摘要：目前电力系统抄表的工作，基本上依靠人工抄表完成。人工抄表的准确度、同时性难以保证。同时由于抄表地点不集中，表记数量众多，所以抄表的工作量很大。本文概述了数据传输方式的现状以及基于RS485接口的电能计量数据采集系统。在低压配电网中广泛安装自动抄表装置，将大大推进用电管理自动化的步伐。自动抄表的数据规范准确，便于实行数据的自动管理，抄表的准确性和同时性，提高线损等参数的可信度，对线损管理有一定的指导意义。
关键词：电力系统；电能计量；信息采集；通讯技术
为了更好的促进电力企业的发展，我们必须在结合电力企业发展的现状以及电力用户用电情况的基础之上，开展基于电力信息采集的计量管理方面的工作，从而不断的提高电力企业的经济效益。随着电力体制改革进程的推进，电力企业的发展为社会经济的繁荣做出了积极的贡献。在实际工作中，电力用户用电信息采集系统主要是对电力用户的用电信息进行采集、处理以及实时监控的系统。该系统的正常运行，对于实现电力信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析以及管理、智能用电涉弊的信息交互等方面的工作目标，具有积极的现实意义。其中，电能计量信息管理主要包括计划管理以及资产管理两个方面的主要内容。
一、电能计量信息采集通讯技术
（一）远程通信
远程通信是电力系统的主站和各采集终端之间建立的数据通信，包括专用通信和公网通信两部分。公网通信的建立主要是基于联通CDMA网、有线电话网、城市宽带网以及移动GPRS等传输网络之上的，通过对光缆和专用线等通信资源的合理选择和利用，能够建立起保证电力系统安全运行的通信链条，就远程通信而言，这是保证其数据传输顺利进行的最基本要求。远程通信使用最多的是230MHZ无线专网，该无线专网应用下的无线电通信减少了主站和各采集终端之间的通信环节，极大地促进了通信效率的提高，成为早期电力系统的重要组成部分。另外，由于该无线电通信采用的是双工频点，并对这两个频点采用异频半双工的收发方式，所以两频点间的保护频段能有效防御接收机和发射机之间的干扰，最大程度上地保证了电力系统的稳定运行。由于230MHZ无线电通信的频点在220-240HMZ范围内，这就使得无线信号在传输过程中会受到外界很大的干扰，再加上基于专家理论研究而得出的信号传输特性与无线电通信的实际运行存在一定的理论与实践上的差距，所以要保证远程通信的稳定性运行，就必须加强对230MHZ无线电通信网的电波和信号传播特性的专业性研究和测试。
（二）本地通信
本地通信是系统采集终端与客户电能计量装置之间的数据通信，电力系统在本地通信上的差异与电能计量信息采集的具体应用有很大关系。就RS-485这一总线通信方式来说，利用它对专用或公用变压器进行电能计量信息采集方面的操作时其难度相对较小；而利用它对居民电能信息进行采集时其操作程序却较为复杂，必须综合多种通信方式才能实现。本地通信有多种通信方式，具体来讲主要包括低压电力线载波通信方式、微功率无线通信方式以及RS-485总线通信方式这三种。低压电力线载波通信方式可分为宽带和窄带这两部分。微功率无线通信方式又称为小无线通信，是一种无线射频通信技术，其使用频率一般为为433―470兆赫，发射功率处于大都小于20兆瓦，另外其蓝牙技术还具有很强的抗外界干扰作用，在这些优点的综合作用下，微功率无线通信方式成为电力系统中应用较多的一种通讯技术。RS-485总线通信方式应用下的通信质量的高低与其芯片质量有很大关系，质量较高的RS-485芯片所具备的优点主要有：接收器的输入电阻最低不能少于12千欧、电容不得高于50pF、输入的灵敏度应达到0.2V、驱动器的输出共模电压必须保持在正负7V范围内，只有保证芯片在这些方面的质量达标，才能保证RS-485总线通信方式的通信效果。
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二、电能计量信息采集的误差和改进措施
