低壓電力集中抄表系統(tǒng)介紹(課件).ppt

1 低壓電力集中抄表系統(tǒng)介紹 行銷部 李洪來2011年2月16日 2 目錄 1 引言2 術語3 自動抄表系統(tǒng)的特點及架構4 自動抄表系統(tǒng)存在的問題5 TRJ低壓電力集中抄表系統(tǒng)6 下行抄表方式比較7 常見載波芯片的技術特點比較8 TRJ集中器介紹 3 1 引言 隨著國家推行電力系統(tǒng)的一戶一表工作不斷深入 以及供用電管理現(xiàn)代化的需要 傳統(tǒng)的手工抄表收費方式越來越難以適應時代的進步和發(fā)展 抄表收費也成了供電部門經(jīng)營上的的一大難題 手工抄表收費的弊端表現(xiàn)在下列方面 抄表人員工作效率低 完成一次抄表用幾天的時間 一戶一表 導致抄表工作量大大增加 如1萬個電力用戶 需配備抄表人員約45 70人 年費用近100萬元 隨著城市的擴張 抄表員人數(shù)及薪資同步增加 人力成本不斷提高 抄表工作勞動強度大 由于高層樓房的普及 使抄表成為勞動強度較大的工作 人情電現(xiàn)象較多 客戶欠費使供電企業(yè)蒙受損失 也給用電稽查帶來了不必要的麻煩 人為抄表出錯率高的問題更為突出 造成供電單位和用戶之間很多不必要的糾紛 4 1 引言 現(xiàn)代化的自動抄表系統(tǒng)可以較好地解決上述問題 這些抄表系統(tǒng)不但工作效率高 統(tǒng)計用戶用電信息準確 而且還能提供很多用電的監(jiān)視和管理功能 自動抄表系統(tǒng) 簡稱AMRS AutomaticMeterReadingSystem 是一種不需要人員到達現(xiàn)場就能完成抄讀用戶用電信息的智能化管理系統(tǒng) 自動抄表系統(tǒng)對于改善電力營銷管理的意義是十分重要的 其帶來的社會效益和經(jīng)濟效益主要體現(xiàn)在以下幾點 無需上門抄表 中央計算機可以集中抄取所轄范圍內(nèi)任一臺變電站內(nèi)的所有用戶的電量及其它信息 可以對其中任一表計 帶控制功能 實時監(jiān)控 斷電或送電 可及時得到全面 準確 可靠的電網(wǎng)用電量數(shù)據(jù) 及時了解所有臺區(qū)的線損情況 集中抄表保證了對電表抄收的同時性 為線損統(tǒng)計提供準確數(shù)據(jù) 可生成用戶電費報表 電量統(tǒng)計報表等等 可及時判斷表計故障 偷漏電現(xiàn)象 可幫助解決以往收費難的問題 杜絕人情電 抄表不到位現(xiàn)象 精簡供電系統(tǒng)人員配置 提高單位工作效率 5 2 術語 2 1 低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)指由主站通過遠程通訊信道 無線 有線 電力線載波等信道 將多個電能表電能量的記錄值 窗口值 的信息集中抄讀的系統(tǒng) 該系統(tǒng)主要由載波電能表或485表以及帶485接口的采集終端 臺區(qū)總表 集中器 信道和主站系統(tǒng)等設備組成 2 2 主站具有選擇集中器并與集中器進行信息交換功能的設備 在低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)中 主站包括前置機 應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器三個部分 而前置機則是直接和集中器進行通訊的部分 2 3 前置機負責通過各種通訊介質(zhì)和集中器進行通訊的前置設備 并能在與主站其它部分脫離聯(lián)系后 通訊部分還正常 維持系統(tǒng)運行的設備 6 2 術語 2 4 集中器是指收集用戶電能表的采集終端的數(shù)據(jù) 并進行處理存儲 同時能和主站或手持單元進行數(shù)據(jù)交換的設備 2 5 級聯(lián)當用電現(xiàn)場需要多個集中器采集數(shù)據(jù)或同時安裝有配變監(jiān)測計量終端 以下簡稱配變終端 時 采用的一種集中器間或與配變終端之間的通訊方式 集中器及配變終端之間通過RS 485總線互聯(lián) 其中只有一臺集中器或配變終端被設為負責與主站進行通訊 稱為主終端 其余的集中器或配變終端稱為從終端 從終端通過485總線和主終端并通過主終端的遠程通訊口和主站進行通訊 這種通訊方式稱為級聯(lián) 級聯(lián)除實現(xiàn)與主站之間通道共享之外 安裝在同一配變臺區(qū)的集中器和配變終端之間還能夠利用級聯(lián)方式實現(xiàn)集中器采集配變終端內(nèi)的電能量數(shù)據(jù) 