摘要：本文主要简述低压电能计量集抄技术的原理和组成，并对其在实际应用中各类组网方式进行了详细的分析。
关键词：集抄技术；组网方式；载波；无线
0 前言
低压电能计量集抄技术是将数据自动采集、传输和处理应用于电能供给与用电管理系统中的一项技术，从根本上克服了人工抄表模式的弊端。
1 低压电能计量集抄技术的原理和组成
低压集抄系统是指由主站通过远程通讯信道将多个电能表电能量的记录值（窗口值）的信息集中抄读的系统。该系统主要由一体化载波电能表和带485通讯能力的采集终端、多功能配变总表、集中器、信道和主站等设备组成。集中器数据可通过信道远程传送到主站。
2 低压电能集抄系统的组网方式
低压电能集抄系统本地通信信道是指各类采集终端与电能表之间的通信信道，主要包括了电力线载波通信技术、微功率无线技术、RS-485总线方式、II型集中器组网方式。组网方式关乎着低压电能集抄系统通讯网络的质量和稳定，选择正确的组网方式至关重要。
2.1电力载波通信技术
电力载波通信可分为电力线窄带和宽带载波通信两类，按采集系统中应用方式又可划分为全载波方式、半载波方式和混合方式。
（1）全载波方式
图1 全载波方式示意图
如图1所示，在全载波方式下，在台区变压器供电范围内，集中器与电能表之间直接通过电流载波方式进行通信，不需要再敷设专用通信线路和勘察、调整网络拓扑、网络结构简单，安装方便，需维护设备少。但全载波方式现场调试工作量巨大，尤其是在使用时间较长的大台区，调试困难；通信与计量合一，通信故障时需要更换表计，流程复杂，周期长。所以，全载波方式适用于表计数量不大（400以下）、使用时间不长及走线规范的台区。
（2）半载波方式
图2 半载波方式示意图
如图2所示，在半载波方式下，集中器和采集器（载波型采集终端）通过载波方式通信，采集器和电能表之间通过RS-485连接，需要额外敷设RS-485专用通信线路。半载波方式通信与计量分离，分工明确，电能表有成熟产品选用，便于通信技术升级。但同时，安装时需要连接RS-485总线，安装工作要求高，且多一层设备和RS-485连线，维护工作量大。一般用于电能表集中安装，容易或允许敷设RS-485的新建或规范的住宅小区。
（3）混合方式
混合方式即指全载波方式和半载波方式混合采用，组网后的一般工作流程与上述两种基本方式类似。
2.2微功率无线技术
微功率无线通信技术容易统一无线电频率、调制方式、调制频偏、数据传输速率等参数，方便实现互联互通。按照在采集系统中的应用方式主要划分为全无线方式、半无线方式和混合方式等3种方式。
（1）全无线方式
全无线方式主要由集中器和微功率无线电能表组成，无需额外敷设线路，安装施工简单。且通信速率高，调试维护方便，无线节点较多，路由资源丰富，利于最优路由选择。每个电能表内内置一个微功率无线模块，适用于载波通信效果差、电能表分散安装的台区。但在该方式下，通信与计量合一，维护难以分工明确；前期成本高；在某些无线信号屏蔽厉害的区域，需要较好地解决天线安装问题。
（2）半无线方式
半无线方式由集中器、采集器和RS-485电能表组成，集中器与采集器之间通过微功率无线传输数据，采集器通过485方式采集电能表数据。半无线模式下，无线节点数量少，组网时间较快。但需要敷设485线路，采集器也要单独安装设备箱，施工成本高，难度大，后期维护成本也较高。一般用于电能表集中部署的环境，或安装的电能表仅能通过485采集。
（3）混合方式
混合方式即指全无线方式和半无线方式混合使用，组网后的一般工作流程与上述两种基本方式类似。
2.3 RS-485总线组网方式
RS-485作为本地通信主要实现专变采集终端、载波采集器、无线采集器、II型集中器与电能表的通讯，其中除了专变采集终端和II型集中器与电能表单纯采用RS-485作为本地通信信道外，载波采集器与无线采集器均是混合模式，即：载波+485或无线+485、485+485。其组网方式如图3所示。
图3 RS-485组网方式
RS-485最大的特点就是标准化程度高，技术很成熟，具有通信稳定可靠的优点。但在实际应用中，往往存在节点数量多、分布远、干扰强的情况，所以通信的可靠性不高。假如有一个节点出现故障时，可能会导致系统整体瘫痪，而且现场难以排查。且需要安装工程量大，使用时间长之后维护工作量大；集中器未按照台区设置，计算台区线损比较复杂。所以一般用于表计集中安装、走线规范的台区。
（4）II型集中器组网方式
采用II型集中器与485电能表组合，同时可外加电力载波模块和无线模块组合，来抄读载波电能表与无线电能表。II型集中器组网方式具有抄表实时性高、可接入表计数量多、成本低廉及安装灵活、维护方便等优点。
3 低压电能计量集抄技术的应用
目前江门地区将现场台区分为小高层台区（7层及以下）、高层台区（7层以上）、城中村台区（城郊给合）、农村台区等四类作为试点，采用“统一规划，分区实施”的方案，便于管理和后期维护，有效的实现“一户一表”及“两网改造”工程。
4 结束语
低压电能计量集抄技术实现了抄表技术的多元化、智能化，有效提供了实时可靠的电能数据，使得电力营销更加自动化。
参考文献：
[1] 广东电网公司低压电力集中抄表系统II型采集器技术规范.
[2］中华人民共和国电力行业电测量标准化委员会.DL/T698-1999低压电力用户集中抄表系统技术条件[S].1999.
[3] 梁波，韩云.低压集抄异常问题及处理[J].农村电工，2013（01）：36-37.
论文作者:张伟锋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/9/18
标签：方式论文; 载波论文; 集中器论文; 电能表论文; 电能论文; 低压论文; 通信论文; 《基层建设》2018年第27期论文;