探究电力电能计量信息采集中的通讯技术应用论文_吴伟涛

探究电力电能计量信息采集中的通讯技术应用论文_吴伟涛

(国网太原供电公司 山西太原 030000)

摘要:电力是我国的支柱产业之一,我国人口基数众多,对电量的需求也大。而随着时代的发展和社会的进步,人们的对用电的安全和供电的能力都提出了更高的要求。电能是电力系统中一个必不可少的部分,它的质量的好坏与否直接关系着电力系统的安全性和稳定性。所以提高电能计量的质量就有着非常重要的作用。

关键词:电力电能;计量信息;通讯技术

一、采集电力电能计量信息的主要方法

1.1电工手抄表

电工手抄表是最常用的一种方式,通过电工对电表的查询来收取相应的电费。这种传统的做法浪费人力和时间,也不方便有效的管理,并且人为的采集比较容易出错,影响计量的准确性,所以在城市中,这种方法逐渐被淘汰,但现在还有为数不少的农村依然在沿用这种传统的方法。随着社会的发展,这种落后的方法是一定会被取代的。

1.2IC卡计量

这种计量方式主要是用户在电力企业发放的IC卡中充电费,采集信息的话就直接插进电表中,比较方便,采集精确度高,并且易于统一管理,降低企业成本等很多好处。这种方式可以在比较大的城市和农村推广。

1.3自动计量装置抄表

随着科技的发展和互联网技术、通讯手段日益发达,目前已经研发出可以自动抄电表的设备,这种设备多用于电力使用集中的地区,相比IC卡计量方式,自动计量更方便快捷、精准度更高。但它最大的弊端就是成本过高,并且要求用户得有一定的专业性,所以在推广方面造成一定的困难,尤其是贫困的农村。

二、电力电能计量的信息采集中的通讯技术

2.1在本地通信

本地通信是指电能用户的具体电能计量的智能装置,以及电力系统进行信息采集的终端之间的数据通信。组成本地通信的有很多种不同的通信方式,通常包含有RS485总线、微功率无线与低压电力线载波等。同时,RS485总线的通信质量关键是在其芯片的质量上,芯片要输入12kΩ或者是12kΩ以上的电阻给接收器的输入端,接收器的输入端若是电容比50pf要低,并且有着200mV的输入灵敏度,驱动器同时可输出胜负7V的共模电压。另外低压电力线载波的通信方式是由既窄宽带以及宽带两种类型组成,同时也被称为小无线通信微功率的无线通信方式,有小于20MW的发射功率以及433/470MHz使用频率的无限射频,这种通信方式应用最多的是在蓝牙技术上,其具有设备简单便捷、抗干扰功能强等优势。

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2.2在远程通信

远程通信指的是电力系统的主站以及系统进行信息采集终端之间进行的数据通信,其包含了公网与专网两种通信方式。

公网的通信方式利用专用线和光缆等资源在有限电话网、城市的宽带网络、移动的GPRS和联通的CDMA等传输数据的网络基础上组成一个通信网,这个要求其运行具有可靠性与安全性,以及要实现实时性电价等基础上在将通信资源进行合理的选择以及建设一个完善的通信链路。

使用230MHz的无线专网进行通信有着高效率且环节少的优点,其由终端和主站的电台进行双工频点的直接通信,还能利用异频半双工的无线电通信方式来使收发两个频点得以有效实现,而发射机以及接收机之间存在的干扰可通过两频点间的保护频段进行有效的防御。另外,提前计算的信号传输的特点很有可能会与实际的结果有着很大的差异,这就需要建立一个实用可靠的无线电通信网来实地研究与测试信号的场强与电波的传播特性。

三、光纤通信技术光纤的通信

网络技术是指以电力通信规划为基础,通过光纤而建立起来的电力系统内部通信的一种通信网络技术。

3.1技术特点

光线通信网络技术是通信技术史上的一大突破,与传统的信道相比,光线通信网络有着更大容量、体积小、质量轻的优点,这种优点不但使运输的难度得到有效的减少,也增大了施工的便利性,与此同时还能起到有效的抗干扰功能。所以,光纤信道不会因为强电、雷电以及电气化铁道等因素受到干扰,而且其本身也有着十分良好的保密性与抗电磁脉冲的能力,光纤的成本还比较低,是有色金属的用量得到了有效的节约。

3.2无线通信技术中的微功率

微功率无线的通信技术是在有限制的发送功率范围之内,通信的收发两方进行无线的传输信息的一种技术。因此也可以说在一定程度上微功率无线通信技术有着十分广泛的定义。

这种通信技术是在发送端编码之后,对要发送的数据进行调制,接着就数模转换、新条例信号与发射信号,最后在接收端将信号接受之后进行滤波以及调节增益,把转换解调模数与输出解码的工作完成之后就构成了整个无线通信的过程。被称为微功率是与那些发射功率比较大的通信设备而言,通常指的是PHS、GSM与电视的信号塔等发射功率比较大的无线通信。像GSM基站的发射功率就有10W以上,而一台手机的发射功率却不超过2W,而电视信号塔可以说发射功率比以上提到的更要大,但如今的无线通信设备其发射功率都是不大于100MV的微功率,与之有关的散射功率等参数还受到了严格的限制。

3.3主流的微功率无线通信技术

ZigBee技术是一个新型的无线通信技术。其特点包括:距离比较短、自组织、数据的速率快、功耗低、成本低以及简单便捷等。这项技术主要是工作在24GHz的评断ISM之内,距离大概在10-75m之间。ZigBee技术从通信的速度方面看,有强大的通信能力。其有着250kbp/s的通信高速度,在通信效率上有时还比蓝牙技术要高。因此,这项技术在进行大规模的网络化电能集抄时有着十分重要的意义,只需要很短的时间就可以通过这项技术将网络中庞大的数据集中起来。蓝牙技术是在2.4GHz频道内,短距离传输信息的一种无线通信技术,其有很多优点与特点。在使用蓝牙设备时,其全球通用的工作频段决定了其具有的便利性,不需要专门去申请便可使用,给用户带来很大的方便。因为蓝牙技术的使用频道是在两个工作方式,每秒1600跳速率与频道间隔23或是79个IMHz,所以蓝牙系统设备在使用时不容易被周围的因素所干扰影响,其设备还有着方便简单的优越性。

结语

通讯技术作为一种新兴技术,在各行各业中得到广泛的应用,特别是电力系统。要根据电力企业发展情况和实际需求选取合适的通讯技术,构建科学、合理的电能计量信息采集系统,保证电能计量数据的全面性和精确性。此外,电力企业要选取质量好的电能表,并严格按照相关标准安装电能表,同时加强电能表运行维护管理,保证电能表的安全正常运行,并根据用户需求不断更新系统和设备,保证电能表等设备的稳定性和可靠性,为电能计量信息采集工作打下良好的基础。总之,除了要应用先进的通讯技术提高电能计量信息采集的精确性外,还要对电能计量相关设备进行运行维护管理,做好电能计量信息采集相关准备,切实保证电能计量的正确性和公开性,为电力企业和电力用户服务。

参考文献

[1]王晓东.浅谈电力系统电能计量信息采集通讯技术[J].科协论坛(下半月),2012.

[2]于波.电力系统电能计量信息采集通讯技术探究分析[J].科技创新导报,2011.

[3]吴小琴.通讯技术在电能计量中的作用之我见[J].通讯世界,2014.

论文作者:吴伟涛

论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/20

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