用于集中器進行配變臺區(qū)線損分析 7 2 術語 2 6 測量點指采用某種裝置可以在一個特定的時間點測量出唯一的一組量值的電氣連接點 這組量值以某種方式被傳遞到集中器 在低壓集抄系統(tǒng)中 測量點指某一塊電能表 2 7 載波指為了低頻信號能夠在通道中傳播 采用能夠在信道中傳播的高頻信號與低頻信號進行疊加 使之到達目的地 這個過程稱為載波 2 8 PLC技術PLC俗稱 電力線上網(wǎng) 是指利用電力線傳輸數(shù)據(jù)和話音信號的一種通信方式 隨著Internet技術的飛速發(fā)展 人們開始研究利用220V低壓電力線傳輸高速數(shù)據(jù) 因為它具有不用布線 覆蓋范圍廣 連接方便等顯著特點 2 9 中繼是指允許大量的用戶在一個小區(qū)內(nèi)共享相對較小數(shù)量的信道 即從可用信道庫中給每個用戶按需分配信道 8 2 術語 2 10 中繼深度是指中繼最大級數(shù) 比如東軟方案的最大級數(shù)為7級 瑞斯康方案為無限中繼 2 11 路由是把信息從源穿過網(wǎng)絡傳遞到目的地的行為 2 12 臺區(qū)在低壓集抄系統(tǒng)技術當中 臺區(qū) 可以狹義的理解為就是 配電室 2 13 操控器是一種在調(diào)試安裝 維護低壓集抄系統(tǒng)時使用的通信連接設備 它與掌上電腦合在一起用于抄控采集終端 載波表 一方面抄控器將掌上電腦的抄控指令發(fā)送到電力線上 另一方面從電力線上接收采集終端或載波表返回的數(shù)據(jù)信息 并傳給掌上電腦 9 3 自動抄表系統(tǒng)的特點及架構 3 1 系統(tǒng)特點我國的電能計量方式采取的是一戶一表制 這就決定了抄表系統(tǒng)主要具有如下兩個特點 用戶數(shù)量多 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集點多 成千上萬 數(shù)據(jù)量龐大 用戶分布廣 系統(tǒng)是一個覆蓋面很廣的通信網(wǎng)絡 采集點具有分散性 10 3 自動抄表系統(tǒng)的特點及架構 3 2 系統(tǒng)架構目前的自動抄表系統(tǒng)一般由主站 集中器 級聯(lián)終端 采集器和電能表共同組成 整個系統(tǒng)架構可以簡單分成3個通信信道 主站與集中器的通信信道 上行通道 通過該通道 主站可以定時抄收保存在集中器中的電能表數(shù)據(jù) 集中器可以自動上報任務數(shù)據(jù)和告警信息到主站 集中器與采集器及電能表的通信信道 下行通道 通過該通道 集中器可以定時抄收電能表中的數(shù)據(jù) 集中器與級聯(lián)終端的通信信道 級聯(lián)通道 通過該通道 主站可以定時抄收保存在級聯(lián)終端中的電能表數(shù)據(jù) 級聯(lián)終端可以自動上報任務數(shù)據(jù)和告警信息到主站 11 3 自動抄表系統(tǒng)的特點及架構 3 2 系統(tǒng)架構3 2 1 上行通信通道3 2 2 下行通信通道3 2 3 級聯(lián)通信通道 12 3 自動抄表系統(tǒng)的特點及架構 3 2 1 上行通信通道上行通迅通道以安裝在供電局管理中心的系統(tǒng)工作站為中心點 以發(fā)散的形式與分散于各臺變區(qū)域的集中器連接 形成1對N的連接形式 在這種方式下 信道的通信數(shù)據(jù)量較大 要求有一定的傳輸速率和帶寬 根據(jù)信道的介質(zhì)可分為光纖 電話線 無線 移動GSM和移動GPRS CDMA這五種模式 13 3 自動抄表系統(tǒng)的特點及架構 3 2 1 上行通信通道3 2 1 1 光纖通信網(wǎng)3 2 1 2 電話線網(wǎng)3 2 1 3 無線通信網(wǎng)3 2 1 4 移動GSM網(wǎng)絡3 2 1 5 移動GPRS CDMA網(wǎng)絡 14 3 自動抄表系統(tǒng)的特點及架構 3 2 1 1 光纖通信網(wǎng)光纖通信具有很多優(yōu)點 如頻帶寬 傳輸速率高 傳輸距離遠 以及高抗干擾性等特點 非常適合上層通信網(wǎng)的要求 因為光纖本身難以實現(xiàn)T形連接 不能實現(xiàn)總線結構 除非采用光纖環(huán)網(wǎng)技術 因此特別適合于星型連接 由于目前星型連接節(jié)點造價高 安裝費用也比較高 在AMRS系統(tǒng)中無法采用 隨著光纖技術和網(wǎng)絡的發(fā)展 在AMRS系統(tǒng)中借用其它現(xiàn)有光纖通信網(wǎng)進行上層通信將是一種很好的選擇 