淺談遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)集抄電能表在農(nóng)配網(wǎng)中的應(yīng)用

劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801

摘要：為進(jìn)一步提高基層供電企業(yè)電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)的可靠性，本文就遠(yuǎn)程集抄電能表在農(nóng)配網(wǎng)使用中的利弊進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞: 電能表；遠(yuǎn)程集抄；利弊
 

0引言

   電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)主要通過通信道對(duì)其所管轄的低壓采集器等各類電能表的信息進(jìn)行采集、處理、存儲(chǔ)和控制，并通過遠(yuǎn)程通信道來與主站交換數(shù)據(jù)。盡管電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)具備了可進(jìn)一步提高線路運(yùn)行的可靠率、提高線損計(jì)算的準(zhǔn)確性及提高工作效率等優(yōu)勢(shì)，但其同時(shí)也存在著易受惡劣天氣等外在因素的影響及易留下隱患等缺陷，影響著其自身的應(yīng)用性能。 

1 我國電能表計(jì)量集抄系統(tǒng)技術(shù)基本現(xiàn)狀

1.1 集抄系統(tǒng)的可靠性方面

供電系統(tǒng)的通信可靠性是保證整個(gè)供電系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行的核心所在，而在此過程中所挑選的數(shù)據(jù)通信方法則通常都會(huì)對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)造成一定的影響。因此，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的結(jié)果進(jìn)行科學(xué)性的分析很有必要，并且，也只有通過分析和篩選才能夠準(zhǔn)確挑選出合適的數(shù)據(jù)通信方式。另外，在此前提下，當(dāng)需針對(duì)所有相關(guān)程序的通信方式做出分析時(shí)，各部門的相關(guān)技術(shù)工作人員應(yīng)以電力系統(tǒng)的實(shí)際情況為依據(jù)來
所集抄的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行深入性的分析，以為其他相關(guān)決策做出更為準(zhǔn)確的選擇。

1.2 電能表的分類處理方面

由于電能表的種類繁多，根據(jù)工作原理、結(jié)構(gòu)形式、用途、測(cè)量對(duì)象和準(zhǔn)確度等級(jí)等可以將其分為若干總類。按工作原理和機(jī)構(gòu)形式，可將電能表分為機(jī)電一體式、感應(yīng)式、靜止式；按接入電源的性質(zhì)可分為直流電能表和交流電能表；根據(jù)用途，又可分為標(biāo)準(zhǔn)電能表和測(cè)量用電能表；根據(jù)付款方式的不同，可分為磁卡式、投幣式、電卡式；按準(zhǔn)確度等級(jí)能分為0.5 級(jí)、1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)等。

2分析電能表遠(yuǎn)程集抄方式

通常情況下，遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)多以分布式結(jié)構(gòu)為主要體系結(jié)構(gòu)，而在該結(jié)構(gòu)中，則又主要包括了上層通信網(wǎng)與下層通信網(wǎng)。在實(shí)際操作過程中，對(duì)電能表遠(yuǎn)程集抄方式進(jìn)行選擇時(shí)，相關(guān)工作人員務(wù)必要充分考慮到所應(yīng)用的接口、用戶數(shù)量、地理環(huán)境以及應(yīng)用目標(biāo)和傳輸距離等方面的內(nèi)容，由此才可為電能表遠(yuǎn)程集通信過程提供更為有效的保障。

作為供電企業(yè)在電能計(jì)量工作中的重要應(yīng)用手段之一，自動(dòng)遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)不僅能夠大幅度地減輕人工抄表的工作量，并且還能同時(shí)為線損分析提供有效的依據(jù)?？偟膩碚f，遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基本相同，但從其傳輸媒介的差異性來看，又可將其分為多種類型。其中，RS485 總線方式的遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)發(fā)器和采集終端等互相連接而構(gòu)成，同時(shí)還包括了主站計(jì)算機(jī)以及電能表和采集終端等基本要素。但實(shí)際上，采用單線性的RS485遠(yuǎn)程集抄方式進(jìn)行脈沖采集時(shí)，將電能表與導(dǎo)線互相連接，而在此過程中則容易導(dǎo)致相關(guān)數(shù)據(jù)流失，系統(tǒng)的可靠性相對(duì)較低下。而雙線性的RS485 方式則首先要求具備完善的通訊接口，并在此基礎(chǔ)上通過屏蔽雙絞線對(duì)電能表與采集器進(jìn)行連接，在這一方式的運(yùn)行過程中，相關(guān)數(shù)據(jù)信息的傳輸方式不僅速度快，且脈沖傳輸也相對(duì)比較穩(wěn)定。除此之外，加強(qiáng)采用內(nèi)置電能表的方式亦可進(jìn)一步提高整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

