電能計量與遠程抄表研究

1、    電能計量與遠程抄表研究    趙必順摘 要：作為電力系統(tǒng)重要一環(huán)的電能計量集抄系統(tǒng)充分發(fā)揮其實時性、準(zhǔn)確性、效率性的優(yōu)勢，為社會、企業(yè)、經(jīng)濟高效發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，因此成為用電和配電領(lǐng)域研究的新課題。該文分析了電能計量和遠程集抄的組成及優(yōu)勢、措施等，為電能計量系統(tǒng)的進一步發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：電能計量 電能表 遠程抄表 預(yù)付費：tm764 ：a ：1674-098x（2017）04（a）-0156-02在高速發(fā)展的經(jīng)濟時代，電力在人們生活和社會企業(yè)中的作用也是越發(fā)重要，而作為電力系統(tǒng)重要一環(huán)的電能計量自然也不容小覷。相較于傳統(tǒng)的電量結(jié)算，電能計量

2、集抄系統(tǒng)規(guī)避了其在實時、準(zhǔn)確、效率和應(yīng)用性方面的不足，采用智能電表對電能數(shù)據(jù)自動采集和傳輸處理1。電能計量遠程集抄系統(tǒng)的主要功能體現(xiàn)在兩方面，首先是計量功能，即電能表在安裝采集模塊后可以對正向和反向有功電能進行計量，在正反向切換、時段切換以及通信切換時，都能保證正確的脈沖累計，同時其可以儲存一段時間的凍結(jié)數(shù)據(jù)并保證斷電時也會儲存一段時間而不丟失。其次是遠程抄表的功能，即在自動集抄系統(tǒng)的作用下，不需要人員操作，在設(shè)定的自動抄表時間間隔和設(shè)定的抄收間隔下，根據(jù)電表地址自動收集累計電能量并進行存儲，其實時性和準(zhǔn)確性是人工抄表所不具有的。1 電能計量電力商品，在市場交易過程中必須保證公平、公開、公正的

3、原則，而保證的前提是在電力系統(tǒng)中建立準(zhǔn)確、有效、現(xiàn)代化的電能計量系統(tǒng)。而作為專用來測量電能量的電能表成為了電能計量中最基礎(chǔ)和重要的部分。在電能交易的過程中，涉及到生產(chǎn)、運輸和銷售環(huán)節(jié)，如何保證在通過這些環(huán)節(jié)的多級功率傳輸后還能對電能進行準(zhǔn)確的計量，在每個環(huán)節(jié)不同位置都需要配置電能計量裝置就成為必備條件。1.1 電能表分類作為電能計量基礎(chǔ)設(shè)備的電能表，按不同的分類方法可分為不同的種類。如分為直流和交流電能表（按電路分類）或單相、三相三線和三相四線電能表（按相線分類）或機械式和電子式電能表（按工作原理分類）。這其中，比較常見的分類是電子和機械式分類。而機械式電能表又分為感應(yīng)式電能表、磁電式電能表、

4、電動式電能表。感應(yīng)式電能表是較常用的一種。按工頻正弦波設(shè)計的感應(yīng)式電能表在出現(xiàn)諧波時會產(chǎn)生誤差，只能確保較好的性能出現(xiàn)在很窄的工頻范圍頻帶內(nèi)。因此在電能計量準(zhǔn)確度要求越來越高而微電子和單片機應(yīng)用技術(shù)越來越普及的條件下，電子式電能表逐漸取代了感應(yīng)式電能表并快速發(fā)展。1.2 電子式電能表的優(yōu)勢相較于感應(yīng)式電能表，電子式電能表具有多方面的優(yōu)勢。首先，在開發(fā)了單片機程序軟件后，電子式電能表不僅具有遠程集中抄表、預(yù)付費等功能，在復(fù)費率、正反向有功等方面功能也可實現(xiàn)。還可通過減少表的數(shù)量來使二次回路壓降降低，保證了計量準(zhǔn)確性；其次，相比較于容易磨損而導(dǎo)致誤差的感應(yīng)式電能表，電子式電能表的準(zhǔn)確度等級明顯要高

5、（通過補償）；再次，相比較于感應(yīng)式的大變化誤差曲線，電子式電能表的啟動電流小，靈敏度高，誤差穩(wěn)定性好（誤差曲線在全負荷范圍內(nèi)近似為直線）；最后，電子式電能表還有受外磁場作用影響小、安裝小巧方便（因為是靜止式不需要旋擰）、強的過載能力以及強的防竊電能力等優(yōu)勢。1.3 電能計量裝置的規(guī)范作為用戶受電設(shè)備的電量計量裝置，在使用過程中一旦出現(xiàn)誤差必然會影響用戶使用和企業(yè)政府的發(fā)展，所以采取一定措施規(guī)范電能計量裝置并糾正誤差是保證電能計量準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性的必要保證。主要從以下幾個方面來采取措施：首先是規(guī)范電能計量表的安裝。在安裝前充分了解、合理選擇電能計量表，并仔細勘探現(xiàn)場環(huán)境并按國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范位置來