15 3 自動抄表系統(tǒng)的特點及架構 3 2 1 2 電話線網(wǎng)由于電話網(wǎng)在城鎮(zhèn)的迅速普及 利用現(xiàn)有的電話網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信也是一個經(jīng)濟有效的方案 利用電話網(wǎng)通信 只需在數(shù)據(jù)集中器和管理中心主機各加裝調(diào)制解調(diào)器 Modem 即可 其通信速率可達2 4kbps 9 6kbps甚至56kbps 主機對集中器的呼叫可以通過撥號由交換機自動完成 也可以租用專線 但費用較高 租用電話線方式進行數(shù)據(jù)通信時 線路續(xù)接 包括呼叫應答等 時間較長 通常需幾秒到幾十秒 這一方面使得管理中心無法對用戶實時監(jiān)控 另一方面當集中器數(shù)目N較多時 租用電話線路多 其租用費用也很可觀 因此不適合大容量系統(tǒng) 16 3 自動抄表系統(tǒng)的特點及架構 3 2 1 3 無線通信網(wǎng)利用無線電波進行無線通信 對于范圍廣 布局分散的集中器進行數(shù)據(jù)通信 是一種較好的選擇 其特點是傳輸頻帶較寬 通信容量較大 可達幾千臺 通信距離長 一般幾十公里 還可通過中繼站延伸到更遠 在進行通信時 管理中心主機控制無線電臺發(fā)出呼叫命令 各集中器收到命令后進行地址對比 如正確則發(fā)出應答信號 完成數(shù)據(jù)鏈路的建立 然后進行數(shù)據(jù)通信 使用這種通信方式 安裝調(diào)試方便 主要缺點是需申請頻點使用權 如果頻點選擇不合理 相鄰兩個信道會產(chǎn)生相互干擾 一般情況下 小型無線電臺的通信速率較低 常用600bps或1200bps且設備及安裝成本較高 所以這種通信方式的使用場合有一定的限制 多用于大用戶電力負荷的無線電監(jiān)控及用電管理系統(tǒng)中 17 3 自動抄表系統(tǒng)的特點及架構 3 2 1 4 移動GSM網(wǎng)絡目前蜂窩移動無線網(wǎng) GSM 覆蓋面已幾乎遍及全國 因此構建自動抄表系統(tǒng)時 完全可以利用現(xiàn)成的GSM無線網(wǎng)絡而不必重新建設新的基站 基于移動GSM網(wǎng)絡的抄表系統(tǒng)必須在管理中心和集中器中加裝無線通信模塊 由于這種無線通信模塊結構簡單 控制容易 所以利用它的RS 232標準的接口很容易和單片機連接在一起 構造出一個具有無線收發(fā)功能的集中器 用電管理中心與各個集中器都裝有這種無線通信模塊 它們之間的通信是通過撥號接入GSM網(wǎng) 以短消息的模式進行上傳數(shù)據(jù) 下達命令的 短消息的工作機制類似于Internet網(wǎng)上的電子郵件E mail 當無線信道發(fā)生擁塞時 短消息的信道延時是不可預測的 這是它的致命缺點 18 3 自動抄表系統(tǒng)的特點及架構 3 2 1 5 移動GPRS CDMA網(wǎng)絡GPRS CDMA是在目前GSM移動通信網(wǎng)絡中增加的兩個節(jié)點 在基站子系統(tǒng)中增加用于無線分組接入的分組控制單元來實現(xiàn) 從而發(fā)展起來的一種新型承載業(yè)務 它可以向移動用戶以分組交換的形式提供數(shù)據(jù)業(yè)務 GPRS CDMA采用與GSM同樣的無線調(diào)制標準 同樣的頻帶 同樣的突發(fā)結構 同樣的跳頻規(guī)則以及同樣的幀結構 這種新的分組數(shù)據(jù)信道與當前的電路交換的話音業(yè)務信道極其相似 因此 現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)從一開始就可提供全面的GPRS CDMA覆蓋 GPRS CDMA網(wǎng)絡在理想環(huán)境下理論傳輸最大速率為171 2kbps 而目前實際應用帶寬大約在40 100Kbps 在此信道上提供TCP IP和UDP連接 可以用于INTERNET連接 數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢?