摘要：社会经济技术的发展与进步对电力系统的运行质量提出更高的要求，它与人们生产与生活联系紧密，越来越受到更多人的高度重视。科学技术的进步与更新为通讯技术的发展创造了良好的条件，通讯技术的应用范围越来越广泛，已被大规模运用于电力系统的运行中，对电厂电站数据集点亮的采集等电能计量信息的采集提供了可靠的技术支持。针对电力系统中电能计量信息采集应用的通讯技术进行分析与探讨。iew-4248405.htm
关键词：电力系统电能计量信息采集通讯技术
在电力事业迅速发展，电网不断扩大的同时，用户对供电可靠性和用电质量提出了也越来越高的要求，用户要求电力供电部门提供安全、经济、可靠和高质量的电力。传统的技术方法和管理手段已无法适应新形势下的要求，配电自动化和电力系统通信等方面的滞后显得尤为突出。国家电力系统电网改造工程的工作推进，电力用户数量的急剧增加，工业和民用电能表计数量日益增多，电网规模的日益庞大，供用电企业对用电管理的任务也就越来越重。国家的发配电分开政策的实施，要求供电企业对各类用户的管理，要求对各类用户包括很大数量的中小用户的管理中，必须使用现代的管理手段和方法。
人工抄表的主要弊端在于，抄表员工作量大，需要抄表户数大量增加，需要大量的抄表人员，漏抄、错抄现象时有发生，引起很多不必要的纠纷。入户抄表的抄表工作更给用户带来诸多不便。不仅如此，由于人工抄表时间的离散性、数据的不准确性，作为供电部门的一项重要经济指标的线损率，如果采用手工抄表的数据计算得到，很难保证数据的准确性、同时性，难以得到准确的、真实的线损率计算结果，使线损率的可信性大大降低。由此可见，传统的抄表方式已经不能满足现代化管理的需求，只有采用自动抄表，实现抄表数据的实时采集、自动数据处理分析，才能使用电管理工作实现自动化、规范化、科学化的管理。
一、数据传输方式的现状
目前大多数采用的自动集中抄表系统的数据传输方式分为：总线式、无线通信方式、电力线路载波方式三种。总线方式和无线通信方式作为数据通信的常规方法，具有其通信方式的很多成熟特点，目前很多企业都采用这种技术。但是，总线式抄表需要布设数据传输通道线，这样就会出现施工量大、综合成本高、维护费用高的问题。而且在建成的居民区布设线路也会存在很多难以克服的麻烦。无线通讯抄表技术虽然不存在通信线路的架设问题，但是无线通讯式抄表技术也存在很多问题，如：通讯范围受限、电台之间相互干扰、频段受管制等，所以很难得到大规模的应用。而利用电力线路载波式抄表技术采用电力线路作为其通信通道，不需要架设专门的通信线路，不但可以充分利用现有的线路资源，而且具有施工方式简单、综合成本低、不受环境条件限制等优点。
二、基于RS485接口的电能计量数据采集
利用三相电子式多功能电能表所带485接口。采用PCL-745B数据采集卡实现电能表和管理微机的连接。
2.1串行通信线路的连接
目前大多数采用PCL-745B数据采集卡来实现微机与多功能三相电子式电能表的连接。PCL-745B数据采集卡提供两个IL5-422/485接口。可以使数据采集卡的串口设置为RS485的接口状态，以及设置通信速率，I/O地址，中断地址。本文通过跳线来使数据采集卡的串口设置为RS485接口状态，其他采用默认设置，即使用COM1和COM2。通信速率为9600Kbps。RS485电缆使用普通的双绞线电缆。连接的时候要把PCL-745B数据采集卡上的Data分别和多功能三相电子式电能表上RS485接口上的B和A分别串连在一起。RS485是不是需要终端阻抗取决于数据的传输速率，电缆长度，电缆的传输质量以及信号转换速率。
2.2通信协议
我国制定DLYr645-1997通讯规约《电子式多功能电能表通信协议）时将RS485标准串行通信接口作为电表的通信接口。并详细定义了物理层、链路层、应用层．结束了以前电表厂家规约各不兼容的尴尬局面。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆各电表厂家遵循相同的协议标准对电表进行读写操作，简化了电表抄表应用及维护的工作量，使得国内的智能电表基本上可以做到互联互通。但是目前国内的485抄表还存在一些问题，主要是通信成功率低、不能做到即连即通、易损坏等。