6、安裝電能表，做好防水防塵處理工作。安裝完成后要做好電能表的調(diào)試和測試工作，及時發(fā)現(xiàn)問題并改善，使其安裝有效性得到切實保障。其次是根據(jù)實際額定電流合理選擇適合的電流互感器，避免熱損現(xiàn)象，保證系統(tǒng)的正常運行。再次是在系統(tǒng)投運前通過檢查二次回路接線是否異常和實際運行下的現(xiàn)場電能計量裝置的性能情況，來確保其可靠性。在檢查過程中需有專業(yè)人員操作專用檢驗儀表或設(shè)備，在嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范文件如（電業(yè)安全工作規(guī)程、電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程、電能計量裝置校驗規(guī)程等）的條件下進行。最后是對電能計量裝置的日常監(jiān)控和分析要加強，必要時要采取績效考核的措施。2 遠程集抄系統(tǒng)2.1 遠程集抄系統(tǒng)組成遠程集抄系統(tǒng)是通過對用戶

7、電能計量信息用采集模塊進行采集后并通過各種傳輸方式如電力載波、無線和有線等將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街髡镜挠嬎銠C上，進而達到遠程抄表、遠程控制的目的。遠程集抄不僅能保證計量數(shù)據(jù)抄錄的準(zhǔn)確性，還具備監(jiān)察用電異常、統(tǒng)計電量并分析負荷的曲線，進而對線損進行計算等功能。在此技術(shù)的基礎(chǔ)上，供電企業(yè)和用戶可進一步采用銀行劃撥的方式來進行收費和繳費，不僅提高了電力行業(yè)的技術(shù)水平，也提高了管理水平。主站、信道、電能計量的采集終端和集中器等設(shè)備共同構(gòu)成了遠程集抄系統(tǒng)。其中采集終端也可稱為采集模塊。由電能表和終端采集器形成的下行信道包括為rs485總線網(wǎng)和低壓電力線載波通訊網(wǎng)以及單導(dǎo)線脈沖采集幾種（按數(shù)據(jù)采集的媒介以及通訊方式

8、分）。而由終端采集器和總站組成的上行信道則由電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、光纖等有線方式，無線電臺、gprs等無線方式以及紅外抄表系統(tǒng)等組成。其中無線電和低壓電力線載波在綜合了通信質(zhì)量以及投資、施工等因素考慮之后，相比較其他方式是目前較常用的兩種。2.2 遠程集抄的優(yōu)勢和存在問題遠程集抄具有實時、靈活、方便、快捷等優(yōu)勢，具體來講，首先包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)可實時采集并隨時收發(fā)，對用戶的用電情況和習(xí)慣可及時掌握；其次是正常運行后的系統(tǒng)基本可免維護（除了在更換設(shè)備時需要對參數(shù)重新設(shè)置外，其他無需變動）；除此之外它還具有方便的升級系統(tǒng)流程和自身自帶的遠程控制功能，以及多樣可供選擇的通訊方式等。即便如此，遠程集抄抄表在使

9、用過程中仍然存在各種問題，如系統(tǒng)不穩(wěn)定、通信過程易受干擾，以及相鄰臺區(qū)的互相串?dāng)_等問題，其中常見的主要問題就是采集成功率低和集中器離線故障。因此在使用過程中不僅要對異常問題采取必要措施，也要加強日常維護和管理，從根源上避免問題發(fā)生，保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定。3 預(yù)付費電能管理系統(tǒng)階梯電價和不同計價方式在國家節(jié)能減排政策的推動下出現(xiàn)并給現(xiàn)在的電費管理系統(tǒng)提出了難題。為滿足這高要求的管理預(yù)付費電能管理系統(tǒng)應(yīng)運而生，這種系統(tǒng)采用ic卡技術(shù)與電能表結(jié)合形成卡式預(yù)付費電能表，它的高效使用將會在降低電力企業(yè)的運營成本、減少用戶查表繳費的麻煩、提高電能使用的計劃性、降低電能浪費上發(fā)揮較大的作用。其優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在電費回收率的提高上，還對供電質(zhì)量有明顯提高（平衡用電高低峰時期），促進良性循環(huán)的供電關(guān)系產(chǎn)生。另外還可避免偷電漏電以及分流反接等非法用電現(xiàn)象的發(fā)生，從根本上提高電力企業(yè)及政府的管理水平。4 結(jié)語文章主要介紹了電能計量遠程集抄系統(tǒng)的組成、分類和作用等。通過電能計量和遠程集抄的實現(xiàn)，既提高了電力企業(yè)的營銷管理水平，又滿足了用戶對用電服務(wù)方便公平的高要求。利用預(yù)付費技