摘要：随着社会的发展，电力客户用电信息采集十分重要，其不仅能够全面提升用电自动化的进程，而且还能让窃电行为无所遁形。但在实际的用电信息采集过程中，依旧需要结合实际情况，对信息系统进行全面的设计。本文主要针对电力客户用电信息采集系统的设计进行分析，并提出了相应的优化措施。
关键词：电力客户；信息采集；系统；探讨
在我国电力事业快速发展的今天，用电信息的采集已经刻不容缓，其能够让整个电力系统得到全面的完善，让电力缴费以及电网维修变得更加智能化。目前，很多城市已经，陆续开展了智能电网用电信 息采集系统的试点建设，在负荷预测分析、电费结算、需求侧管理、线损分析、防窃电分析及供电质量管理业务中取得了一定的效果。但在信息系统的设计过程中，其依旧需要针对不同的人群进行全方位的采集，并进行优良的系统设计，从而达到相应的采集效果。
一、电力系统配电管理中用电信息采集系统的设计概况
1.1信息采集的意义
电力用户用电信息的采集系统的建设，是智能电网中的一项重要组成部分，国际电网的技术发展要求也是对于用电信息的采集，这样既有利于电表的自动化发展以及为智能用电提供较好的服务，还能够提高用电计量器的准确性，奠定了电网公司发展和电力营销的发展的良好基础。
1.2信息系统的建设内容
通过用电信息采集系统能够将远程控制工作、本地监测以及实现红果子供电局的用电信息进行实时的采集。用电信息采集系统由计量设备层、采集设备层、通信信道层以及主站层等四部分构成。主站层是一种营销系统，计量设备可以通过设备层发出的信号，对用户的用电数据进行读取，设备层发出的下行信号为低压的电力线载波通信技术，可以将数据信息通过信道传输给主站，这样才能够完成数据共享和上下信息通行的任务。
二、低压电力线载波技术在用电信息采集系统中的应用
2.1电力线载波技术
低压电力线载波通信是利用设备在下行管道中直接进行通信，此项技术在各个领域都得到了广泛的应用。低压电力线的载波技术覆盖范围较广，具有多方面的优势，操作简单易行，运行成本和对通信线路进行铺设的成本相对较低，在此基础上，能够充分的利用电力路线的资源。但是低压电力线的载波技术也存在较多的缺点，例如：线路阻抗大、信号衰减大、噪音干扰强等，这会直接影响到数据传输过程中的稳定性和可靠性。
现如今，在低压抄表的系统中的窄带的载波系统应用较为普遍，载波技术中的载波频率在一般应用情况下需要小于500kHz。在通信技术的应用原理中，PSK、ASK、FSK为传输数字信号的基本调制方法，通过多载波的调制技术能够调整和完善载波通信的性能。此外，对于低压配电网的恶劣的通信环境，可以运用路由机制来对载波的通信物理层方面的性能进行改良，这样能够有效的提高通信的成功率。
在发送数据的过程中，应该对载波进行调制，保证传输的数据能够被改为高频信号。载波调制是目前通信系统中的一项重要的技术，OFDM、FSK、PSK三种通信方式都为载波调制的方式。PSK是一种相移键控技术，为了能够对载波的相位进行改变，需要有固定的载波频率，这样虽然会造成较强的干扰性，但是还是能够取得良好的通信效果。在调制频率的过程中，如果运用相干法，难度会比较大，不能够简便的进行操作。FSK技术是通过频繁的移动键盘来控制通信系统，信号的传输主要通过不同的频率，其自身具有较弱的抗噪音能力，使得应用范围较为广泛。OFDM技术能够将数据转换为符合标准的低速度数据，通过信道的传输能够实现传输的过程。OFDM技术的抗干扰性较强，具有较好的优势条件。
