用電信息采集系統(tǒng)及抄表技術(shù)（電能計量課件）

客戶用電信息采集系統(tǒng)目錄ContentsPART02PART03采集對象邏輯構(gòu)成通信信道PART01PART04系統(tǒng)功能采集對象01采集對象采集對象專線用戶專變用戶工商業(yè)用戶和居民用戶公用配變考核計量點采集其他的計量點新能源信息電力客戶用電信息采集系統(tǒng)(簡稱采集系統(tǒng))是對電力客戶的用電信息進行采集、處理和實時監(jiān)控的系統(tǒng)，可實現(xiàn)用電信息的自動采集、計量異常監(jiān)測、電能質(zhì)量監(jiān)測、用電分析和負荷管理等功能。采集系統(tǒng)采用統(tǒng)一采集平臺功能設計，支持多種通信信道和終端類型。采集系統(tǒng)的采集對象包括:①專線用戶；②各類大中小型專用變壓器用戶；③各類380/220V供電的工商業(yè)用戶和居民用戶；④公用配電變壓器考核計量點；⑤采集其他的計量點，如小水電、小火電上網(wǎng)關(guān)口、統(tǒng)調(diào)關(guān)口、變電站的各類計量點；⑥新能源信息，包括分布式能源接入、充放電與儲能裝置接入計量點。邏輯構(gòu)成02邏輯構(gòu)成是整個系統(tǒng)的管理中樞，實現(xiàn)命令下發(fā)、終端管理、數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)維護、外部接口等功能。連接主站層和采集設備的紐帶，提供可用的有線和無線的通信信道。采集系統(tǒng)的信息底層，負責收集和提供整個系統(tǒng)的原始用電信息。通信信道03通信信道遠程信道專網(wǎng)信道230MHz無線專網(wǎng)光纖專網(wǎng)公網(wǎng)信道GPRS或CDMA通信信道傳輸方式光纖專網(wǎng)公網(wǎng)(GPRS/CDMA)230MHz無線專網(wǎng)建設成本高成本極低成本較低運行維護維護費低，多重業(yè)務綜合應用第三方維護，按流量收費，運行成本高，受制于人維護費用較低容量容量巨大容量不受限制容量有限速度/可靠性高速，高可靠性較高速，并發(fā)量大，可靠性較好可靠性較好信息安全專網(wǎng)，高安全公網(wǎng)專用信道，安全性較差無線專網(wǎng)運行，安全性較高影響因素不受電磁干擾和天氣影響受容量影響受電磁干擾、地形影響大通信實時性二層通信，網(wǎng)絡實時性強并發(fā)工作，有傳輸延時，采集數(shù)據(jù)實時性高單次通信快速，單位輪詢工作方式，速率低，采集數(shù)據(jù)性差遠程通信方式比較通信信道光纖專網(wǎng)的技術(shù)特性系統(tǒng)主站與采集現(xiàn)場建立了可靠的通信渠道、滿足了采集系統(tǒng)中采集和監(jiān)控的需要，同時光纖網(wǎng)絡完整地覆蓋整個配電線路、在每一個專用變壓器大客戶和公用臺變提供以太接口方式的網(wǎng)絡接口。通信信道GPRS/CDMA無線公網(wǎng)的技術(shù)特性GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)勢主要表現(xiàn)在：①傳輸速率高；②支持永久在線；③資源相對豐富，覆蓋地域廣；④適合大規(guī)模應用。不足表現(xiàn)為：①與話音業(yè)務共用信道，通信鏈路飽和時數(shù)據(jù)通信會受話音業(yè)務干擾；②實際速率比理論值低；③網(wǎng)絡資費過高CDMA無線數(shù)據(jù)傳輸上的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在：①傳輸速率更高，優(yōu)于GPRS；②支持遠方喚醒；③專用載頻和信道，不與話音共用信道，網(wǎng)絡穩(wěn)定，不易受干擾；④適合較大規(guī)模應用，其不足表現(xiàn)為：資源相對較少，覆蓋地域遜于GPRS。通信信道合理的組網(wǎng)規(guī)劃,有效地利用頻點復用,充分利用有限的資源獲得最大的系統(tǒng)容量;正確應用230專網(wǎng)技術(shù)的點對點和多點共線等技術(shù)特點,保證系統(tǒng)響應的實時性;采用可靠的電臺故障長發(fā)抑制技術(shù)，保障系統(tǒng)的可用性嚴格控制客戶現(xiàn)場終端設備及配套設施的安全質(zhì)量,減少系統(tǒng)運行維護工作量。230MHz無線專網(wǎng)的技術(shù)特性通信信道本地信道電力線載波集中器+載波表集中器+采集器+RS485表RS485總線微功率無線通信信道RS485總線通信：信號傳輸可靠性高，可雙向傳輸，但需敷設專用RS485線路，存在安裝調(diào)試復雜、容易遭到人為破壞等問題。