摘要：随着我国经济技术的发展，在电力行业中相关的技术也在慢慢实现信息化和自动化，而随着我国用电信息采集系统的出现，相关的资源也逐渐备受人们的重视，本文重点对电力载波技术进行了详细的分析，随后介绍了与电信采集系统之间的关系。
关键词：电力载波 用电 信息系统 应用
技术的改革和创新是保证行业不断发展最重要的因素，本文重点对电信采集系统中关于电力载波技术进行了详细的分析，目的是提高电力载波技术的运用，提升电信采集系统的工作效率。
1 电力企业中用电信息采集系统的结构及系统建设价值
1.1 用电信息采集系统结构
电力用户用电信息采集系统是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的系统，其采集的对象是电力用户的用电信息（电能量数据、交流模拟量、工况数据、电能质量越限统计数据、事件记录数据以及控费信息等），采集的目的是为了实时监控现场设备、支撑多种管理业务的需求。系统主要功能包括系统数据采集、数据管理、实时控制、综合应用和运行维护管理以及系统接口等。
用电信息采集系统的逻辑架构是采集设备与对象层通过通信层与应用层进行通信，应用层实现数据处理、系统管理、负荷管理、费控管理、运行管理和现场管理的系统。
用电信息采集系统的工作原理：计量设备主动上报数据，通过用电信息采集终端和通信层，将数据传输给系统主站；系统主站通过用电信息采集终端，实现对计量设备的信息数据采集。
用电信息采集系统的基本功能包括数据处理、数据管理和实时监测以及运行维护管理。其扩展功能包括电能的质量监测、用电分析和管理、相关信息的发布、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等动能。
用电信息采集系统数据采集的模式包括定时自动采集、随机召测和主动上报。通过对采集任务的执行情况进行检查，分析采集数据，发现采集任务失败或采集数据异常，记录详细采集信息。
1.2 用电信息采集系统的建设价值
通过用电信息采集系统的建设，可以提高管理和控制成本的能力，通过改变使用电网电力的时间来降低电费，通过检测实时能源消耗来管理成本，采用允许电网自动条件家庭电器配置来降低费用。同时可通过改变用电行为而节约用电，使用清洁能源降低能源消耗，减少二氧化碳的排放。采用信息采集系统后，可更准确的进行计费，不用估算电力使用情况，对准确的费用可以预测。
2 用电信息采集系统在电力企业中的应用
2.1载波转485采集方案
这种方式适用于城镇集中居住区，采用集中表箱方式安装表计。载波通信是采用集中器、采集器和RS485电表的形式。在集中器和采集器之间通过低压窄带载波的方式进行通信，采用GPRS或光钎上传数据，其优点是在通信中不用布线，建设工程施工简单快速，缺点是载波通信的成功率不太高，其维护成本大，对用于预付费控制的时候存在一定的风险。
2.2 全载波方案
这种方式一般采用独立安装表计，安装载波电表，通过集中器和载波电能表结合的形式进行载波通信，适用于农村用户。全载波方案同载波转485方案一样，具有通信不布线，施工速度快，通信成功率低，维护量大，难控风险等特征。
2.3 载波和485混合模式
此方案中既有集中表箱方式安装的表计，又有独立安装的表计，采用集中器和采集器、RS485电表以及载波电能表的混合形式，适用于县城及城郊地区。采用此种方案也无法杜绝载波转RS485模式和全载波模式的缺点。
2.4 全485方案
此种方案采用集中表箱安装表计，通过RS485电缆连接集中器和表箱，一般适合多层、高层居住区。由于在配变到楼栋间需要在局部地方进行电缆沟挖掘，造成施工量大。
2.5 楼栋集中通信方案
在多层或小高层的居住区，采用RS485有线通信方式，将楼栋局部集中直接上传，通过此种方式可提高通信的成功率，同时可以减少电缆的施工量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.6 光纤到户通信方案