根據(jù)GPRS CDMA的特點 它是一種高速 高效的無線系統(tǒng) 允許移動用戶經(jīng)分組方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù) 特別適用于間斷的 突發(fā)的 頻繁的和少量的數(shù)據(jù)傳輸 也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸 而電力抄表系統(tǒng)的應用正符合這個技術特點的特征 所以 GPRS CDMA網(wǎng)絡在電力系統(tǒng)中做數(shù)據(jù)傳輸鏈路備份的應用是非常適合的 當前流行的AMRS都是移動GPRS CDMA網(wǎng)絡 網(wǎng)絡組建 平臺組建 方案實施都比較方便 并且投入設備比較少 投入資金不大 19 3 自動抄表系統(tǒng)的特點及架構 3 2 2 下行通信通道下行通道主要使用總線型通信方式 這種方式以一條串行總線連接各分散的采集器或電度表 實現(xiàn)各節(jié)點的互連 這種方式下 信道上節(jié)點較多 傳輸速率不很高 與通信介質(zhì)有關 傳輸距離短 不超過2000m 因此一般用于底層電能數(shù)據(jù)的采集 常用的模式有低壓電力線載波通信 RS 485網(wǎng)和儀表總線等 下行通迅通道也可以使用無線網(wǎng)絡的方式 以無線集中器與無線采集器或無線電能表連接 形成1對N的連接形式 20 3 自動抄表系統(tǒng)的特點及架構 3 2 2 下行通信通道3 2 2 1 RS 485網(wǎng)3 2 2 2 低壓電力線載波通信3 2 2 3 無線通信網(wǎng) 21 3 自動抄表系統(tǒng)的特點及架構 3 2 2 1 RS 485網(wǎng)RS 485是CCITT標準化V 11 X 27兼容的平衡式電氣特性標準 該標準采用集成電路 在一對平衡的互連電纜上傳送差分信號 在接收端用差分接收器進行信號判決 這種接口具有抑制共模干擾的能力 因此抗干擾性能很好 信號發(fā)送頻率最高可達10MHz 在使用雙絞線 信號速率小于100kbps時 傳輸距離可達1200m RS 485接口在一個通道上可進行半雙工通信 所以只需兩根線便可雙向通信 并可方便地構成一點對多點或多點之間的相互通信網(wǎng)絡 一般使用雙絞線作為網(wǎng)絡總線 總線上掛接的節(jié)點個數(shù)因選用的接口驅(qū)動芯片而異 最多可接128個節(jié)點 對要求較高的系統(tǒng)可考慮選用帶光電隔離的 抗雷電及抗靜電放電沖擊的收發(fā)器 在進行系統(tǒng)設計時應綜合考慮這些因素 采用RS 485網(wǎng)的通訊方式需要現(xiàn)場布線 維護施工不方便 安裝成本也高 22 3 自動抄表系統(tǒng)的特點及架構 3 2 2 2 低壓電力線載波通信利用低壓電力線作為AMRS系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)通道運行成本低 無疑是非常經(jīng)濟的方案 在發(fā)送數(shù)據(jù)時 發(fā)送器先將數(shù)據(jù)調(diào)制到一高頻載波上 再經(jīng)過功率放大后通過耦合電路耦合到電力線上 信號頻帶一般為50 300kHz 峰值電壓不超過10V 因此不會對電力線路造成不良影響 此高頻信號經(jīng)線路傳輸?shù)浇邮辗?接收機通過耦合電路將高頻信號分離出來 濾去干擾信號后放大 再經(jīng)解調(diào)電路還原成二進制數(shù)字信號 低壓電力線載波通信網(wǎng)的系統(tǒng)結構類似于RS485系統(tǒng)結構 采用總線結構 在同一變壓器區(qū)域下 一個集中器采集若干個采集器或電度表的數(shù)據(jù) 構成一個總線型網(wǎng) 3 2 2 3 無線通訊網(wǎng)利用無線電波進行無線通信 對于范圍廣 布局分散的采集器或電能表進行數(shù)據(jù)通信 是一種較好的選擇 在進行通信時 集中器控制無線電臺發(fā)出呼叫命令 各采集器或電能表收到命令后進行地址對比 如正確則發(fā)出應答信號 完成數(shù)據(jù)鏈路的建立 然后進行數(shù)據(jù)通信 23 3 自動抄表系統(tǒng)的特點及架構 3 2 3 級聯(lián)通道級聯(lián)通道使用總線型通信方式 這種方式以一條串行總線連接各級聯(lián)終端 實現(xiàn)各節(jié)點的互連 該通道一般采用RS 485網(wǎng)的方式 24 4 自動抄表系統(tǒng)存在的問題 電力集中抄表系統(tǒng)是集計算機 數(shù)字通信等多項技術于一體的高新技術產(chǎn)品 它不是簡單的單一產(chǎn)品 而是一項技術復雜的系統(tǒng)工程 它涉及主站軟件 與營銷數(shù)據(jù)庫連接 