三、光纤通信网络技术
根据电力通信规划且以光纤为信道而建立的电力系统的内部通信网络技术即为光纤通信网络技术。
3.1微功率无线通信技术
通信收发双方只要在限制范围内的发送功率并通过无线电波进行信息的传输，就可以称之为微功率无线通信，也就是说，微功率无线通信技术有相当广泛的定义范围。通常情况下，微功率无线通信技术是先通过发送端进行编码与调制待发送的数据，然后进行数模转换与信号调理以及发射，再通过接收端接收信号并进行滤波及增益调节，最后实现模数转换解调以及解码输出并完成整个通信过程。所谓微功率，其实就是与发射功率较大的无线通信设备发射功率相较而言的，主要包括PHS、CDMA、GSM以及电视信号塔等，较之于10W以上发射功率的GSM基站，常见手机的发射功率最大为2W，而发射功率更大的就属电视信号塔了，而微功率的无线通信设备，其发射功率主要都低于l00mV，并且还严格限制着其他相关参数，包括功率谱密度以及散射功率等。
3.2光纤通信网络技术特点
光纤通信网络具有较大的容量，而且其体积较小且质量较轻，这不仅有效降低了运输难度，也使得施工简单便利，同时光纤通信网络衰减极小，还有较良好的防干扰性能，并且因光纤不会受到电气化铁道、强电以及雷电等的干扰，使得光纤通信网络也具有极好的抗电磁脉冲能力及保密性，光纤通信网络还有成本较低的优势，有效降低了有色金属用量。
3.3主流微功率无线通信技术
主流微功率无线通信技术主要包括ZZIGBEE技术以及蓝牙技术：（1）ZIGBEE技术（IEEE802.15.4）是在IEEE802.15.4标准基础上发展起来的扩展集，而ZIGBEE技术是新兴的无线通信技术，具有自组织、距离短、数据速率与复杂度低、且功耗与成本低等特点，ZIGBEE技术是在24GHZ的ISM频段内进行工作，其无线传输速率为10M-250kbit/s，且距离在10米到75米范围之间，该技术近似于蓝牙技术。ZIGBEE技术主要适用于不需要连续更新以及实时传输的条件下，很多时候是不需用ZIGBEE技术的。不过ZIGBEE技术有一个叫鲜明的特点，即通信能力相当强大，主要可以从其通信速度方面得到论证和体现，ZIGBEE技术的通信速度可高达每秒250千比特，其通信效率在75字节以下的数据帧长度时甚至比蓝牙技术还要高。所以说，ZIGBEE技术对于大规模网络化集抄而言是由相当重要的意义的，通过ZIGBEE技术来集中庞大网络中的数据，只需要较短的时间就可以实现，这项能力也是优于其他形式的集抄手段的重要优势。（2）蓝牙技术。蓝牙技术也是使用2.4GHZ的ISM频道的一种支持短距离设备通信的无线通信技术，具有距离短、数据传输速率高且成本低等特点，利用蓝牙技术可以主要实现语言与数据的近距离传输，通过蓝牙设备进行有效通信的距离范围为10-100m。蓝牙设备选用可全球自由使用的2.4GHZ的ISM频段为其工作频段，使用时不需要专门申请，为客户使用提供很大便利。由于其频道采用每秒1600跳的跳频速率以及频道间隔23个或79个IMHZ的时分双工方式，大大提高了蓝牙系统的抗干扰能力，让蓝牙系统在设备简单的基础上还具有优越的性能。
结束语
总而言之，在社会经济技术的支持下不断发展与完善的通讯技术的适用范围不断扩大，在与人们生活及生产息息相关的电力产业中也得到大规模的应用，特别是电能计量信息采集通讯技术，更是为电厂以及供电站信息数据的采集提供了许多便利，对提高信息数据精度有重要意义，同时也为保障电力系统运行质量创造了良好的条件和环境。
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论文作者:杨森
论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期
论文发表时间:2019/6/11
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