低壓載波通信：將信息調(diào)制為高頻信號并耦合至電力線路，利用電力線路作為介質(zhì)進行通信的技術(shù)。低壓窄帶載波通信：載波信號頻率范圍不高于500kHz低壓寬帶載波通信：載波信號頻率范圍大于1MHz，通信速率大于500kbit/s微功率無線通信：施工簡單、雙向傳輸，但受現(xiàn)場建筑物和環(huán)境變化影響大，易受屏蔽和干擾本地通信原理及特性系統(tǒng)功能04系統(tǒng)功能一、數(shù)據(jù)采集功能系統(tǒng)的功能三、控制功能四、綜合應用功能五、運行維護管理六、系統(tǒng)接口二、數(shù)據(jù)管理功能系統(tǒng)功能數(shù)據(jù)采集功能采集數(shù)據(jù)項其他數(shù)據(jù)事件記錄數(shù)據(jù)電能質(zhì)量越線統(tǒng)計數(shù)據(jù)工況數(shù)據(jù)交流模擬量電能量數(shù)據(jù)系統(tǒng)功能數(shù)據(jù)管理功能數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)查詢（組合條件）數(shù)據(jù)存儲管理（原始數(shù)據(jù)、應用數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)計算分析（負荷、電能質(zhì)量）數(shù)據(jù)合理性檢查（完整性、正確性）系統(tǒng)功能控制功能控制功能功率定值控制時段控廠休控營業(yè)報?？禺斍肮β氏赂】仉娏慷ㄖ悼刂瀑M率定值控制遠方控制遙控剔除系統(tǒng)功能綜合應用功能自動抄表管理自動采集系統(tǒng)內(nèi)電力客戶電能表的數(shù)據(jù)，獲得電費結(jié)算所需的用電計量數(shù)據(jù)和其他信息費控管理主站實施費控采集終端實施費控電能表實施費控有序用電管理根據(jù)有序用電方案或生產(chǎn)管理要求，編制限電控制方案，對電力客戶的用電負荷進行有序控制，并可對重要客戶采取保電措施?？刹扇」β识ㄖ悼刂坪瓦h方控制兩種方式用電情況統(tǒng)計分析負荷分析負荷率分析電量分析三相不平衡度分析異常用電分析計量及用電異常監(jiān)測重點客戶監(jiān)測事件處理和查詢電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計電壓越線統(tǒng)計功率因數(shù)越線統(tǒng)計線損、變損分析線損分析變損分析增值服務通過Web進行綜合查詢Web信息發(fā)布信息網(wǎng)上發(fā)布、分布式能源的監(jiān)控、智能用電設備的信息交互等系統(tǒng)功能運行維護管理系統(tǒng)對時系統(tǒng)具有與標準時鐘對時的功能，并支持從其他系統(tǒng)獲取標準時。主站可以對時鐘誤差小于5min電能表進行遠程校時權(quán)限和密碼管理對系統(tǒng)客戶進行分級管理，可進行包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、應用程序三部分的用戶密碼設置和權(quán)限分配，并可根據(jù)業(yè)務的涉及內(nèi)容進行密碼限制采集終端管理主要是對終端運行相關(guān)的采集點和終端檔案參數(shù)、配置參數(shù)、運行參數(shù)、運行狀態(tài)等進行管理檔案管理主要對維護系統(tǒng)運行必需的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、客戶、采集點、設備進行分層分級管理通信和路由器管理主要是對系統(tǒng)使用的通信設備、中繼路由參數(shù)等進行配置和管理以及對系統(tǒng)使用的公網(wǎng)信道進行流量管理運行狀況管理主站運行工況監(jiān)測終端運行工況監(jiān)測專用中繼站運行監(jiān)測操作監(jiān)測維護及故障記錄自動檢測主站、終端及通信信道等運行情況，記錄故障發(fā)生時間、故障現(xiàn)象等信息，生成故障通知單，提出標準的故障處理流程方案，并建立相應的維護記錄報表管理系統(tǒng)提供專用和通用的制表功能，操作人員可在線建立和修改報表格式安全防護系統(tǒng)的安全防護：Q/GDW377-2009《安全防護技術(shù)規(guī)范》；智能電能表信息交換：Q/GDW365-2009《智能電能表信息安全認證》系統(tǒng)功能系統(tǒng)接口