所謂低壓載波式遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)，籠統(tǒng)來說就是指運(yùn)用電力載波通信技術(shù)對(duì)相關(guān)電能數(shù)據(jù)信息進(jìn)行遠(yuǎn)程集抄的一種方式。而在這一方式中，主要運(yùn)用了電力系統(tǒng)中的電線資源來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，并形成相應(yīng)的自動(dòng)集抄系統(tǒng)。但當(dāng)電壓較低時(shí)，利用電力載波進(jìn)行集抄的方式就會(huì)收到一定程度的阻礙而無法順利進(jìn)行，尤其是當(dāng)?shù)蛪弘娐返呢?fù)載嚴(yán)重或存在較多干擾因素時(shí)，就會(huì)大幅度降低電力載波抄表的成功率。

圖 1 集抄系統(tǒng)原理圖

供電企業(yè)將以縱線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)共享電臺(tái)與星形網(wǎng)絡(luò)采集電表數(shù)據(jù)的二重網(wǎng)絡(luò)形式所構(gòu)成的遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)稱為無線遠(yuǎn)程集抄。經(jīng)過綜合分析發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)不僅包含了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)以及傳感器技術(shù)和無線數(shù)字通信技術(shù)，并且還對(duì)該系列技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)的綜合，進(jìn)一步有效推動(dòng)了脈沖電能表數(shù)據(jù)采集處理的自動(dòng)化進(jìn)程?！安杉糠帧W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)——收發(fā)臺(tái)——抄表站"是該系統(tǒng)的主要構(gòu)成模式。其中，采集部分是該系統(tǒng)的核心點(diǎn)，其主要由采集器與連接在采集器上的脈沖電能表或者是RS485電能表構(gòu)成，而也正因如此，電能表的不同就會(huì)同時(shí)導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)方式出現(xiàn)差異性。

通過電信部門提供的SMS功能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程電表數(shù)據(jù)傳輸是GSM（全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)）遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的運(yùn)作機(jī)制。將SMS服務(wù)功能充分運(yùn)用至電能表中，可輔助GSM終端設(shè)備間順利進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，完成無線遠(yuǎn)程集抄任務(wù)。小區(qū)集抄及數(shù)據(jù)采集終端和GSM/SMS數(shù)據(jù)傳輸模塊等是GSM遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分，同時(shí)又以計(jì)算機(jī)管理軟件來對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存和傳輸。與其他遠(yuǎn)程集抄方式相比，這種集抄方式更具效率性和性。除此之外，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前現(xiàn)有的有線或光纖網(wǎng)絡(luò)亦可應(yīng)用于電能表遠(yuǎn)程集抄中，同時(shí)這也是電能遠(yuǎn)程集抄的一大重要突破，有可能成為其未來的重要發(fā)展趨勢(shì)。

3電能表遠(yuǎn)程集抄的優(yōu)勢(shì)與缺陷

3.1 電能表遠(yuǎn)程集抄的優(yōu)勢(shì)

3.1.1 有利于降低電能集抄的管理成本  

   電能表遠(yuǎn)程集抄改變了落后的人工抄表模式，降低了人工抄表的人力投入，節(jié)省了管理成本。另外，在很大程度上促進(jìn)了集抄工作效率的提高，并且還能大幅度地減少供電企業(yè)對(duì)電能集抄的人力資源投入，從而達(dá)到有效節(jié)省管理成本，實(shí)進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益的經(jīng)營(yíng)目的。

3.1.2 有利于進(jìn)一步提升工作效率
   使用遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)后，原本需要上門集抄的抄表工作人員足不出戶就可隨時(shí)讀取各用戶的電能表數(shù)據(jù)，這就在很大程度上提高了電能集抄的工作效率，為工作人員帶來了便利性。

3.1.3 有利于進(jìn)一步提高線路運(yùn)行的可靠率

  用電異常警示功能是電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)的功能之一，其能在用戶出現(xiàn)異常用電情況或停電時(shí)迅速地做出相應(yīng)的反應(yīng)，能夠使電力維護(hù)工作人員能夠在短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)問題現(xiàn)場(chǎng)，快速為用戶解決用電問題。由此便可以很大限度地挽回用電異常所造成的損失，為用戶提供更為的服務(wù)。

3.1.4 有利于提高線損計(jì)算的準(zhǔn)確性

  應(yīng)用電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)后，可進(jìn)一步幫助相關(guān)工作人員能夠做到每天抄表且抄表數(shù)據(jù)均為同一時(shí)刻凍結(jié)的電能數(shù)據(jù)，以盡可能地因人為因素所造成的電能量誤差，從而有效提高線損計(jì)算的準(zhǔn)確性。

