:电力系统 电能计量信息采集 通讯技术

通讯技术在先进的现代化技术与理论等方面的支持下,已取得较快的发展与进步,通讯技术的优势在发展中越来越鲜明,被广泛应用于各行各业的生产中,在电力系统的运行中也得到将大规模的应用,尤其是在电能信息采集方面发挥了重要作用,有效提高了电能计量信息采集的准确性与信息数据的精度,为电力系统的高效运行提供很多便利,对于实现电能计量系统的高效节能有着至关重要的意义,并在保障电力系统运行质量方面发挥着也将长期发挥重要作用。

1 电能信息采集技术的功能

1.1及时收集用电信息和监控电力负荷程度

电能信息采集技术能够及时快速地反映抄表的数据。根据所获得的数据,管理部门可以迅速了解用户用电线路和变压的情况,然后综合这些信息,处理成各类曲线图,通过曲线图就能够快速准确地掌握电能信息采集的信息变动情况,还有预知的功能,这样就能很好地把电能信息采集技术应用到电力系统中。据目前的情况来看,电负荷的主要监控内容包括行业的负荷、用户的负荷以及三相负荷等,管理部门能够更好地监控电力负荷的程度,更及时地了解用电信息,从而及时调整用电的方案和策略,使电力的负荷一直在监控的范围内。只有做好用电信息的收集和电力负荷的监控,才能保证电能信息采集技术的有效应用。

1.2具有应用分析和遥控的功能

电能信息采集系统具有应用分析的功能,可以查询基本数据。管理部门可以及时了解用户用电的基本情况,在理解了基本用电情况的同时,如果需要完整的统计报表,也可以自动进行生成。通过应用分析功能,还可以统计出具体时间的具体用电负荷数据,这样就可以灵活制定相应的用电处理策略,从而提高电网的管理水平。电能信息采集技术在电力系统中还有遥控的功能,电力管理部门可以通过电能信息采集技术对用户的用电情况进行远程监控,一旦出现异常的用电情况,可以进行紧急的限电和远程遥控进行跳闸,保证用电高峰或关键时刻的用电安全性。

1.3提高服务水平和经济效益

电能信息采集技术可以对采集到的信息进行及时的分析、检测数据并实时共享信息,并可以通过用户端和网络电话查询信息,这样可以对用户端的用电情况和方式有更具体的了解,可以监督也可以查询,不仅为供电企业提供用电的第一手信息,也能让用户及时了解自己的用电情况,提高服务水平。对于用电过程中出现的异常情况,供电企业可以掌握最及时的信息,及时解决问题,为用户带来了便利。应用电能信息采集技术之后,自动抄表率的速度加快了,工作效率也因此而提高,这样就大大减少了抄表的时间,提高了抄表的效率和准确性,为供电企业节省了大量的人力和物力,节省了抄表的费用,提高了供电企业的经济效益。

2 电能计量信息采集通讯技术

电力系统电能计量信息采集的通信组网分为两部分,即本地通信与远程通信。

2.1本地通信

客户电能计量装置与系统采集终端间的数据通信即为本地通信,本地通信因电能计量信息采集应用的不同而存在较大差异,例如:可通过RS-485总线通信方式,简单而方便地进行对公用或专用变压器的电能计量信息采集,而通过本地通信采集居民电能信息却较复杂,需要多种通信方式集合起来进行采集。本地通信的通信方式有多种,主要包括RS-485总线通信方式、低压电力线载波通信方式以及微功率无线通信方式等,其中RS-485总线通信方式的通信质量主要取决于RS-485芯片质量,RS-485芯片必须保证接收器输入端输入电阻为12千欧或以上、输入端电容低于50 pF且输入灵敏度可达到200mV,同时驱动器可输出共模电压为正负7V,若配置120欧终端电阻时有32节点数,则驱动器还可输出不低于1.5V的电压。低压电力线载波通信方式还可分为两类,及窄宽和宽带。而微功率无线通信方式也被称之为小无线通信,是发射功率不大于20兆瓦且使用频率433/470兆赫的无线射频通信,蓝牙技术因其设备简单且较强的抗干扰能力等优点而在微功率无线通信方式中应用最多,在电厂与供电站的电能信息数据采集方面发挥很大作用。