通過統(tǒng)一的接口規(guī)范和接口技術(shù)，實現(xiàn)與營銷管理業(yè)務應用系統(tǒng)連接，接收采集任務、控制任務及裝拆任務等信息，為抄表管理、有序用電管理、電費收繳、用電檢查管理等營銷業(yè)務提供數(shù)據(jù)支持和后臺保障。系統(tǒng)還可與其他業(yè)務應用系統(tǒng)連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。抄表技術(shù)目錄010203電能計量抄表的形式遠程抄表技術(shù)電量關(guān)口電能計量抄表的形式01電能計量抄表的形式手工抄表方式本地自動抄表方式移動式自動抄表方式預付費電能計量方式抄表員攜帶紙和筆到現(xiàn)場根據(jù)用戶電能表的讀數(shù)計算電費采用攜帶方便、操作簡單可靠的抄表設備到現(xiàn)場完成自動抄表功能。利用汽車裝載收發(fā)裝置和900MHz無線電技術(shù)以及電表上的模件，不必到達用戶現(xiàn)場，在附近一定的距離內(nèi)能自動抄回電能數(shù)據(jù)。通過磁卡或IC卡和預付費電能表相結(jié)合,實現(xiàn)用戶先交錢,購回一定電量,當用完這部分電量后自動斷電的管理方法。遠程自動抄表方式采用低壓配電線、電話網(wǎng)、無線電、RS485或現(xiàn)場總線等多種通信媒體,結(jié)合電能表上的軟件和局內(nèi)計算機系統(tǒng).不必外出就可抄回用戶電能數(shù)據(jù)遠程抄表技術(shù)02遠程抄表技術(shù)自動化抄表的關(guān)鍵技術(shù)是電量遠程傳輸通信信道。按照通信方式的不同，遠程自動化抄表系統(tǒng)可以分成多種型。遠程抄表技術(shù)按通信介質(zhì)分：有線的遠程抄表和無線的遠程抄表。按通信手段分：載波式遠程抄表和總線式遠程抄表。目前有線的遠程抄表廣泛使用的是公用電話自動化抄表和無線抄表通過各種通信形式實現(xiàn)自動化抄表。遠程抄表技術(shù)

有線遠程自動化抄表：該系統(tǒng)由兩部分組成，一部分是位于電力企業(yè)的數(shù)據(jù)讀取終端和電能數(shù)據(jù)管理微機。它們之間通過RS232接口相連；另一部分是位于用戶端以遠程終端為主機,以各電能表數(shù)據(jù)處理模塊為分機的主從總線型單片機網(wǎng)絡。

遠程抄表技術(shù)

無線遠程自動化抄表：常用的無線遠程自動化抄表系統(tǒng)是通過無線電臺遠傳數(shù)據(jù)的，其結(jié)構(gòu)如圖所示。遠程抄表技術(shù)

遠程自動抄表系統(tǒng)組成：遠程自動抄表系統(tǒng)主要包括中央信息處理機、抄表集中器、抄表中繼器和采集器四部分功能，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。電量關(guān)口03電量關(guān)口電量關(guān)口劃分原則是：（1）以產(chǎn)權(quán)分界點為界限，建立網(wǎng)級電力市場界面，以達到統(tǒng)計電量，結(jié)算電費的目的，為商業(yè)化運營奠定基礎。（2）以電量關(guān)口為基礎，規(guī)范管理線損，公平分配網(wǎng)級電力市場公司的利益。（3）以適合于商業(yè)化運營的、規(guī)范化的經(jīng)濟方式核算。電量關(guān)口網(wǎng)級電力市場電量關(guān)口示意如圖所示：電量關(guān)口電能計量設備應滿足下列要求：0102030204對電能表的要求：①有功功率表準確度不低于0.5級（含0.5級）無功功率表準確度不低于2.0級（含2.0級）。②復費率、復時段、多功能。③為隨時反映系統(tǒng)的邊際供電成本，應具備有實時計價功能④寬量程。⑤有送受雙面潮流的關(guān)口，應具備雙向計量功能⑥具備數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?。電壓互感器和電流互感器的二次繞組必須專用，不得與保護、測量和遠動設備共用。電壓互感器二次回路的電壓降應不大于額定二次電壓的0.25%。電量關(guān)口的電能計量系統(tǒng)應由全網(wǎng)統(tǒng)一配置電能計量柜；在以雙母線方式運行的發(fā)電廠和變電站，為確保二次回路切換，應配置統(tǒng)一的繼電器屏。其中需含有電壓互感器二次回路失壓報警功能。遠程