现如今，红果子供电局已经创建了27条关于公网线路的采集系统，其中有432条是公变终端采集点信息，500条是专变终端采集点信息，对于没有安装创建模型和负控终端的用户有210户，供电局辖区为了能够有效的建立完善的配电网装备，需要将设备中的账单发放到各个供电所和相应的抄表班，能够对采集系统和现场实物中的模型进行相关的对照，可以实现与台区的总表、终端、集中器之间的联系，当采集系统没有进行流程处理时，终端所在的单位和管理单位就会出现不一致的情况，系统中的电表数据会变为0，这时，需要对错误的宽带采集器的地址进行处理。
2.2载波路由技术
为了能够弥补传输距离短的缺陷，需要利用通信信道中的载波路由技术，使得载波通信的物理层的性能能够被优化，与此同时，载波通信的能力能够被提高。路由技术的高低在很大程度上决定了通信的成功率，对于静态的路由方式，需要在集中器中预设载波点，并安排专门的工作人员在现场进行考察，通过传播信道中的信号数据，对数据进行设置。对于静态路由器需要预先设置中继器，这样才能够使得信道通信的质量得到保证，当传输信道中的工作量较大时，不能够随意地更改已经固定好的中继器，这样在运行的过程中会出现较多的弊端。多变的电力线环境没有办法满足用户各种各样的要求，所以载波路由技术并没有被广泛在各个领域中应用。
对于路由线路的集中分析可以利用集中器，集中式的动态路由技术是第二种载波路由技术，这项技术会随着中继点的动态变化而变化，这就会使得的电力线的环境能够符合动态环境变化的标准，集中器是路由器技术中的主节点，按照传输数据和要求接受数据信息的标准，对于整个电缆线的动态控制和监测都可以由路由表来进行，这样做也能够完成维修整个路径的工作。
在目前的状况下，载波技术中集中式的动态路由器处于主导地位，但是这项载波技术需要耗费较长的时间和较多的精力来建立路由表，这样会使得通信的实时性受到一定程度的影响，并且也会降低路由表的更新速度，随之降低的是通信的成功率。第三种方法是分布式的动态路由技术，通信线路中的通信点由各个载波点和集中器构成，通过传送、转发数据和搜索路径，能够在每个通信点中运行，也能够在集中器中上报信息，对于路由表的建立方式也很简便，线路中的中继点和节点都能够满足电力线路的动态变化需求，节省了资金成本的投入，显著的提高了通信的成功率，未来对于通信线路的主要发展方向就是这种分布式的动态路由技术，可以大力的推广此项技术，扩大其在各个领域的应用范围。
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2.3载波模块构成
载波模块主要由五个部分构成：路由处理芯片、载波处理芯片、信号发送电路、带通滤波电路、信号耦合电路。耦合电路能够将电力线中的强弱电流分离开来，并对通信信号进行接受；带通滤波电路的主要作用就是消除通信信号中的频带干扰；信号发送电路的作用就是能够放大接收的通信信号，将发送信号的功率提高，载波处理芯片能够识别数据帧信息，转发线路中的相关信息，处理芯片能够维护和管理信息。
三、低压用户用电信息采集的主要方式
依据我国国家电网公司设计方案的要求，需要将低压用户的用电控制在一定范围内，采集用户用电信息，然后统一上传信息到主电站。在低压用户区域内，安装的表箱都会比较的集中，不能够全部的将标箱内的电缆进行配变，应该采用集中式的楼栋布局形式。
3.1低压集中抄表终端
低压集中抄表终端的主要组成部分就是低压集中器和低压采集器，通过低压采集器能够处理和采集电能表中的电能信息，然后再通过信道完成的集中器中的数据交换任务，能够对低压集中器的电能表数据进行抄收。为了能够采集配电区域内的电能信息，需要对其进行控制，这也是低压集中器的职责所在。各类电能表的信息都应该包含在低压集中器的采集信息中，对信息进行采集后，可以用低压集中器对采集到的信息进行处理，通过交换集中器和信道之间的数据，可以对信息进行控制和储存，同时，主站之间的数据交换，还可以通过低压集中器中的远程信道来完成。