計算機網(wǎng)絡 無線通訊 GPRS 電臺 有線通訊 撥號MODEM 載波通信 計量技術以及強電方面的知識等等 這就要求系統(tǒng)設計者知識面廣 需要熟悉并掌握多方面的相關知識 某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題 就很可能導致整個系統(tǒng)運行不正常 由于系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)來自于電能表 而目前全國電能表的生產(chǎn)企業(yè)有800多家 每家又有很多型號的產(chǎn)品 這些產(chǎn)品的質(zhì)量差異較大 特別受銷售價格競爭的影響 對脈沖及485輸出方面的設計及器件選擇的要求不嚴格 都可能導致電磁兼容不過關 抗干擾能力差 基礎數(shù)據(jù)不正確 數(shù)據(jù)源自身抗干擾能力差 就無法實現(xiàn)抄表系統(tǒng)的正確性 25 4 自動抄表系統(tǒng)存在的問題 目前生產(chǎn)低壓載波電力集中抄表系統(tǒng)的企業(yè)很多 但真正有開發(fā)能力和豐富現(xiàn)場經(jīng)驗的企業(yè)卻很少 如在不清楚低壓電力線上到底是衰減和干擾哪個因素影響大的情況下 便盲目選擇和強調(diào)擴頻技術 造成終端通信距離短 需中繼的終端數(shù)多 系統(tǒng)處于通訊臨界狀態(tài)運行 對于這樣一個復雜的系統(tǒng)工程 某一環(huán)節(jié)的問題都有可能導致系統(tǒng)運行不穩(wěn)定 例如集中器上傳的GPRS技術 數(shù)據(jù)庫的連接等 在低壓載波電力集中抄表系統(tǒng)的生產(chǎn)企業(yè)中 有相當比例的企業(yè)是貼牌的 自己沒有研發(fā)能力 拿其它企業(yè)的產(chǎn)品貼上自己的標牌后進行銷售 結果是 后繼開發(fā)能力不足 產(chǎn)品改進或改動困難 解決問題和系統(tǒng)服務無法跟上 一旦研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)和貼牌企業(yè)合作關系終止 失去了技術支持 鑒于上述問題 供電部門在進行系統(tǒng)建設時要選用技術比較成熟 有較強研發(fā)實力的企業(yè)的產(chǎn)品 26 5 TRJ低壓電力集中抄表系統(tǒng)介紹 TRJ低壓電力集中抄表系統(tǒng)是采用電力線數(shù)字通訊技術 利用微電腦集成技術 將低壓配電網(wǎng)中的用戶終端數(shù)據(jù)的采集 控制 存儲 傳輸和處理一體化和自動化的產(chǎn)品 該系統(tǒng)是在參照國內(nèi)外現(xiàn)有的抄表系統(tǒng)先進設計思路的基礎上 遵循中國國家及電力行業(yè)和國際有關標準 采用先進的工控技術而設計的新一代智能型數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)控制設備 產(chǎn)品具有功能完善 傳輸精度高 可靠性高 容量大 開放性好 性能價格比高等特點 是建立電力市場各類計量計費系統(tǒng) 以及在低壓電力網(wǎng)上提供增值服務的理想配套產(chǎn)品 27 5 TRJ低壓電力集中抄表系統(tǒng) 5 1 系統(tǒng)架構低壓電力集中抄表系統(tǒng)的整體構架如下圖所示 如下圖所示 系統(tǒng)由主站 數(shù)據(jù)庫服務器 工作站和集中器 采集終端 采集器 手抄機 載波一體化電能表 多功能表和485表組成 28 6 TRJ低壓電力集中抄表系統(tǒng) 6 1 系統(tǒng)架構 29 5 TRJ低壓電力集中抄表系統(tǒng) 5 2 通訊方式5 2 1 上行通信集中器與主站之間的上行通信采用公用通訊網(wǎng) 兼容GPRS CDMA PSTN 網(wǎng)絡等通信方式 上行通信部分采用模塊化設計 改變通信方式時只需更換通信模塊 通信模塊選用工業(yè)級產(chǎn)品 且安裝在機殼內(nèi) 若采用GPRS CDMA無線通信方式 當用戶現(xiàn)場GPRS信號的強度較弱時 可以選擇使用外引天線 30 5 TRJ低壓電力集中抄表系統(tǒng) 5 2 通訊方式5 2 2 下行通信按傳輸媒介分 低壓電力集中抄表方式主要分為有線和無線兩種 其中有線包括電力線載波 RS485總線等方式 無線通信主要有低功率無線和GPRS CDMA公網(wǎng)無線等 低功率無線有ZIGBEE