（国网怀宁县供电公司 安徽安庆 246121）
摘要：智能费控是构成智能售、用电的基础，其实现方式的不同分为本地费控和远程费控。远程费控的施行依赖于主站、终端、电能表和可靠的通讯网络，其实现方式有三种，分别为主站实施费控、终端实时费控和电能表实施费控。它们之间有着各自的优缺点，现如今主流方式是主站实施费控，由电费系统根据采集电量测算，和设定的基准值比较，触发相关指令由采集系统执行，并将执行后的结果反馈至营销SG186系统。自运用以来，费控功能的成功率高达99.95%，这均依赖于用电信息采集系统的有效执行。
关键词：费控；用电采集系统；面向对象；宽带载波
1 费控方式
主站费控是指由主站根据抄收回来的电量实施测算，和设定的基准值比较，根据比较结果，向集中器下发相应的指令，然后集中器透明转发主站的费控指令给智能表，从而由智能表根据相应的控制指令动作。
终端费控是指主站将用户的购电信息下发至终端存储，终端根据抄读的电能表电量，由终端实施测算，和设定的基准值比较，根据比较结果，直接向电能表下发相应的指令，从而由智能表根据相应的控制指令动作。
电能表实施费控是指主站将用户的购电信息下发至终端存储，由电能表根据发生的电量实时测算，和自身设定的基准值比较，根据比较结果，执行相应的控制动作。
综合各自的优缺点，以主站实施费控的方式为最佳。这不仅体现在，主站为单一性，数据备份便捷，计算能力强，可依赖程度高，还体现在系统与现场的联系的受控性好。
2 采集网络的拓扑结构
主站实施费控，主站对大数据的测算是关键，可靠的执行机构是核心。用电信息采集系统就是主站对费控指令的执行机构，它将接收到的费控指令传送至终端，由终端转发至电能表，电能表将执行结果反馈至主站，这均依靠坚强的采集网络。
3 采集网络的现状
对如今高频的数据交互和诸多的控制指令的执行，现有的采集拓扑网络存在着特有的现状。
3.1 低压电力线载波
由于低压电力线载波[1]有着投资小、建设快的特点，大范围应用于终端到电能表之间作为信息交互媒介。尽管低压电力线载波有诸多的优点，但还未达到令人满意的通讯水平，其原因是由电力线载波特殊的传输环境。如：电力变压器的短路阻抗对高频载波信号呈现隔断特性，所以电力载波信号通常只能在一个配电变压器区域范围内传递；线路噪声复杂，致使线路的噪声能够干扰到载波信号使其无法传递下去；线路负荷阻抗具有时变性，在波动幅度达到1/2左右时，对载波通道衰减将产生严重的影响[2]等。
3.2 集中器/负控终端
集中器/负控终端均是采用嵌入式开发程序的Linux系统，具有较强的控制能力和可靠性。在运行过程中，由于集中器的工作任务重，从而造成对指令执行不全的情况，远程费控指令是由集中器实行透明转发，因此应强化集中器/负控终端的执行优先级，对主站的各项控制指令进行区分，优先执行费控指令，增强费控执行的时效性，但由于程序的可扩展性差，不利于后期采集数据扩展指令脚本的安装运行。
3.2 通信协议
随着数据量的增大，数据及时、准确、高效的交互就尤为必要。现有的终端和电能表采用的面向过程协议，不利于程序的扩展，同时，采集速度慢，造成数据交互时间间隔较长。
4 提升指令执行、数据交互能力
4.1面向对象（面向功能）数据交换协议的应用
面向对象（面向功能）数据交换协议是在总结提炼采集系统现有通信协议应用实践基础上，吸收了国际标准IEC 62056协议优点，以高效、灵活、安全、具备互操作性为目标，一套协议贯穿于采集系统主站、采集终端和电能表，具有业务适应性强、采集效率高、执行成功率高、数据源唯一、兼容性好、安全性高等技术特点。面向对象协议通过对象标识系统设计，可尽可能避免因业务变化带来的协议频繁扩展和现场设备频繁升级；面向对象协议通过可定制的采集任务和更高效的安全认证设计，可大幅提高批量数据采集效率和费控执行成功率；面向对象协议采用一套协议贯穿整个采集系统，可避免数据频繁转换，解决数据唯一性溯源问题。
通过开展面向对象协议的试点运行，验证了面向对象协议能够很好替代原有协议，对现有采集终端和电能表具备良好的兼容性，可实现新旧协议的平稳过渡，能很好支撑高频次数据采集等新业务、新需求，投入小、见效快，成效显著。面向对象协议可将多个任意数据打包一次性传输，减少采集终端与电能表之间的交互次数，降低信道占用率，面向对象协议可通过采集主站将命令作为任务发给采集终端，终端根据任务参数执行，并具有补发机制，同时可避免影响正常抄表业务。
4.2宽带载波的应用
宽带载波是指电力线载波频率在2MHz~20MHz，香农定理指出在高斯白噪音条件下，通信速率的极限传输速率信道传输容量表示为：
式中C为信号传输速率，B为信号带宽，S为信号平均功率，N为噪声功率。可见增大载波信号的带宽、增大载波信号的发射功率，能够增大传输速率。
随着采集数据项的增加，一次性采集时间的压缩能够为控制性指令提供执行的时间裕度，宽带载波在相同时间内传输速度远大于窄带载波，从而是终端和信道有足够的空闲时间执行费控指令，使一次性费控成功率有较大提升，这点从表中的数据得以验证。
6 结束语
费控指令的执行在于用电信息采集系统，在当今低压采集数据项的增加，采集频度的提高，对指令的一次性执行成功的要求越来越高。鉴于现有的物理网架和拓扑，优化软件、使用新机制就尤为重要，面向对象协议和宽带载波的应用能够较好的压缩指令一次性执行的时间，提高执行成功率，为费控指令的执行提供了时间裕度。
参考文献：
[1] 姜海.用电信息采集系统远程通讯方案[J].电力系统通信.2010.10.
[2]戚佳金，陈雪萍，刘晓胜.低压电力线载波通信技术研究发展[A].电网技术，2010.5.
论文作者:储神记
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/19
标签：载波论文; 终端论文; 指令论文; 主站论文; 协议论文; 集中器论文; 面向对象论文; 《电力设备》2017年第28期论文;