通过的低压采集器和低压集中器可以对低压用户的电能表的数据进行抄收，这样能够有效的提升抄收的准确率和效率，低压集中抄表终端的基本功能是对用电信息的控制和采集，当发生异常用电情况时，需要及时的进行监管。各个通信信道、电能表、低压采集器和低压集中器能够组成数据采集网络。
红果子供电局提出了10分钟缴费圈的方案，在采集辖区内的售电终端正式投入运营，居民能够通过10分钟的交费圈，在农村地区行政村建设村村有缴费点的计划。红果子村庄长期以来都会按照相应上级供电局进行统一的部署，结合建设用电信息的采集，从而打造10分钟缴费圈。目前已在村庄中安装了5台穿墙终端和8台大堂自助售电机、19台POS机和19台终端壁挂，这样在极大的程度上方便了周围居民的购电。
3.2数据采集网络组网方式
数据采集网络组网方式主要包括载波表和低压集中器之间数据的交换，还能够通过建立二级数据传输网络，利用电能表、低压采集器和低压采集来进行组网，或通过地压采集器能够完成各个电能表中电能信息的采集，实现集中器与其他采集器之间的数据交换，将集中器安装在变压器的两侧附近，能够采取三相供电的方式，在用户中安装载波电表和采集器，可以用于存储和处理相关数据。
四、智能售用电管理系统的应用关键技术
4.1通信技术
实现智能售用电管理系统的基础就是通信技术，无线公网通信技术、RS485总线技术、低压电力线载波技术包括在通信技术中，但是低压电力线载波技术的稳定性和实效性较差，从而引进了电力线宽带通信技术，能够有效地改善通讯的实时性，使得远程充值、远程费控控制、实时数据的采集等，可以使得现在的技术要求都能够满足于管理系统，管理系统集成了图像、数据等业务，可以对重点用电区域内的视频监控和负荷检测、用电信息的采集进行管理。
4.2用电大数据分析和处理技术
智能售用电的管理系统可以服务于10万户的用户，采用集中式部署模式，采集的数据中包括移动充值业务、本地充值、支持远程充值的范围还有某些用电的关键参数，例如：用电功率曲线、电流曲线、电压曲线、开盖的记录、上一日冻结电能数据、当前总电能的示值，通过对批量运行数据的处理、并行数据处理、多线程并发处理等，能够用于分区备份的技术对海量的用户数据进行分类，提高管理系统运行的可靠性。
五、电力客户用电信息采集系统的功能设计
5.1数据采集
根据不同用电用户对采集数据的要求，系统可编 制不同的自动采集任务，并管理各种采集任务的执行，检查执行情况。采集的主要数据项有电能量数据、交 采数据、工况数据、电能质量统计数据、事件记录等。在进行数据采集的过程中，需要利用信息软件基础，对用电信息进行全面的监控，从而增加信息数据采集的效率。
5.2数据管理
应用服务器会定时对采集数据的完整性、正确性 进行检查和分析，对于异常数据不自动修复，保证原始 数据采集的可追溯性、唯一性和真实性，但限制其发布。同时其还需要设计功率定值控制、电量定值控制、费率定值控制、遥 控通断电和保电。为了能够全面的实现数据的全方位的管理，其需要对整体的系统结构进行全方位的完善，
六、结语
电力用户信息采集系统的构建，能够全面实现智能售用电的功能。能够节省大量的人力以及物力。在进行信息采集系统的设计时，需要结合实际情况，采用多种线载技术提升信息采集的效率，同时还要与智能管理系统相互结合，实现电力客户用电信息采集系统的功能，让信息采集系统的作用全面发挥出来。
参考文献：
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论文作者:翟亮
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/17
标签：载波论文; 低压论文; 集中器论文; 信息论文; 数据论文; 技术论文; 通信论文; 《电力设备》2017年第28期论文;