电力系统电能计量信息采集通讯技术探讨

电力系统电能计量信息采集通讯技术探讨

李云峰

李云峰

（国网江苏省电力有限公司常州市金坛区供电分公司江苏常州213200）

摘要：电能计量作为电力企业管理工作的重要组成部分，不仅能反映企业自身经济指标，为企业决策提供依据，而且能为合作对象提供服务，因此必须加强电能计量管理，提高电能计量信息采集的正确性。通讯技术是现代科学技术不断发展的结晶，在现代化建设不断发展的形势下，其作用日益突出，在各领域中得到广泛的应用，特别是电力系统电能计量信息采集，在保证电能计量信息采集精确度、提高电力系统高效运行、降低能耗上有着十分重要的意义。因此，本文针对电力系统电能计量信息采集通讯技术进行了探讨。

关键词：电力系统；电能计量信息采集；通讯技术

一、电能计量信息采集方法

1.1电工手抄型

电工手抄的电能计量信息采集方法，使用的时间比较长，只是在科学技术不断发展的基础上，逐渐的被IC卡所替换。电工手抄的方法，需要花费一定的人力资源和物力资源，而且使用该种方法，给用户的管理工作带来了一定的困难。同时在电费的收取工作中也存在着一定的困难，例如：拖欠电费等等。目前，大多数的农村地区的电能计量信息采集工作中使用的是这种方法，由于技术水平和经济条件的不断发展，这种方法使用的频率会越来越低。

1.2IC卡型

IC卡电能计量信息采集方式，主要指的是电力部门给电力用户提供统一的电卡，电力用户只要完成电卡的充值工作即可，同时也能够对电卡进行预存，在家中的电表中插进该卡，就可以正常用电。IC卡的方法有效的节约了人力资源和物力资源，并且提升了电能计量工作的精确性。同时IC卡的使用，为电力用户管理工作的效率和质量提供了保障。

1.3自动抄表型

自动抄表型的方法，主要是在计算机技术的帮助下，同时在网络技术的支持下，逐渐的实现自动抄表的方法。通常情况下，在用户比较密集的区域，可以采用自动抄表型的方法，从而提高电能计量工作的效率和质量，同时也提高用户管理工作的效果。但是该方法对技术人员的专业技术水平要求较高，同时造价成本比较高。

二、电力电能计量信息采集中通讯技术的应用

2.1电力电能计量信息采集通讯技术要点分析

利用通讯技术构建电能计量信息采集系统，能在线完成远程电能计量信息采集，且信息采集全面而精确度高。目前电能计量信息采集中的通讯技术主要由远程通信和本地通信构成。

2.1.1本地通信内容及特点

本地通信主要指的是电能计量信息采集系统采集终端和用户电能计量装置之间的通信，易受电能计量信息采集用途影响，它主要有RS-485总线通信、微功率无线通信和低压电力线载波通信等多种形式。对于RS-485总线通信方式来说，关键在于RS-485芯片，如果该芯片质量好，那么RS-485总线通信方式质量就好，反之亦然。因此要选用合适的RS-485芯片：接收器输入端输入电阻至少为12KΩ、输入端电容在50pF以下而灵敏度至少为200mV，驱动器可输出电压为±7V。对于微功率无线通信方式来说，主要用于电厂或者供电站中电能信息采集，它的主要特点是发射功率在20MW以下，且无线通信频率为433/470MHz等，如蓝牙（设备简单且抗干扰能力强），是微功率无线通信方式中使用最多的一种。对于低压电力线载波通信方式来说，有窄宽和带宽之别，且使用比较多的带宽。