2.2远程通信

系统主站与系统采集终端间的数据通信即为远程通信,主要包括公网通信与专网通信,其中公网通信是通过专用线与光缆等通信资源并基于有线电话网、移动GPRS、城市宽带网以及联通CDMA网等有线与无线数据传输网络而组成的通信网,需要在保证安全可靠运行并满足实时性要求的基础上合理选择通信资源并建立通信链路,这也是远程通信对数据传输的基本要求。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而230MHZ无线专网是由国家无线电委员会规定并在早期电力负荷管理系统中发挥重要作用,230MHz无线电通信的通信环节少且效率高,直接由终端与主站电台通信,且230MHz无线电通信的为双工频点,并可通过异频半双工方式实现两个频点的收发,而存在于两个频点之间的保护频段对于发射机与接收机间的干扰防御有很大作用。根据国家无线电委员规定,230MHZ无线电通信采用的频点为220-240MHZ频段范围,信号在这一频段内的传输过程中会受到诸如地物及地形等多方面的影响,而对于计算分析的信号传输特性与实际结果存在差异的状况,则必须通过建立可靠的230HMZ无线电通信网来进行信号场强测试以及电波传播特性的实地研究。

3 通讯技术在采集电力电能过程的使用

3.1电能采集的技术分析

电能计量信息依靠先进的通讯技术来构建这个采集系统,便可以远程在线完成信息的采集,而且信息的精确度非常高,目前拥有的电能计量信息采集技术主要有远程通信和本地通讯。

①本地通信技术的内容特点

本地通信主要采用两种方式来采集信息:一是采集系统的终端;二是用户电能计量装置。它有多种通讯形式,包括RS―485总线、低压电力线载波以及微功率无线通讯等方式。对于RS―485这种通讯形式来说,最重要的地方就在于它的芯片。它的通讯质量和芯片质量是呈正比关系的。所以在选择这种通讯方式时,一定要慎重选择合适的芯片。

②远程通讯技术的内容和特点

电能计量信息的采集系统终端和主站之间相互通信,这个过程就叫做远程通讯。它有公网通信和专网通讯两种方式。公网是利用光缆,将GPRS和CDMA等有线网络和无限网络结合起来,形成同一个通信网。它要求必须有足够的安全性、满足所有需要,并且质量要好。为专网就是采用国家相关部门规定的230MHZ无线专网,终端直接与主站通信。它的通讯环节较少,并且抗干扰能力较好、效率比较高等特点。但需要注意的是,它的无限专网通信频点在220MHZ---240MHZ之间,容易受到建筑物和地形等环境的影响,所以要对其加强科技维护,保证通信无误。

3.2光纤通信技术在电能计量信息采集中的运用

①容量大,体积小,重量轻。光纤的轻体质和校体积方便运输和铺设,同时容量大也有助于信息的传送和保存;②光纤的抗干扰功能很强。光纤一般都是掩埋在地底下,所以造就了它较强的抗干扰能力。同时也避免了雷击等环境方面的威胁,还有很强的保密性;③低成本。由于光纤通信体积小、质量轻、容量大等特点,所以在建造通信网络时可以少用有色金属,从而使成本降低。

3.3微功率无线通信技术的应用

它主要让双方在一定范围内利用无线波完成信息传输,与发射功率较大的设备而言,它的发射功率大概在100mV以下,剩下的相关参数就有了限制。它的工作原理是:发送端对未发送的数据进行调整和编码,然后数据模会转换;信息经过调整再发送;接收端收到信号,开始处理;最后模式转化,输出解码。

3.4主流微功率无线通信技术

ZigBee是一项主流通信技术,它是在IEEE803.14.5的基础上发展起来的新技术,主要的优点有成本较低、传输数据速度(能够达到10M----250kbit/s)、简洁距短(在10m----75m之间)、强大的通信能力等诸多方面。性能和蓝牙很接近,但是它一般不会连续传输,否则运用范围会受到制约。但它的通信功能比蓝牙要强大,运用在大规模的网络化抄表上在合适不过了。

置于蓝牙技术,它是和ZigBee[3]技术一样,在一个频段内工作。蓝牙的信息传输速度也非常块,成本也不高,错做也不麻烦。抗干扰能力比较强,但它最大的不足就是传输距离有限(一般在10m----100m之间)。用户可通过蓝牙技术实现短距离内语言和数据的交流,并且蓝牙技术也不需要专门的申请就可使用,非常方便,在实际工作中也得到非常多人的认可和应用。

4 结束语

总而言之,在社会经济技术的支持下不断发展与完善的通讯技术的适用范围不断扩大,在与人们生活及生产息息相关的电力产业中也得到大规模的应用,特别是电能计量信息采集通讯技术,更是为电厂以及供电站信息数据的采集提供了许多便利,对提高信息数据精度有重要意义,同时也为保障电力系统运行质量创造了良好的条件和环境。

参考文献

[1]佟月珍.浅谈电能信息采集技术在电力系统中的应用[J].应用科技,2012,41(52):79.

[2]于波.电力系统电能计量信息采集通讯技术探究分析[J].科技创新导报,2011(35).

[3]刘香春,刘文明.浅谈电力系统电能计量信息采集通讯技术[J].中国科技纵横,2011(9).

论文作者:黄晓

论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期

论文发表时间:2017/12/19

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