（广东电网有限责任公司佛山高明供电局）
摘要：随着抄算业务量成倍增长及供电抄表班减员和老龄化，采用集抄技术来改善用电管理和电能营销水平是供电所最紧迫的需求，但低压集抄电能表的通讯方式和集中器的类型多种多样，如何根据实际情况和方便维护原则选用合理的集抄方案是集抄建设策划者的主要工作。本文结合佛山高明供电局集抄建设案例，介绍各种集抄方案的利弊进行合理选用，为集抄建设方案选用提供参考。
关键词：电力营销 用电管理 电能表 集抄
一、集中抄表系统概述
智能低压集抄系统实际上是一种信息采集和处理系统，其工作原理是利用计算机网络，对电力的使用情况进行自动记录和信息收集，进而进行集中处理，代替了传统的人工抄表作业，及提升了工作效率又可以使信息处理功能更加及时、准确，从而提升了电力网络运行情况的实时监控和管理水平。集抄系统主要结构主要分为信息采集部分、信息传输部分以及信息处理部分，就目前而言，电力企业对居民电表的远程集中抄表系统，普遍采用电话线、电力载波、458线、无线或GPRS等组合的数据传输方式，如图1所示。
佛山高明局集抄系统通信方式以集中器为中心，上行通讯方式采用的是的GPRS无线通信。下行通讯方式有全485、窄带PLC、窄带PLC+485、宽带PLC+485、微功率无线五种通讯方式并存。不同的通信方式决定了供电所的物资供应以及日常运行维护工作，经过多年的集抄建设及运行维护经验来看，不合理的集抄方案会给供电所带来诸多的不便，如系统不稳定，上线率不高；电能表或集抄设备无法满足日常维护需要等，因为在实际的管理操作中，供电所受电能表库存率考核、上级供货不及时或设备厂家倒闭等因数影响，在备品管理上经常无法满足运行维护要求，如受晓程载波表停产,故障电表只能更换其他类型电表造成正在运行的晓程全载波集抄台区上线率无法满足要求，需变更集抄方案，为此带来了重复投资，浪费财力物力。
二、上行通信方案的选择
集中器到主站通信模式主要有电话线传输、低压电力线载波信道(PLC)和GPRS、GMS模式，各种通信模式优劣情况如下：
1、电话线传输为较早使用的方式，其缺点在于需要额外申请较多电话线路及费用且传输速度慢，不能实现多线程的数据上传，连接话费时间长，带宽窄。
2、低压电力线载波信道(PLC)：是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。但也存在以下缺点：①配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送；②三相电力线间有很大信号损失，一般电力载波信号只能在单相电力线上传输；③电力线存在本身因有的脉冲干扰，实际应用与交流波形同步不好控制；④电力线对载波信号造成高削减。当电力线上负荷很重时，实际应用中，当电力线空载时，点对点载波信号可传输到几公里。但当电力线上负荷很重时，只能传输几十米。在集抄实际应用中，电力线载波通讯的特性随机性、时变性很大，非常地不稳定，窄带调制的低压载波表和配变集中器很难保证点亮或控制数据的可靠传输。
3、GPRS、GMS模式是现今采用最多的一种数据传输模式，高明供电局自2009年起就采用该通信模式，有效解决主站与现场集中器距离较远问题，但该模式仍有受现场信号弱、采购SIM卡、稳定性受天气影响较大，无法始终做到实时在线通信等不足。
三、下行通信模式概述
高明区经过多年的集抄建设，目前正在运行的低压集抄下行通信模式有RS全485、窄带PLC、窄带PLC+485、宽带PLC+485、微功率无线五种有RS485、电力载波、微功率无线通信等，各种通信模式情况如下:
1、RS全485通信： 485总线是串口通信技术标准的一种，是主要的本地通信方式，最大传输速率为10Mbps。优点:购买设备成本相对低、实时性强。 缺点：在户外容易发生短路、开路故障，或容易被偷窃；维护困难，不易查找故障。存在问题：(1)485通信线成本较高。(2)需要拉线，施工不方便。(3)485总线容易破坏（如某用户拆除电表），总线上的末端电表无法抄取。(4)485数据线短路或断路现象。(5)维护困难，故障难定位。(6)维护成本高。
