低压电力载波采集成功率影响因素浅析陈映雪

低压电力载波采集成功率影响因素浅析陈映雪

陈映雪李根夏晨晨

（国网新疆电力有限公司巴州供电公司新疆库尔勒841000）

摘要：经济在快速的发展，社会在不断的进步，低压电力线载波采集成功率是用电信息采集系统建设的基础，主要梳理和分析了用电信息采集系统建设过程中影响低压电力线载波采集成功率的因素，提出了很多切实可行的解决建议和意见。

关键词：用电信息采集系统；电力线载波；采集成功率

引言

电力载波通信能够有效地减少运营成本，提高电力传输质量。无需重新布线就能够通过现有媒介进行近距离传输，但会对电力载波传输质量产生非常大的干扰。为此必须要利用软件和硬件相结合的方式来提高电力载波通信系统的抗干扰能力。

1工程施工

1.1485接线

采集终端和智能电能表的485端子接线错误是工程施工主要错误之一，表现在接线错误、导线裸露、短路断路、接触松动等方面。按照规范要求，接入电能表的485导线应采用RVVP0.5mm2的屏蔽双绞线，表箱间485导线采用RVVP0.75mm2的屏蔽双绞线，使用插片或搪锡或冷压接头，保证接触良好。为减少由于不匹配引起的反射、吸收噪声、抑制噪声干扰，不得将485总线的屏蔽层断开。采用规范双色双绞线，避免使用同色线导致485端子接反的情况发生。施工人员要善于使用万用表等辅助设备判断电表和采集器485端子的通断情况。

1.2技术特色

除了实现点对点介质的电压载波通信外，还具有以下核心技术：（1）自由路由功能。当整体运行发生故障时，不需要人为的改变路由功能时，自由路由功能可以免去从运营商网络改变从载波参数，省去人为现场干预。（2）中继功能。可以作为中继设备将接收到的载波信号进行中继转发，以延长载波信号的传输距离。（3）组网通信能力。可以实现多个逻辑网络互不干扰的配电线。（4）线路自适应功能。耐用性能较好，对线路方向角度分布可以自动识别跟进，抗干扰。中压载波机采用先进的防雷电路，能够有效地避免雷击浪涌的影响。（6）远程和就地维护功能。可在主站对中压载波机的参数进行远程设置，也可通过串口对其参数进行就地设置。

1.3安装位置

对于低压电力线载波通信而言，采集成功率受到传输距离，信号衰减的影响巨大，因此，设备的安装位置显得尤为重要。集中器一般要求安装在变压器附近，尽量靠近整个台区的中心位置，采集半径尽量小于500m。采集器的安装须考虑楼层单元表计数量以及485导线的长度，避免超出有效通信范围，影响通信稳定性，1只采集器最多可以连接32只智能电表，智能电表的安装位置尽量集中，每5～10只电表可共用1只表箱，便于485端子接线，电表的分布尽量均匀，保证有效的载波中继能力，对于线路末端或中间有空杆较多的电表，应适当加装中继表。

2集抄设备

低压电力线载波抄表涉及的设备主要有集中器、采集器、智能（载波）电表等，各设备故障主要表现在以下几个方面。1）通信故障集中器地址错误或者GPRS/CDMA模块故障，导致终端无法上线。集中器、采集器、载波表的载波通信模块故障，导致采集失败。2）设置错误测量点的端口、波特率、规约类型等设置错误，导致采集失败。集中器地址、采集器地址、电表地址错误，导致采集失败。对于设备质量问题，应加强对采集设备的检测工作，保证现场设备的高质量和高合格率。努力提高人员的专业技术水平，打造一支专业技术强的建设队伍。

3过零点数据通信法

利用同步检测电路的方式，能够测量出正弦电源过零点前0.5ms的数据通信起点，通过有效地利用过零点数据通信法，能够针对电力载波通信机械能软件方面的抗干扰措施，从而更好地减少抗干扰问题，并且无需外部操作，能够更加简单、高效地实现电力载波通信软件抗干扰的效果。针对这一问题，笔者针对交流电的特点进行分析，确定了利用过零点同步检测的方法来减少干扰。通过与每次谐波电压在过零点时的电压也会变为0，零点时的干扰最小，通信效果最高，只需要通过提高电力载波通信的可靠性。定时器0则用来计算过零点前0.5ms时启动接受或者发送数据，这样能够实现电力载波系统在过零点附近进行通信，提高电力载波通信系统的可靠性。

4随机变化

由于低压电力线直接面向电力用户，用户接入负载的情况十分复杂，难以预测，干扰“因时而变”和“因地而变”，这也使电力线载波通信仍然面临很多技术难题。此外，一些自然因素也影响着电力线载波通信的稳定性和可靠性，雷电干扰便是其中之一。雷电干扰分为直接雷击和感应雷击。虽然低压线路本身具有避雷措施，且安装于断路器内部，直接遭受雷击的几率很小，但感应雷击可以穿越保护，产生浪涌过电压，干扰通信效果，甚至损害载波设备。随机变化的特性还表现在同一电网的不同位置，甚至在同一个位置的不同时段，其衰减值相差很大，并且随着频率的上升，衰减也随之增大。这也成为限制低压电力线载波通信发展的主要难题之一。由于低压电力线受人为因素影响较大，很多人为因素也会降低采集成功率，如采集设备、智能电表、端子接线受到破坏等。

5阻抗复杂

阻抗特性是干扰电力线传输的又一主要因素，实验表明，电力线的输入阻抗与频率有着密切的关系，低压电力线上的输入阻抗随着频率的变化而剧烈变化，可以从0.1Ω变化至100Ω，变化范围超过了1000倍。目前，低压台区阻抗和频率的主要特点包括：地域差异较大，如城乡结合部线路的阻抗变化范围比城区大；相同时间，不同位置的阻抗频率特性和变化趋势差别较大；相同位置，不同时间的阻抗频率特性和变化趋势差别较大。而且输入阻抗随频率的变化并不符合随频率的增大而减小的变化规律，而是甚至出现与之相反的特性，这是由于电力线上连接了各种复杂的负载，这些负载与电力线本身组合成许多的共振电路，在共振频率及其附近频率上形成低阻抗区，同时由于负载会随机通断，所以在不同时间和位置，电力线上的输入阻抗会发生较大幅度的改变。这些特点都须在选择载波通信方案和排除通信故障时，因地制宜，综合考虑台区的布线方式、使用年限、线路材质等因素。

6技术优势

采用中压载波机进行中压载波通信，在建设和使用成本、安装维护及可靠性等方面具有显著优势。光纤通信在建设时需要敷设光缆，安装光通信设备，设备成本很高。中压载波通信则不需要铺设线路，只需安装连接设备和中压载波即可实现稳定可靠的通信。在使用成本上，如果使用的是无线公网，则在运行过程中需要长期缴纳费用，费用较高。光纤通信虽然属于有线专网，但是仍需要组织人力来保证其正常运行。而中压载波通信使用电力部门自己的电力线作为传输通道，无须缴纳费用，而且在保障电力正常传输的同时也能保证载波信号传输通道的畅通，便于维护。

结语

用电信息采集系统建设涉及施工、监理、营销、计量、客服等环节，要提高低压载波采集成功率，须要各部门协同合作，积极沟通，对整个采集建设实行全过程质量控制与管理，对采集系统建设和运行过程出现的各种问题及时予以解决，重点对采集成功率较低的台区进行集中消缺，定期对采集设备进行维护，采集成功率的提高定能水到渠成。

参考文献

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