ROBUNET等 概括起來 應用的比較多的低壓集抄系統(tǒng)下行通道方式有 窄帶低壓載波 RS485總線 無線方式和這幾種的混合方式 其中混合方式主要有半載波和半無線方式 31 5 TRJ低壓電力集中抄表系統(tǒng) 5 3 集中抄表系統(tǒng)方案TRJ遠程集中抄表系統(tǒng)根據(jù)采用的下行通道的不同設計了3種抄表方案 RS485總線集中抄表系統(tǒng) 半載波集中抄表系統(tǒng) 全載波集中抄表系統(tǒng) 5 3 1 RS485總線集中抄表系統(tǒng)5 3 1 1 RS485集中抄表系統(tǒng)簡介隨著現(xiàn)代化數(shù)字通訊技術的日臻完善 電力系統(tǒng)的自動化抄表系統(tǒng)也不斷進行革新 其中RS485總線集中抄表的方式具有數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定 通訊距離遠及傳輸速率高等優(yōu)點在各種自動抄表方式中獨樹一幟 成為國內(nèi)最廣泛應用的自動化抄表方式之一 32 5 TRJ低壓電力集中抄表系統(tǒng) 5 3 1 2 RS485集中抄表系統(tǒng)拓撲圖 33 34 5 TRJ低壓電力集中抄表系統(tǒng) 5 3 1 3 RS485集中抄表系統(tǒng)組成整個系統(tǒng)由RS485集中器 采集終端 電子式電能表 主站抄表管理軟件 簡稱主站 組成 5 3 1 4 RS485集中抄表系統(tǒng)特點系統(tǒng)設備各種通訊接口物理層相互獨立 RS485接口均設計有防雷擊 抗干擾電路 運行安全可靠 組網(wǎng)靈活多變 可采用級聯(lián)或采集器中轉(zhuǎn)管理 在一條RS485總線上連接節(jié)點成幾何倍數(shù)增加 主站可實時召測表計數(shù)據(jù) 實時監(jiān)控用戶用電情況 并可實時發(fā)送斷電送電指令 集中器采用通信規(guī)約采用共享庫方式 可以根據(jù)用戶應用需要進行開發(fā)和擴展與電能表通信的各種規(guī)約 可以管理原有帶RS485接口的電能表 35 5 TRJ低壓電力集中抄表系統(tǒng) 5 3 2 半載波集中抄表系統(tǒng)5 3 2 1 半載波集中抄表系統(tǒng)簡介半載波系統(tǒng)是利用用戶原有帶RS485接口的電能表與采集終端的RS485接口連接 采集終端再通過電力線載波與載波集中器連接 集中器通過GPRS CDMA與管理主站遠程無線數(shù)據(jù)傳輸 實現(xiàn)RS485電能表的載波遠程集中抄表 半載波的方式充分利用了現(xiàn)有資源 并最大程序降低了組網(wǎng)抄表改造成本 節(jié)省了通訊線路的投資和日常的維護費用 最適合于不帶載波通訊功能的電能表集中抄表改造 36 5 TRJ低壓電力集中抄表系統(tǒng) 5 3 2 2 半載波集中抄表系統(tǒng)拓撲圖 37 38 5 TRJ低壓電力集中抄表系統(tǒng) 5 3 2 3 半載波集中抄表系統(tǒng)組成系統(tǒng)由載波集中器 采集終端 RS485電子式電能表 主站抄表管理軟件 簡稱主站組成 5 3 2 4 半載波集中抄表系統(tǒng)方案優(yōu)點利用現(xiàn)有帶RS485接口的電能表實現(xiàn)電力線載波集中抄表 組建抄表網(wǎng)絡簡單 無需更換現(xiàn)有表計 改造成本少 組網(wǎng)靈活多變 既可用現(xiàn)有的RS485電能表組網(wǎng) 也可以用帶載波通訊的電能表組網(wǎng) 直接與集中器連接 主站可實時召測表計數(shù)據(jù) 實時監(jiān)控用戶用電情況 并可實時發(fā)送斷電送電指令 采集終端可以管理原有不同廠家 不同規(guī)約的RS485電能表 39 5 TRJ低壓電力集中抄表系統(tǒng) 5 3 3 全載波集中抄表系統(tǒng)5 3 3 1 全載波集中抄表系統(tǒng)簡介電力線載波通訊是利用低壓配電線作為信息傳輸媒介進行信息傳輸?shù)囊环N通信方式 該方式節(jié)省了通訊線路的投資和日常的維護費用 是目前最經(jīng)濟集中抄表方式 應用前景十分廣泛 40 5 TRJ低壓電力集中抄表系統(tǒng) 5 3 3 2 全載波集中抄表系統(tǒng)拓撲圖 41 42 5 TRJ低壓電力集中抄表系統(tǒng) 5 3 3 3 全載波集中抄表系統(tǒng)組成由載波集中器 電子式載波電能表 主站抄表管理軟件 簡稱主站 三部分組成 5 3 3 4 全載波集中抄表系統(tǒng)特點擴頻調(diào)制載波通道 單芯片的擴展頻譜技術將信號加載到一個頻帶較寬的載頻上 使衰減較小 抗干擾能力強 對不同網(wǎng)絡的負載特性適用性更強 可靠性更高 信號中繼技術 系統(tǒng)中每一個多路載波終端上的載波通訊模塊采用特殊設計鏈路功能 使其既具有支持本身多路載波終端通訊功能 又能擔當整個載波網(wǎng)絡中的信號中繼單元 且支持多級中繼的功能 有效地延長了系統(tǒng)的實際運行通訊距離 路由管理功能 根據(jù)實際網(wǎng)絡的負載情況 和信號衰減情況選擇適當?shù)耐ㄓ嵚窂?