采用光纤通讯方式将表箱和主站之间进行连接，实现用电信息的采集。光纤通信适合新建居住区的用电信息采集系统建设，通过在表箱内安装ONU（光网络单元），OUN输出信
3 电力载波技术在用电信息采集中的应用
3.1 可行性
3.1.1 电力网络自身的特性
随着国家电网工程的完善，我国的电力网络覆盖面积越来越大，基本上深入了每一个村镇和小区之中，并且具备良好的可靠性和稳定性。电力载波技术是以电线为媒介进行数据通信的，因此具备良好的先天优势，可以保证电力信息采集的实时性和全面性。同时，在使用电力网进行数据通信时，不需要额外建设其他网络，降低了成本和维护费用，经济向较强。
3.1.2 电力载波技术的成熟
电力载波技术提出于上世纪20年代，在用电信息采集中也得到了广泛的发展和应用。虽然由于我国自身的电网结构和供电方式问题，需要对其相关的产品进行适当的改进和创新，之后才能投入使用，但是我国的相关技术人员也已经结合配电网络的特点，进行了技术方面的攻关，并提出了多种适合不同情况的试验方案。因此，虽然发展时间相对短暂，但是电力载波技术在我国的远程抄表、宽带上网等多个领域得到了广泛的应用，具有相当成熟的技术基础。
3.1.3 节约通信成本
与微功率无线抄表方式比，电力载波技术应用于用电信息的采集，可以缩减集中器的数量，减少成本的支出。以某村庄的用电情况为例，该村庄共有居民200户，若应用微功率无线抄表，结合实际地形，需要安装10台集中器，以每台每月通信费用5元计算，每月的通信费用共需50元；若采用电力载波抄表，只需要一台集中器，就可以实现对整个村庄用电信息的抄录，每月可以节约45元的通信费用，使得通信的成本大大降低。
3.1.4 便于维护
由于集中器数量的减少，使得故障节点减少，在对异常情况进行排查时，可以更加迅速地找出故障发生的原因和位置，便于及时处理，从而提高工作效率。
3.2 缺陷
（1）电力系统中存在的配电变压器，会对电力载波的信号产生一定程度的阻碍作用，因此，电力载波的信号只能在一个配电变压器的区域范围内进行传输。
（2）在三相电力线之间，由于相互之间的影响，会存在较大的信号损失，在通讯距离很近时，不同的相间可能会同时收到信号，影响数据的准确性。因此，一般的电力载波信号，只能在单相电力线中进行传输。
（3）在电力线中，存在本身固有的脉冲干扰。目前我国使用的交流电，可以分为50Hz和60Hz两种，其交流周期分别为20ms和16.7ms。在周期中会出现两次峰值，给电力线带来两次脉冲干扰，从而影响电力载波通信的准确性，需要对其进行处理。
（4）噪音干扰的影响。在低压电力线上，噪音干扰的主要来源是无线电干扰和相应的负载影响，使得通信环境极为恶劣，难以保证数据传输的质量，需要对信号进行相应的处理，提升其抗干扰能力。
3.3 解决措施
从经济性、实用性等方面出发，可以结合实际情况，对信息采集方式进行选择。相对与电力载波技术而言，工作的重点在于解决信号的干扰和衰减问题。可以借鉴微功率通信的方式，进行自组网或固定点组网，对组网形式进行改进，从而充分发挥出自身成本低廉，维护便利的优势。例如，对于城市地区，可以采用全在波传输；对于山区或农村，可以采用载波和总线通信两种方式相结合的型设计，提高信息采集的成功率。
4 结语
总之，随着技术的发展和进步，电力载波技术必将得到进一步的发展，会逐渐成为我国用电信息采集的主要形式。
参考文献
[1]梁波，周生伟，韩云.电力载波技术在用电信息采集系统中的应用[J].电力系统通信，2013（244）.
[2]杜琼，周一届.电力线载波通信技术[J]华北电力技术，2005（2）.
[3]尤中璞，黄文江，吴胜连.电力载波在用电信息采集系统中的应用及可靠性分析[J].企业科技与发展月刊，2011，（24）
论文作者:洪学才
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/28
标签：载波论文; 电力论文; 通信论文; 集中器论文; 信息论文; 采集系统论文; 技术论文; 《电力设备》2017年第21期论文;