2、窄带载波：窄带载波是通过电力线输输数据，电力载波的频带为1MHz~20MHz，扩展频带为3MHz~100MHz。优点:相比RS485最大的优势是不需要重新架设网络,利用电力线就能进行数据传递、降低施工难度和成本.缺点：通过高明供电局窄带载波台区的运行情况来看，由于电力线干扰大，该方式抄表数据不稳定、可靠性差无法满足使用要求。存在问题：(1)实时性差。(2)抗干扰能力差。(3)通信距离有限，载波进行分级通信，每级之间距离上限为200米， 最多有6级中继，即最远通信距离为1200米。(4)自组网能力差，需要长时间形成路由路径。
3、宽带载波：与窄带载波同为电力线载波通信，宽带载波通信频率范围为1MHz~ 50MHz，理想最大速率可达500Mbps以上。优点：与窄带载波特点类似，通信速率更高、实时性更强、传输可靠性更高、自组网速度较快、扩展性上的优势尤为明显。缺点：功耗较大、传输距离受限、成本较高。
4、微功率无线：微功率无线通信技术一般采用自组织网络构架，其发射功率不大于50mW，工作频率为470MHz-510MHz，一般可通过7级中继延长其通信距离。优点：施工无需拉线，降低施工成本和难度，组网方式灵活。 缺点：无线信号较容易受建筑物、密度较密高杆植物影响，外置天线容易受外力破坏影响，设备成本较高。
四、下行通信模式选择原则
集中器的下行通信模式选择是集抄建设的方案选择最关键的一环，根据以往的经验，高明供电局集抄建设方案如下：
1、电能表选择：全部采用具有RS485通信口电子表，该电能表通过与采集器模块的搭配均可实现载波通讯、微功率无线通信等多种通信方式，逐步淘汰全载波电表，减少了电能表的种类,更便于供电所的仓库管理。
2、电能表与集中器通信方案选择：根据以上各通信模式情况，RS485通信模式可靠性较高是集抄建设的首选方案，但受现场布线影响，需搭配宽带载波、微功率无线通信等方式，具体的建设方案有：
①全485通信模式方案，主要用于住宅电表集中的台区，电表与采集器，采集器与集中器通过专线进行连接起来，通讯稳定。
②485通信与宽带载波混合台区建设方案：一般应用在部分集中，部分分散城乡结合地区，或主站通信信号影响、集中器安装位置受限无法架设485线进行通信部分地区；
③全载波台区:一般应用在农村台区，电表比较分散，难以采用485通信；
④微功率无线通信台区：如台区电表与电表之间距离较远（如农村鱼塘台区）宽带载波信号衰减较大，此时微功率无线通信模式可以作为补充，尤其在台区地势比较平坦，建筑物较少的地区应用效果比较好
五、结论
集抄建设方案的选择关乎到供电企业的投资、系统应用以及后期运行维护成本等环节，好的方案不但要求建设快捷，系统稳定可靠，更要便于后期维护。通过实践证明，佛山高明供电局的集抄建设方案得到了供电所的普遍认可，其操作性、科学性、准确性以及适用性等特点为供电所营销班组工作节省了大量的人力、物力资源。
参考文献
[1]张恺,李祥珍,等.自动抄表系统应用模式的探讨[J].电网技术,2001，（5）：41－45．
[2] DL/T 698.31 电能信息采集与管理系统 第3—1部分：电能信息采集终端技术规范—通用要求.
[3]DL/T 698.31 电能信息采集与管理系统 第3—5部分：电能信息采集终端技术规范—低压集中抄表终端.
[4]李庚旸．扩频通信及其在电力系统中的应用[J].电力系统通信,1995,(5):16－20.
[5]王智慧,李建岐,渠晓峰等.基于OFDM的低压电力线窄带载波通信技术及其应用，2011电力通信管理暨智能电网通信技术论坛论文集.
作者简介
赵勇华，男 1979年10月出生，本科学历 目前在佛山高明供电局营业部负责计量管理工作。
论文作者:赵勇华
论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期
论文发表时间:2017/3/10
标签：载波论文; 通信论文; 电力线论文; 集中器论文; 窄带论文; 供电所论文; 电表论文; 《电力设备》2017年第1期论文;