以保證整個系統(tǒng)的通訊成功率 路由功能既可在主站端人工實現(xiàn) 也可在載波集中器處自動實現(xiàn) 一旦通訊成功 系統(tǒng)自動記錄成功通訊路徑 保證下次通訊 三相電源自動切換 初次運行時記錄不同相線上分布的多路載波終端號 當要求對某臺多路載波終端通訊時 自動將信號加載到該相上完成通訊 43 5 TRJ低壓電力集中抄表系統(tǒng) 5 3 3 4 全載波集中抄表系統(tǒng)特點抗干擾措施 為了減少各個電路部分相互之間的串擾 在具體的硬件電路布局中 合理劃分了弱信號電路 強信號電路 以及合理劃分了數(shù)字電路部分和模擬電路部分 對于模擬信號輸出和輸入口均采用磁路耦合方式進行隔離 同時對于輸入信號使用了具有高帶外衰減系數(shù)的無源帶通濾波器 對于外部數(shù)字信號接口電路部分 使用了具有良好電磁兼容性能IC 同時對端口添加相應的保護器件 其他特點 通過低壓電力線完成電表數(shù)據(jù)向集中器的傳輸 不需另外架設通訊線 通訊采用GRRS無線網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)遠程傳輸 是目前自動抄表系統(tǒng)最為先進的數(shù)據(jù)傳輸手段 GRRS網(wǎng)絡覆蓋廣 通訊可靠性高 運營經(jīng)濟 集中器具有智能識別技術 自動識別相序 并具有自動中繼功能 集抄器可通過載波最多抄收1200塊電表 同一低壓供電區(qū) 系統(tǒng)安裝簡單 載波電能表可直接替換原有機械表或普通電子表 同時不影響現(xiàn)行的電費結算和用電管理方式 44 6 下行抄表方式比較 45 7 常見載波芯片的技術特點比較 46 8 TRJ集中器介紹1 概述 DJGZ23 HJ1集中器是航天泰瑞捷公司為適應電力需求側管理現(xiàn)代化的要求 結合在電力行業(yè)多年的設計開發(fā)和現(xiàn)場運行經(jīng)驗 基于嵌入式軟硬件開發(fā)平臺而專門設計的新一代用電管理裝置 采用了微電子技術 計算機芯片技術 現(xiàn)代通信技術等當今最先進的技術 支持瑞斯康 鼎信 東軟 曉程等多種載波方案 支持GPRS GSM CDMA等公用無線通信網(wǎng)絡技術 通過與主站系統(tǒng)配合使用 可實現(xiàn)自動抄表 對電力用戶的負荷監(jiān)測與控制 預付費管理 電能質(zhì)量管理 防竊電 異常告警等功能 是電力營銷自動化系統(tǒng)中具有較高實用價值的低壓集抄產(chǎn)品 47 8 TRJ集中器介紹2 技術特點 采用高速32位RISC嵌入式處理器ARM9和嵌入式LINUX操作系統(tǒng) 使用64MB大容量存儲器 通信信道采用高速全雙工的工業(yè)級GPRS GSM CDMA模塊 支持TCP UDP SMS無線網(wǎng)絡通信方式 無線通信模塊采用模塊化設計 支持帶電熱拔插 通信模塊更換后不需進行任何手工設置 終端能自動識別無線MODEM類型并自動上線 支持與電能表的通信規(guī)約 DL T645 1997 部頒規(guī)約 DL T645 2007 部頒規(guī)約 泰瑞捷表等 電表規(guī)約采用了共享庫的方式 可以根據(jù)現(xiàn)場需要進行擴展和增加 并能夠通過主站升級電表規(guī)約庫 支持本地 遠方軟件的在線升級 支持本地 遠方修改裝置 測量點參數(shù)以及抄讀裝置 測量點數(shù)據(jù) 電磁兼容性能優(yōu)良 能抵御高壓尖峰脈沖 強磁場 強靜電 雷擊浪涌的干擾 且具有較強的溫度自適應能力范圍 三相電源供電 三相四線中的任兩相斷電時 集中器仍能與主站正常通訊 上報數(shù)據(jù) 在失去交流電源的情況下 裝置能夠保持數(shù)據(jù)和維持時鐘芯片工作 低電源功耗 裝置的整機功耗不大于6W 在數(shù)據(jù)通訊狀態(tài)下 裝置的整機功耗不大于10W 密封式設計 PVC防水阻燃材料 壁掛式結構 