(国网河南汝州市供电公司 河南汝州 467500)
摘要：随着经济体制改革的深入，电能计量、电费核算及收缴的及时性和准确性已成为用电企业的重要课题；而目前我国电能数据的采集基本上为手工抄表，需要抄表人员走家串户，每月或每两月抄一次，再通过微机或手工制作的电费单催缴用户电缆，存在着错抄、漏抄、估抄等问题。自动抄表系统的研制与应用是解决上述问题的有效途径之一，而无线抄表系统则是自动抄表系统中种较优的方式。该系统的实现是迈向配电自动化的第一步，并有助于提高电力系统用电管理的水平。文章简要叙述了电能计量自动抄表技术产生的背景，从电能表、采集器和集中器，以及通信信道等方面阐述了电能计量自动抄表技术的现状，指出电能计量自动抄表技术在电力线载波通信、无线扩频通信、复合通信和自动抄表的安全性等方面的研究热点和发展方向。
关键词：电能计量；自动抄表技术；电力企业；应用；发展方向
引言
电能计量是现代电力营销系统中的一个重要环节，传统的电能量结算是依靠人工定期到现场抄读数据，在实时性、准确性和应用性等方面都存在不足。而用电客户不仅要求有电用，而且要求用高质量的电，享受到更好的服务。因此提高电力部门电费实时性结算水平, 建立一种新型的抄表方式已成为所有电力部门的共识。再加上供电部门对防窃电技术也提出了更高的要求。
电能计量自动抄表系统是将电能计量数据自动采集、传输和处理的系统。它克服了传统人工抄表模式的低效率和不确定性，推进了电能管理现代化的发展进程。
一、电能计量技术改革的重要性
电能计量技术的改进，有利于促使电能计量数据朝向真实性发展。时代要求迫使现代的电能计量技术一刻都不停歇的在向远程化管理方向推进。电力计量技术的推广，能提高工作效率，也有利于电力计量数据可信度的提高。
（一）电能计量促使工作管理效率提高
现代计量远程观测系统，可以根据掌握具体信息，在第一时间及时解决出现的问题，有效避免因时间延误而造成的损失。摒弃了过去发现不及时、检测效率慢、准确率低下、工作效率低的局面，取而代之的现代化电能计量方式优质利用，使得工作管理效率得以充分提高。
（二）有效防范窃电现象发生以维护企业利益
电能是社会发展的主要能源，无论是生产还是生活都无法脱离电的存在。但是一直以来的窃电行为给供电企业带来了巨大的损失。因此，供电企业电力计量必要安装防窃电装置，这些装置的安装技术，国家给予了充分的重视，只有保障供电企业效益的前提下，才能够促进电力企业的经营健康稳定发展。对电能计量设备进行不断的改进与完善，才能有效控制窃电现象，使得企业的经济利益得以充分保障。
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2 当前电力企业电能计量自动抄表技术的现状
2.1电能表
传感器、自动化仪表以及集成电路技术的发展，使得无论是机电脉冲式还是电子式电能表已能够较好地满足当今电能计量自动抄表技术的需要。预计今后相当一段时间内，电能计量自动抄表系统的终端采集装置将以机电脉冲式电能表和电子式电能表两种仪表为主。
2.2采集器和集中器
采集器和集中器是汇聚电能表电量数据的装置，由单片机、存储器和接口电路等构成，现在已经出现了较成熟的产品。
2.3通信信道
通信子系统是电能计量自动抄表技术中的关键。数据通信方式的选取要综合考虑地理环境特点、用户用电行为、技术水平、管理体制和投资成本等因素。国内外对于不同通信方式各有侧重，在西方发达国家，对于电能计量自动抄表技术的研究起步较早，电力系统包括配电网络较规范、完备，所以低压电力线载波技术被广泛应用；在我国，受条件所限，较多使用电话线通信。近来，随着对扩频技术研究的深入，低压电力线载波中干扰大的问题逐步得到解决，因此，低压电力线载波通信方式在电能计量自动抄表技术中的应用有逐步推广的趋势。
3 电能计量自动抄表技术的热点和发展趋势
3.1电力线载波通信
电力线载波通信，是将信息调制为高频信号(一般为50～500 kHz)并叠加在电力线路上进行通信的技术。其优势是利用电力线作为通信信道，不必另外铺设通信信道，大大节省投资，维护工作量少，可灵活实现“即插即用”。目前，国内10 kV以上电压等级的高压电力线载波技术已经较成熟，但低压电力网络上的载波通信还未能达到令人满意的水平，这在一定程度上制约了电能计量自动抄表技术在我国的实际应用。
3.2无线扩频通信
扩频技术是一种无线通信方式，把发送的信息转换为数字信号，然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号，以扩展信号的频谱，通过相关接收，用相同的频码序列解扩，最后经信息解调，恢复出原始信息。扩频通信距离一般可达几十千米，其最大的优点在于抗干扰能力较强，因此具有较强的安全保密性。扩频技术在电能计量自动抄表系统的典型应用方式是：采集器通过电力线载波把数据传至集中器，再由设置在集中器附近的扩频电台把数据发送给中央处理站的接收电台。
3.3复合通信
在应用于电能计量自动抄表系统中的所有通信模式中，各种通信模式都有优缺点，任何一种采用单一通信技术的方案均很难完全满足需要。为解决这类矛盾，提出了复合通信方案。
复合通信方案是在自动抄表的不同通信阶段采用不同的通信方式，组成实现电能自动抄表的复合通信网络。在数据传输量不太大、传输距离较近的底层数据采集阶段(电能表到采集器，采集器到集中器)，可以采用如红外、低压电力线载波甚至点对点的通信方式；而在集中器到中央处理站段，则可采用电缆、电话线或无线通信等。选择什么样的复合方式，需根据实际情况统筹考虑。混合使用的各种通信方式之间要有很好的相容性，不能相互干扰，这其中涉及到运筹学、最优规划等方面的研究与设计。
3.4自动抄表的安全性
自动抄表的安全性主要包括自动抄表过程的安全性和中心处理子系统的计算机网络安全性。电能计量自动抄表系统的抄表过程是分散的采集器、集中器与中心处理站间交换数据的过程。通信中既要保证所抄数据的安全、可靠传输，又必须确保中心处理子系统不会受到来自传输网络的意外攻击。
中心处理子系统的安全性主要是指其包含的计算机网络安全性，而主要的安全隐患来自以下4个方面：黑客、病毒、合法人员的失误和网络系统自身的脆弱性。保护及防范的措施是综合运用密码技术、身份验证技术、访问控制技术、防火墙技术、安全内核技术、网络反病毒技术、信息泄漏防治技术、网络安全漏洞扫描技术和入侵检测技术等。
4 结束语
总之，制约供电企业的管理与效益的主要因素就是电能计量自动抄表技术，因此，为了维护电力企业的稳步发展，就要利用技术创新手段来提高电能的使用率，使电能计量自动抄表技术成为电力企业经济效益的屏障。 电力营销效率的提高，取决于营销部门对配网信息、用户现状和需求的了解程度，以及对各种数据分门别类加以采集分析并有效利用。电能计量自动抄表系统，能够充分采集用户的各种数据信息，对数据进行集中存储和统一分析，对于加强需求侧管理，具有重要意义。
论文作者:连圣陶
论文发表刊物:《电力设备》2016年第14期
论文发表时间:2016/10/12
标签：电能论文; 技术论文; 抄表论文; 通信论文; 电力线论文; 载波论文; 集中器论文; 《电力设备》2016年第14期论文;