摘要：随着配电网遥测、遥信为主的配电自动化综合信息系统的不断发展，配电网的智能电能量采集系统已成为其发展的重要技术手段之一。文章以电能量信息采集系统设计作为研究对象，从电能量采集系统构成出发，分别从智能电能量采集终端的设计要求及其结构模型详细分析，同时对电能远抄系统现场数据传输模式、远程抄表设计方案等进行了详细分析。最后通过对小区楼房与平房散居智能电能表布置的不同得出该系统的运用结果，研究内容对远程智能电能量采集系统的设计具有一定参考价值。
关键词：智能；电能量；采集系统；远程
随着电力市场地不断发展，电力营销业务作为电力销售管理环节逐渐受到电力企业的重视，然而目前依靠人工抄表、手工录入的营销管理体现出的配置人员多，准确性差、效率低、同时抄表周期长等已经无法满足电力营销发展的要求。现有的营销管理模式限制了电力服务水平的提高，主要体现在电能量信息的采集以及通信技术不发达，数据处理以及分析方式的落后等原因，所以建立一套高效的电能量采集与监控系统对电力发展显得尤为重要。
由于现代通信、互联网络大规模发展，对用电用户使用电量信息、在线监测的计量装置以及电量、电压、负荷等重要信息的实时采集、为智能电能量采集系统提供了基础数据成为了可能。本文以电能量信息采集系统设计作为研究对象，结合实际情况，合理设计采集系统的构架，首先从电能量采集系统构成出发，明确智能电能量采集系统的典型结构，然后分别从智能电能量采集终端的设计要求及其结构模型详细分析，同时对电能远抄系统现场数据传输模式、远程抄表设计方案等进行了详细分析。最后通过对智能电能表布置的不同进行运用分析，本文的研究为配电网的智能电能量采集系统的相关设计提供了一定的科学参考。
1．系统设计原则
1.1实用性和经济性原则
考虑到供电公司的供电量以及当地的经济增长速度，在进行电能量采集系统方案设计时首先要考虑实用性和经济性的设计原则。从实际情况角度出发，充分利用现有系统和设备资源，节约投资，提高系统整体的性价比。在系统建设初期，要进行合理的整体性规划，减小投资费用，增加所幵发系统的经济性和有效性。
1.2 先迸性和稳定性原则
电能量釆集系统采用先进和可靠的硬件系统、软件系统、操作平台、技术协议和管理平台，既要保证釆用技术的先进性，同时也兼顾技术的可靠性。可以充分发挥电子式电能表和采集终端的技术性能优势，利用数据网络通信资源，实现用户电能表电量信息与主站电量釆集系统的传输，符合电能量釆集技术的发展方向。
1.3 可靠性和安全性原则
可靠性和稳定性是保证所设计的系统能够安全运行的首要条件。系统的安全稳定运行涉及到诸多方面，其中主要包括：采用的技术方案和管理方案、设备的可靠性等。设置一定的备用和冗余度，一旦系统发生故障，将对系统造成的影响降到最小。同时还应该使系统具有一定的抗干扰能力，当系统受到小的干扰时能继续维持稳定运行。
2．电能量采集系统构成
电能量采集计量系统的建设实施是为了能够安全、可靠、准实时地采集电能量原始数据及相关信息，在此基础上具备丰富的数据合理性校验、数据业务处理、统计计算、电能量管理、网损管理、报表生成、数据发布等应用功能，为电网公司各部门提供生产运行数据，为各决策部门提供决策依据。
电力用户用电信息采集系统是对电力用户的用电信息采集、处理和实时监控的系统，其主要实现功能有：1）对电力用户用电信息的自动采集；2）对电力用户用电自动控制；3）对电力用户用电进行分析和管理。
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3 智能电能量采集终端设计
3.1 设计要求
配电网电能量采集系统中，对于采集系统终端性能进行了明确规定，对于不同电压等级采用的采集终端也不一样，同样有不同的性能要求，而采集终端一般是由软件和硬件两部分组成，需要对硬件和软件系统分别设计。电能量采集终端由通信信道、电能表、集中器等组成。其中集中器是安装在380V/220V的低压配电变压器旁，然后通过相关网络与电能量采集系统进行通信，当主站下发控制命令时，再通过RS-485接口，实现自动读取远端各个电能表上的相关数据。由于采集终端所处环境比较复杂，若要保证其长期稳定运行，则需要提高其抗干扰的能力要求，因此通常采用模块化和嵌入式的设计原则进行设计，促使各个模块之间不相互影响。
3.2 电能量采集终端结构模型
电能量采集终端结构模型其主要构架是采用了32位的微处理器或者是采用32位DSP处理器嵌入式操作系统进行设计。在硬件部分中主要包括：存储模块、采集模块、通信模块、设置模块、显示模块等。而在软件设计中主要是采用了层次化与模块化的设计理念，整体上采用事件调度思想。通过集中器对个采集器的控制参数进行初始化处理，然后通过时钟的中断方式对数据的采集、处理、保存等功能，再利用串口中断方式，启动收发程序。其中软件设计中主要包括三部分：1）驱动程序；2）远程电能表抄表程序；3）嵌入式操作系统设计。
4 采集系统应用优势及远程自动抄表
在采集系统中，其关键一个模块即是远程自动抄表，因此本文主要针对GPRS在无线通信自动抄表系统的应用进行分析，最后进一步通过智能电能量系统的实际应用效果进行研究。GPRS在无线传输数据中具有如下几方面优势：使用范围广、方便快速、低成本；具有高达11 5 k b / s 的传输速率；接入时间短，能提供快速及时连接；可使系统处于实时在线状态等。
4.1 远程抄表系统实施方案
自动抄表系统是配电网智能电能量采集系统最为重要的组成部分，是将采集终端采集的相关数据通过无线通信、电力线载波通信、电话网等方式进行传输至系统。系统远程抄表系统主要从主站开始，通过采集终端并经过分区无线数据的传输，再分配控制各个无线抄表器上。然后各个无线抄表器上是通过485网络通信对各个电表进行数据传输反馈。
4.2 智能电能量采集系统的应用
智能电能量采集系统的应用实现了如下几点效果：
（1）减少主观因素的损失。由于系统的投入，有效减少了人为因素造成的损失，降低线损电量，准确反映计量设备的工况。
（2）提高工作效益。通过电能量系统的报警功能，工作人员可以在正常上班时间发现异常，减少计量故障时间也差错电量。
（3）线损降低。通过系统直观的线损反映情况工作人员直接的依据，对异常线损迅速查明，同时能以最快的速度采取相关措施解决，降低线损提高供电效益。
（4）合理化管理体制。对电能量数据采集系统的应用可以能够有效避免由于表计问题与用户产生矛盾，并且能够促使电力工作人员提高规范化、信息化、标准化意识，提高管理效率。通过以上几点效果分析可以发现，智能电能量采集系统在未来的智能电网中发挥的不可或缺的地位，也是其智能配电网中具有发展潜力的研究方向。
5 结论
智能电能量采集系统是电网实行商业化运营并建立电力市场所必须具备的技术支持手段之一，对提高电网的经济效益及管理具有重要作用。
参考文献：
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论文作者:李俊燕
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/1
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