2.1.2远程通信内容及特点

远程通信主要指的是电能计量信息采集系统终端与主站之间的通信，有公网通信和专网通信两种方式。对于公网通信来说，主要是利用光缆等专线将GPRS、联通CDMA、城市带宽网等有线网络和无线通信网络联合起来，构成统一通信网，在这个过程中，既要满足需求和安全性，又要选择质量高的通信资源，保证远程通信的畅通和质量。对于专网通信来说，主要采取的是国家无线电委员会规定的230MHZ无线专网，其工作原理是终端直接与主站通信，且为双工频点（主要是利用异频半双工方法实现），具有通信环节少、干扰防御较强、工作效率较高等优点。此外，根据国家相关规定，230MHZ无线专网通信频点在220至240MHZ之间，通信过程中会受到建筑物、地形等影响，因此要利用现代高科技不断提高230MHZ无线通信网抗干扰能力，保证数据通信的正确性。

2.2光纤通信网络技术在电能计量信息采集中的应用

2.2.1电能计量中运用光纤通信网络技术的好处。光纤通信网络技术主要是利用众多光导纤维进行信号传输的一种通信方式，具有以下几个方面的特点：①容量大、体小质轻。光纤体积比较小且质量轻，便于运输和敷设施工，同时容量大，便于信息传输和保存。②抗干扰能力强。光纤网络通道一般是埋在地下，网络衰减特别小，抗干扰能力强，同时它不受强电、雷电等因素的干扰，具有较强的抗电磁脉冲能力和安全保密性。③成本较低。由于光纤通信网络具有容量大、体积小等特点，因而可利用较少的有色金属构建安全可靠的光纤通信网络，降低成本。

2.2.2微功率无线通信技术应用。微功率无线通信主要是指通信双方在一定发送功率范围内利用无线电波完成信息传输的一种通信方式，是与发射功率较大的无线通信设备（如GSM基站在10W以上，电视信号塔发射功率更大）相对而言的，其发射功率大都在100mV以下，且其他相关参数如功率谱密度等有严格的限制。它的工作原理如下：先利用发送端进行编码和未发送数据调整→数模转换，信号调整并发射→利用接收端接收信号，并处理信号（如滤波、增益调节等）→模数转换解调并输出解码。

2.2.3主流微功率无线通信技术。ZigBee技术：ZigBee技术作为在IEEE802.15.4基础上发展起来的新兴无线通信技术，其主要特点是自组织（于24GHZ的ISM频段内工作）、成本低、数据传输速度快（在10M至250kbit/s之间）、简单且距离短（在十米至七十五米之间）、通信能力强大等，和蓝牙技术比较相近，但它一般用在不需连续更新且实时传输的通信中，运用范围受到限制，由于其通信能力甚至比蓝牙技术强，在大规模网络化集抄上有着十分重要的意义。蓝牙技术：蓝牙技术与ZigBee技术一样是在2.4GHZ的ISM频段内工作，其主要特点是通信距离短（在十米到一百米之间）、信息传输速度快、成本较低、操作方便简单、抗干扰能力强（主要是因为其使用的是时分双工方式的频道）等，通过蓝牙技术可高效的实现短距离内语言与数据的传输，且蓝牙技术使用不需要进行专门申请，可直接使用，方便用户，在实际工作中得到广泛的应用。

三、结语

总而言之，在社会经济技术的支持下不断发展与完善的通讯技术的适用范围不断扩大，在与人们生活及生产息息相关的电力产业中也得到大规模的应用，特别是电能计量信息采集通讯技术，更是为电厂以及供电站信息数据的采集提供了许多便利，对提高信息数据精度有重要意义，同时也为保障电力系统运行质量创造了良好的条件和环境。

参考文献：

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[2]刘辉.电力电能计量信息采集中的通讯技术应用[J].通讯世界，2015，20（17）：188~189.

[3]樊蕾.远程自动抄表计量技术在电力系统中的应用[J].电子技术与软件工程，2016，10（02）：156.

[4]陈少俊，梁昕，王泽朗.电能计量信息采集中的通讯技术应用[J].通讯世界，2016，12（06）：152~153.

作者简介：

李云峰（1971.10），男，江苏金坛人，上海电力学院电气工程及其自动化专业毕业，本科学历，工程师，国网江苏省电力有限公司常州市金坛区供电分公司。