體積輕巧 安裝方便 48 8 TRJ集中器介紹3 系統(tǒng)功能 3 1交流采樣集中器內(nèi)部自帶高精度電能計量芯片 可精確地計量終端本身的有功無功電能 并能及時準確地反映集中器本地的各種瞬時量數(shù)據(jù) 交流采樣的數(shù)據(jù)包括 正向有 無功總及其各費率電量 反向有 無功總及其各費率電量 I II III IV象限無功總及其各費率電量 正向有 無功最大需量及其發(fā)生時間 反向有 無功最大需量及其發(fā)生時間 電流 電壓 功率 功率因數(shù) 相角 相位 三相電壓電流諧波數(shù)據(jù)等 49 8 TRJ集中器介紹3 系統(tǒng)功能 3 2自動抄表裝置提供RS485抄表接口 支持低壓電力線載波通訊 每臺集中器可管理和抄錄的電能表數(shù)量最多1200塊 自動存儲抄表日電量及抄表時間 具有定時補抄功能 在全部抄讀裝置之后 再補抄未抄讀到的裝置 抄讀不成功時 集中器自動抄讀 直至全部裝置抄讀成功為止 一次抄讀時間10秒 默認值 10 60秒內(nèi)主站可設置 補抄次數(shù) 3次 默認值 次數(shù)可設置 間隔 30分鐘 默認值 間隔時間可設置 自動抄表的數(shù)據(jù)包括 正向有 無功總及其各費率電量 反向有 無功總及其各費率電量 I II III IV象限無功總及其各費率電量 正向有 無功最大需量及其發(fā)生時間 反向有 無功最大需量及其發(fā)生時間 電流 電壓 功率 功率因數(shù)等 50 8 TRJ集中器介紹3 系統(tǒng)功能 3 3監(jiān)測功能實時采集用戶用電的電流 電壓 總的有功功率 無功功率 視在功率 功率因數(shù) 提供電網(wǎng)運行狀態(tài)如過壓 缺相 斷相 逆相序等信息 能統(tǒng)計電壓越限時間和電壓合格率 能統(tǒng)計上日電流 功率的最大值和最小值及其發(fā)生時間 對一些非電氣量監(jiān)測點 如 溫度 壓力等 經(jīng)變換器轉(zhuǎn)換成直流模擬量 集中器可實時采集直流模擬量測量溫度 壓力等非電氣量 直流模擬量測量準確度在 1 范圍內(nèi) 51 8 TRJ集中器介紹3 系統(tǒng)功能 3 4功能設置集中器日抄讀瞬時電量次數(shù)可設 1 24次 最低抄表間隔1小時 特殊用戶可單獨設置抄表次數(shù) 最低抄表間隔15分鐘 默認抄表時間1小時 主站可設置抄表時間 抄表間隔 初始參數(shù)等 并具有密碼保護 主站可以通過集中器按照DL T645 1997規(guī)約或DL T645 2007規(guī)約與多功能表直接通信 可通過掌上電腦或通過RS 232接口進行參數(shù)設置 抄表維護 現(xiàn)場停送電工作 對集中器內(nèi)電能裝置數(shù)據(jù)不可通過掌上電腦修改 可本地及遠程升級 遠程設置參數(shù) 52 8 TRJ集中器介紹3 系統(tǒng)功能 3 5異常告警具有實時自檢功能 并可對故障及異常事件進行記錄及報警 并及時上報主站和顯示 所有異常發(fā)生時能記錄現(xiàn)場的一些重要數(shù)據(jù) 供分析處理 終端和電表自診斷報警 終端故障 電表時鐘異常 電表電池電壓過低 計量互感器倍率更改等 電表出廠設置參數(shù) 運行參數(shù)報警 電表脈沖常數(shù)更改 費率時段更改 最大需量清零等 計量回路運行狀態(tài)報警 缺相 斷相 電壓逆相序 電流反極性等 終端自分析處理與計量有關的報警 差動報警 電流不平衡 電表停走 電表飛走 通訊失敗 計量裝置門開閉等 53 8 TRJ集中器介紹3 系統(tǒng)功能 3 6數(shù)據(jù)存儲集中器具有64MB大容量存儲器FLASH 凍結數(shù)據(jù)定時保存 減少了FLASH的寫入次數(shù) 停電后 除實時數(shù)據(jù)外所有數(shù)據(jù)均自動保存 保存時間大于10年 集中器中存儲普通單 三相表總電能 分時電能 用戶多功能表總電能及分時電能 總 尖 峰 平 谷 正 反向 無功電能 正 反向的和 臺區(qū)考核表總電能及分相電能 集中器可抄讀 存儲臺變下所有電能表31日的日凍結電量 可用開關控制是否抄讀31次瞬時電量 集中器中存儲末端電壓考核裝置每天24點整點 0 23點 瞬時電壓 54 8 TRJ集中器介紹3 系統(tǒng)功能 3 7對時功能日計時誤差 1s d 當集中器采集到電表運行時鐘錯誤字時 集中器立即進行指定校時 3 8任務上報終端支持定時1類 2類數(shù)據(jù)任務設置 并可按照設定