摘要：为适应市场变化，加快电网计量标准化建设，采取用电信息采集系统及低压集中抄表终端建设的趋势已然势不可挡。由于传统手工抄表方式存在着许多缺陷，因此推进城市用电信息采集系统及低压集中抄表终端的建设对于提高用户的体验与质量有着很大的必要。介绍了用电信息采集系统概念、功能、应用以及优点，重点针对低压集中抄表终端实例进行分析，将理论依据和采集的图片结合，然后针对导入的新数据和用户信息修改等进行分析和研究，并为以后的发展提供一些依据。
关键词：电网建设；用电信息采集系统；低压集中抄表终端
引言
为了顺应时代的发展和进步，也为了适应市场竞争的需求，务必要提高电网计量标准化建设的效率以及满足客户需求。一直以来，电力营销部门没有对客户用电情况进行科学的统计和分析，而是一味让工作人员采用传统手工抄表方法来去统计这样会导致工作效率低，数据不准确，也会有人为的误差存在，并且对许多无故欠费用户不能进行合理有效的管理，同时也没有对应的窃电监察措施，所以很大程度上直接影响了线损程度，也导致了信息化落后，因而降低供电质量水平。
为了确保智能电网建设稳定有序的进行和发展，来实现各区域电力用户用电信息采集系统的全覆盖的建设目标，也是为了在城市化进程中的用电信息采集及低压集中抄表终端建设工作奠定了基础，进一步保证城市用电的稳定性，也保障了系统的可靠性，和推进用电信息采集相关工作健康有序发展。文章根据以上提出的问题加以分析，并阐关于电力信息采集系统以及低压集中抄表终端建设的有关内容[1]。
1、用电信息采集系统的相关情况
1.1用电信息采集系统优化升级的必要性
随着我国电力规模逐渐增加，我国各方面的用电数据增长都呈现了几何级数的增加，这就使得传统用电信息采集系统的数据查询以及提取等都无法满足当前发展的需要。同时随着工作量的不断加大，主站系统运行过程中也发生了迟缓等方面的问题，对于现代数据的采集、存储、备份以及恢复等工作起到了阻碍，这就迫切的需要通过更加现代化、数字化的方式实施信息采集系统的智能化升级，从而提升电力采集数据系统运行的稳定性，进一步为电力企业的现代化发展提供有力的保障。
云计算以及大数据等方面的特点使其能够对电力营销中的信息存储以及处理提供强有力的技术支撑，在实际应用过程中能够进行大数据的挖掘以及分析。通过输配电电力系统的分析研究已经表现出了非常广阔的应用前景，对于进一步推动用电信息采集系统实现云计算功能、加强用电信息采集系统的建设以及发展具有非常重要的作用。
1.2用电信息采集系统的架构分析
一般情况下用电信息采集系统主要包括三层架构，分别为：主站层、数据采集层、采集点监测设备。其中主站层的作用在于全系统数据的采集、甄别、管理以及应用等等，目前我国的主站是以省网作为单位的，主要采取的是集中式运行模式。其他下层等级单位通过远程信道和主站实施连接而进行信息的收集以及指令的传达；数据采集层主要通过GPRS、CDMA以及以太网等方式和主站实施通讯，因为和采集点监测设备通讯场景相对较多，所以通讯的方式也是多样的。现阶段比较常用的方式主要包括电力线载波、小无线、RS-485总线等等，在实际使用中要按照不同的场景针对性的选择；一般情况下采集点监测设备可以按照负荷情况分成三种类型，其中居民等小型用户采用的是低压集抄采集终端，大型的负荷尤其是具有专用变压器用户采用的是专变采集终端，分布式能源由于其电能具有双向流动性采用分布式电源监控终端。
1.3采集方案设计
（1）方案一：载波转485
载波通信采取的是“集中器+采集器+RS485电表”的方式。此种方式主要适合用在城镇集中居住区，集中表箱方式安装表计。集中器以及采集器之间低压窄带载波方式通信，不需要进行布线，工程施工相对简单快速。但是载波通信的成功率相对较低，维护量比较大，在用于预付费控制时存在风险，具体形式如图1所示。
（2）方案二：载波和485混合
载波通信采取的是“集中器+采集器+RS485电表以及载波电能表”混合的方式。此种方式主要适合用在县城以及城郊居民区，不但具有集中表箱方式安装的表计，同时也具有独立安装的表计。对于集中表箱安装的表计来说，还是采取“集中器+采集器+RS485电表”的方式进行建设，对于独立安装的表计可以更换为载波电表，直接连接到集中器，即“集中器+采集器+RS485智能电表+载波电表”的方式。载波方案并不需要进行布线，工程施工简单快捷。具体形式如图2所示。
图1 载波通信方案一示意图
图2 载波通信方案一示意图
2、低压集中抄表终端建设概述
2.1低压集中抄表终端的概念