（一）电能计量的误差来源
在对电力系统进行电能计量时，造成电能计量误差的原因主要有两方面：一是电压互感器在进行二次回路压降时所造成额计量误差。置于室内的电能表和置于室外的电压互感器之间有一定的线路距离，这段电路内的导线、接线端和开关等都是潜在的电阻性元件，这也就对电压互感器的二次回路形成一定程度上的阻抗，这种情况在使用年限较长的线路上表现得更加明显；二是电表自身产生的电能计量误差。由于电表在设计之初参照的是三相三线式的测量，所以当把电表应用于三相四线的测量时，就会产生很大的测量误差。此外，电表在运行过程中还会受到摩擦力和电流的影响，这也会在一定程度上降低电表的转速，造成电能计量上的数据误差。
电能计量的误差与电能计量的信息采集方法也有一定的联系。当前的电能计量方法主要有以下几种：第一种是电工手抄的运用，该方式在使用过程中会因电工的主观原因产生一定的抄写错误，并且该方式还存在费时费工的弊端，也不利于对用户统一管理的实现；第二种是IC卡的使用，虽然使电能计量的准确性得到了很大的提高，但如果IC卡的应用系统出现系统问题，这也会在很大程度上造成电能计量上的误差；第三种是自动抄表技术的应用，由于该技术对技术人员的技术要求比较高，所以还没有实现全面的普及。
（二）电能计量的改进措施
电能计量在电力系统的应用中具有非常重要的作用，加强对电能计量系统漏洞的弥补，能在很大程度上保证电能计量的准确性。具体来讲，提高电能计量准确性的措施主要有：第一，安装电流互感器的自动切换装置，该装置应用的主要作用是对流经互感器的负荷电流进行一定比例的扩大，从而保证负荷电流达不到额定值的用户的线路能正常运行；另外，该装置在应用过程中还能即时启动小负荷电表对达不到额定值的电流进行计量。第二，对于上文提到的造成电能计量误差出现的电压互感器的二次回路压降问题，必须仔细分析造成该现象的原因是由于二次回路的导线横截面较小还是因为串接点过多，只有真正弄清了成因才能采取具有针对性的解决措施。其具体措施主要有要严格限制接口的使用数量，当使用串接点时，要提前测试其使用性能；改变以前对小横截面导线的使用，采用专门的二次回路；使用自动补偿装置，保持流经电压互感器的电压和电表的输入电压 保持数值上的持平。第三，电力部门和具体的工作人员要对电能表进行实时地检修以保证电能表的日常运行。
（三）串行通信线路的连接
目前大多数采用PCL-745B数据采集卡来实现微机与多功能三相电子式电能表的连接。PCL-745B数据采集卡提供两个IL5-422/485接口。可以使数据采集卡的串口设置为RS485的接口状态，以及设置通信速率，I/O地址，中断地址。本文通过跳线来使数据采集卡的串口设置为RS485接口状态，其他采用默认设置，即使用COM1和COM2。通信速率为9600 Kbps。RS485电缆使用普通的双绞线电缆。连接的时候要把PCL-745B数据采集卡上的Data分别和多功能三相电子式电能表上RS485接口上的B和A分别串连在一起。RS485是不是需要终端阻抗取决于数据的传输速率，电缆长度，电缆的传输质量以及信号转换速率。
结语
通过上文的分析可以看出，电能计量信息采集通讯技术下的远程通信和本地通信的应用不仅实现了对电力系统的远程信息采集，还实现了对它的实时监控，这极大提高了电力系统的运行效率。随着技术的进一步发展，通过对电能计量信息采集装置进行具体的措施改进，能逐步减少该技术应用过程中误差的产生，届时，对该技术的应用将更加广泛。
参考文献：
[1] 林磊. 电能计量装置的技术改造[J]. 中国电力企业管理. 2009（02）
[2] 刘冀春，陈伯朗，刘敏. 浅谈电能质量与节能[J]. 四川电力技术. 2008（06）
论文作者:王书姝
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签：电能论文; 通信论文; 误差论文; 方式论文; 电力系统论文; 信息采集论文; 电表论文; 《电力设备》2019年第4期论文;