3.2 電能表遠(yuǎn)程集抄的缺陷

電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)易受惡劣的天氣以及電壓不穩(wěn)定等各種外在因素的影響。例如，暴風(fēng)驟雨或霜雪等天氣會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集出現(xiàn)異常（見圖 2）；停電會(huì)直接導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法采集 ；智能電能表電壓不穩(wěn)則會(huì)影響數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。

圖 2 數(shù)據(jù)采集出現(xiàn)異常

由于采用電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)后，工作人員無需每月開箱抄表，就導(dǎo)致無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)智能電能表電池欠電壓、線頭發(fā)熱以及表箱內(nèi)出現(xiàn)雜物等隱患。

4 解決方案

首先，電能表遠(yuǎn)程集抄設(shè)備生產(chǎn)廠家應(yīng)不斷提高相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)注重強(qiáng)化該類設(shè)備的抗干擾功能；其次，必要時(shí)可考慮增加備用電源，并及時(shí)對(duì)設(shè)備的相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)和完善，以發(fā)揮出遠(yuǎn)程集抄的作用 ；再次，要求工作人員加大對(duì)各項(xiàng)設(shè)備的巡查力度，一旦發(fā)現(xiàn)隱患應(yīng)立即排除，如發(fā)現(xiàn)智能電能表電池電壓不穩(wěn)時(shí)應(yīng)及時(shí)維修或更換新電池。

5安科瑞AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)

5.1 系統(tǒng)方案


   系統(tǒng)為B/S架構(gòu)，主要包括前端管理網(wǎng)站和后臺(tái)集抄服務(wù)，配合公司的預(yù)付費(fèi)電表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用戶計(jì)量箱ADF300L系列，實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量和電費(fèi)管理等功能。另外可以選配遠(yuǎn)傳閥控水表組成水電一體預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，達(dá)到先交費(fèi)后用水的目的，剩余水量用完自動(dòng)關(guān)閥。

5.2 系統(tǒng)功能

AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)水電云平臺(tái)由云平臺(tái)-網(wǎng)關(guān)-預(yù)付費(fèi)電能表組成，通過通信網(wǎng)絡(luò)完成系統(tǒng)到表的充值、查詢、監(jiān)控、控制及短信報(bào)警等功能。

本系統(tǒng)適用于一些大集團(tuán)和大物業(yè)，往往需要將多個(gè)物業(yè)環(huán)境、分散于各地的物業(yè)集中式收費(fèi)和管理，面臨著數(shù)據(jù)公網(wǎng)傳輸，財(cái)務(wù)操作分散，在線支付，總部財(cái)務(wù)扎口等復(fù)雜的需求。

遠(yuǎn)程集中抄表：抄表信息通過網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)上傳到云平臺(tái)，快速便捷，免去人工抄表 。


 


水表預(yù)付費(fèi):可是查看某區(qū)域水表的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，并可以進(jìn)行單表或批量設(shè)置水價(jià)控閥等操作。






遠(yuǎn)程售電:財(cái)務(wù)集中管理，電量實(shí)時(shí)下發(fā)，并比對(duì)充值次數(shù)，方便快捷。

能耗分析:用戶和管理員都可查詢預(yù)付費(fèi)表或管控表每天的用能狀況；可提供能耗分析+財(cái)務(wù)軌跡一體式綜合管理報(bào)表，包含用戶表的能耗、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、能耗和財(cái)務(wù)的期初期末值等數(shù)據(jù)。

在線支付:商戶可以通過小程序或者微信公眾號(hào)實(shí)現(xiàn)在線自助充值水電費(fèi)，也可以實(shí)時(shí)關(guān)注商鋪用水用電情況。

短信提醒:金額不足或金額欠費(fèi)提醒、電表充值到賬提醒，都可及時(shí)短信通知商戶。

遠(yuǎn)程控制:可對(duì)任意一塊電表執(zhí)行遠(yuǎn)程拉閘或保電等一系列遠(yuǎn)程控制操作，方便管理。


5.3 產(chǎn)品選型
 

6.結(jié)束語
    凡事都有雙面性，電能表遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)也不例外。因此，供電企業(yè)應(yīng)在該系統(tǒng)現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上繼續(xù)探究，以挖掘其潛在優(yōu)勢(shì)，為供電企業(yè)的發(fā)展做出更杰出的貢獻(xiàn)。與此同時(shí)還應(yīng)就該系統(tǒng)的缺陷與不足并實(shí)施針對(duì)性的解決方案，以確保電力事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

【1】曾祥龍.淺淡遠(yuǎn)程集抄電能表在農(nóng)配網(wǎng)使用中的利弊

【2】黃麗,劉俊,張利，等.遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)在的應(yīng)用研究[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2015,（23）:90-91
【3】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.06

作者簡(jiǎn)介：劉細(xì)鳳，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事宿舍用電研究發(fā)展。