低压集中抄表终端只是一种装置。该装置的作用是收集低压用户电力的信息，其主要包括低压集中器和低压集电器两种。其中低压集中器是对所属区域中的信息采集控制的设备。它收集、处理、存储和控制低压集电器及其管辖下的各种电能表的信息，利用远程通道和主站进行数据的交换工作，其中还能做到与手持设备进行数据交换的作用。低压采集器一般是用在对于多个电能表的电能信息数据的交换和处理上，其作用就在于可以实现低压集中器直接对电能表的数据进行采集和抄收工作。并且，更适用于远程作业中对于低压用户电能表的数据统计和收集。一般低压配电网中用户用电信息是根据低压集中器和采集器，包括电能表之间相互作业并组成采集网进行工作的。
2.2低压集中抄表技术模式
目前低压集中抄表模式可以分成全载波模式、半载波模式、全RS485模式、微功率无线等等。
（1）全载波模式。全载波模式主要应用在电路干扰噪音相对较小的台区，载波的通信环境相对较好，电表分散、负荷结构简单的台区。例如小区分散安装的商业门面电表或者城乡结合部、农村分散安装电表的地区。载波电能表利用载波模块中电力线直接和集中器实施通信，其具体的组网方式如图3所示。
（2）半载波模式。半载波模式主要应用在低压配网比较标准、电能表较为集中安装的台区。例如布局较为规范、电路干扰噪音比较小的居民楼区；电缆井集中安装电表的小区；楼道集中安装电表的小区等等。
（3）全RS485模式。全RS485模式主要应用在载波通信环境较为恶劣、电能表集中安装的台区。主要应用的场合包括：表计安装规范，便于规范施工线缆工程、线缆有专用通道以及采集工程可以和用户通电工程同步进行的新建居民楼盘等。因为在配变台区内部集中器是利用RS485总线和电能表建立起相应的信息采集通道，所以需要电能表具有RS485总线抄表接口。
（4）微功率无线。微功率无线主要应用在载波通信环境较为恶劣、电能表较为集中、通讯距离比较短的台区。主要应用的场合包括：用户较为集中、表计间距离比较短的场合；低压配电线路较为陈旧、下户线敷设较为混乱以及线材不统一的场合等等。
微功率无线采集模式是配变台区内集中器和电表之间利用公用无线频段（470MHz-510MHz）实现采集数据通信，具体的组网方式如图4所示。
2.3无线数据采集终端软硬件情况
（1）硬件设计内容
第一，数据采集终端。采用低功耗无线通信芯片，采集终端下行通道通过RS-485总线和不同的电能表实施连接，主要进行电能表的数据采集以及电能表的通断电控制。
第二，采集终端的硬件。主要包括无线单片机、电源单元、485通信单元、红外通信单元、状态指示单元等等。采集终端利用485通信单元连接多个电能表，组成485总线网络，实现对电能表的控制和电能表数据的抄读。
（2）软件设计内容
Zigbee属于近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，更多应用在自动控制、远程控制、家用设备联网等方面。可以在Zigbee协议栈应用层增设自动查表功能，每个采集器与其下接电表组成一组，使多个采集器可以多组同时找表。
图3 全载波模式具体的组网方式 图4 微功率无线采集模式组网方式
4、结语
对于传统人工抄表作业存在着诸多问题和纰漏，也加大了人工成本的投入，同时对信息数据的准确性也不能保证。所以，加强实施城市用电信息采集系统的使用以及低压集中抄表终端建设的工作是非常关键的，同时也满足了用户的体验需求和企业发展的基本条件。工作的推进，不仅能有效增强国家智能电网的建设工作，也更有效的促进整个电力行业的稳定发展。文章通过对用电信息采集系统以及低压集中抄表终端建设的阐述和分析，也更加证实了其合理有效性。能够做到将二者合理融合，才能进一步保证信息准确性，也能加快国家电网的发展，更能满足用户需求的提高，最终提升电力行业的市场地位。
参考文献
[1]洪建光，吴凯峰，裴旭斌，等. 基于云计算的用电信息采集系统性能提升关键技术研究及应用[J].电力信息与通信技术，2014，12(3)：1-4.
[2]陈盛，吕敏. 电力用户用电信息采集系统及其应用[J].供用电，2011，28(4)：45-49.
[3]国家电网公司. Q／GDW 373─2009 电力用户用电信息采集系统功能规范[S]. 北京：中国计划出版社，2009.
论文作者:刘彬彬
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：载波论文; 低压论文; 终端论文; 集中器论文; 信息论文; 电表论文; 采集系统论文; 《电力设备》2018年第24期论文;