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摘要：高压输电线路是我国当前电力系统非常重要的组成部分，他能否安全健康可靠的运行，对于我国电力系统的正常运转至关重要。而高压电能表是高压输电线路中必不可少的一部分。当前很多高压电能表采用光纤来进行数据的传输，成本高并且在实际使用过程中容易造成损坏，增加了高压输电线路的输电成本。有鉴于此，本文提出了采用无线通信技术来进行数据传输的新型高压电能计量装置，并对其设计要点和功能进行了分析，旨在进一步提升我国高压输电线路的可靠性与安全性。
关键词：无线通信技术；高压配电线路；电能计量
目前，电力系统在人们生活和工作中的重要性不断提升，电力系统的供电质量与稳定性直接影响着整个社会能否平稳运转。高压配电线路作为现代电力系统中非常重要的组成部分，它的运行安全与可靠受到了整个社会的关注与重视。我们都知道，电力是现代能源的重要构成部分，同时也是支持一个国家国民经济发展重要能源，现代社会的发展已经和电力工业的安全稳定运行息息相关。所以，应该积极地采用新兴技术来构建新型高压配电线路电能计量装置，确保我国电力系统健康、平稳运行。
一、高压配电线路无线通信电能计量装置的构成
现行的高压电能计量装置主要有两个计量模块构成，分别用a和c进行表示。下图1为该装置的连接示意图。
该装置所用的电源由电容取电技术来进行供给，电流的获取由系统中设计的电子互感装置产生的弱信号来实现，由电阻分压装置进行电压的采集，这些装置采集到的电压以及电流数据由综合处理设备进行分析以及处理，得到人们想要知道的一些信息。使用微功率无线通信的方式进行a与c计量模块间的通信，然后再通过无线通信网络和电力企业的用电信息采集采集系进行远程遥控信息传递和输送。
1.1电源的供电方式
在高压配电线路的无线通信电能计量系统中将B设置为中性点，跨相之间经过高压电容、变压器、滤波和整流、DC-DC转换等获得电子线路的工作电源3 V-5 V，为各个处理器、无线模块、计量模块等提供稳定的电源。从而有效避免环境中雷击等对高压配电线路计量装置造成的影响。系统中每一个无线模块的频段、信道以及作用如下表1所示。
1.2 无线模块的设计
在无线模块的设计过程中考虑到其本身的隔离性以及安全性，所以选择使用两级无线进行传输数据的方式。
二、本地微功率无线设备的使用
无线高压配电线路电能计量系统中有三个模块之间要进行数据以及信息交换，考虑到数据传输的距离比较近，所以在其中设立了三个微功率无线通讯模块来完成这一项工作。另外，为了防止多个无线高压电能计量系统之间出现相互干扰，在实际工作过程中，每一个无线模块都应该设立差异化的信道。
2.1 数据采集过程中的无线通信
在该无线高压电能计量装置中选择使用二元法进行电能的计量，也就是说A相与C相计量模块由其本身设立的电子互感器以及电阻分压设备采集电流以及电压信息，并最终将这些信息汇总到芯片IDT90E24中，该过程如下图2所示。
2.2 无线通信的现场维护
无线高压电能计量系统在实际工作中需要装设在架空线路中，其使用环境较为复杂，所以在对其现场维护过程中应该遵守以下原则。
（1）要能够有效的的支持本地计量单元事件，对其进行重新设计时必须要拥有相对应的权限密码。
（2）要能够支持程序进行设计和扩展，且有效的升级程序必须经过严格的检验，最后在升级时还应该进行文件的CRC检验。
三、远程无线通信的应用
GPRS远程无线通信技术具有覆盖距离远、成本低、网络质量优秀等特点，适合运用到当前电力系统的自动抄表以及实时监测工作中。当前，基本上所有的省市供电企业都和移动公司签署了无线网络使用协议，供电部门申请的专网SIM卡广泛安装在负控终端、配变终端和集中器等，高压电能计量装置作为分散计量点，并且直接将GPRS通信模块M590E设计在高压侧，不会受到人为破坏，支持376规约，以TCP/UDP协议的通信方式可以无缝接入目前电网公司的电力用户用电信息采集系统。在一定程度上实现了高压计量和控制的自动化，并解决了高压配电网的线损考核、高压计量以及防止窃电。
GPRS无线通信支持永久在线、时段在线、被动激活模式，整个GPRS通信管理状态转换如下图3所示。
图3 GPRS通信管理状态转换图
四、结束语
应用无线通信技术构成的新型高压配电线路电能计量装置经过实际使用已经充分表明，该装置硬件结构能够长期健康平稳的运行，且数据的传输受到的干扰较小，通过软件中设置的多重校验方式校验，最终的误码率可以达到零。另外，使用GPRS无线通信技术进行电能计量装置和电力系统之间的数据传输，覆盖面积大，通信成本低。无线通信技术在高压配电线路电能计量装置中应用之后，具有以下优点：降低了通信成本，提升了通信性能，因此，无线通信技术在高压配电线路电能计量装置中拥有着非常良好的应用前景。
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论文作者:尹冯
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/24
标签：高压论文; 电能论文; 装置论文; 线路论文; 模块论文; 无线通信论文; 通信技术论文; 《基层建设》2017年第9期论文;