摘要：本文筆者詳細介紹了遠程自動抄表技術在江門供電局的應用情況, 分析和指出了遠程自動抄表技術在電力營銷工作中需要注意的問題及改進措施。
關鍵詞:遠程自動抄表; 供電企業; 規劃;應用
0 引言
隨著電力營銷技術的不斷發展, 電力企業收費由傳統的人工操作轉向了網絡化、智能化, 載波集中抄表系統就是實現電力收費由人工轉向智能化的新一代抄表工具。采用自動遠程抄表系統可降低人工抄表的勞動強度, 使得供電企業能夠及時準確獲得實時的數據信息, 有利于供電企業節約人力資源、節省抄表時間、提高抄表的準確性、避免因估抄或漏抄而造成電量電費差錯。實行遠程自動抄表收費后, 通過分析客戶用電數據, 可及時發現用戶的異常用電情況, 制止竊電用戶不法行為, 為電力企業減少電費損失, 并能及時發現用戶的表計故障和異常(缺、斷相等), 將表計異常等信息及時反饋給計量部門。對用電客戶來說, 可以省略與抄表員預約共同抄表核對這一環節, 還能做到盡快查詢電量電費賬單。是目前較為先進的一種抄表工具。
1、遠程自動抄表系統在本地區的實施情況
江門地區在實施遠程自動抄表系統的過程中，采用了“分步實施、系統集成”的原則，充分發揮現有設施的作用，最大限度地利用原有資源，力求實現整體投資，分步建設，以達到實現電能計量自動的目的。
江門地區遠程自動抄表系統的建設以組建容易、快捷實用為主。為了使系統能滿足現狀電能計量的要求和未來發展需要，具備實時監控功能，系統必須具有良好的開放性，能支持不同類型的表計，并能和電力營銷信息管理系統和預付費購電管理系統進行信息交互和數據互通。為能滿足實際需要，系統不僅要實現小區性的負荷監測、電能量的統計和考核計費，還要實現分散用戶的電能量的監測和統計;不僅要使系統簡捷好用，還要確保數據采集和儲存的完整性、及時性、準確性、安全性和可靠性。
目前, 遠程自動抄表系統根據具體情況分別通過光纜、公用電話網、移動通信網3 種方式進行通信, 可實現主叫與被叫。用于與采集設備進行通信的通信控制軟件, 可監測采集器及相關設備的運行。支持本地、網絡多路徑存放數據文件, 實現數據共享, 系統數據安全、可靠。系統后臺電量管理分析軟件主要用于電量數據查詢統計分析, 采用C/S 結構, 軟件開發工具為PowerBuilder, 實現了遠方定時抄錄表值和電壓、電流等信息, 自動定時計算統計匯總有、無功電量,自動計算母線電量平衡等, 系統提供的Web 網頁數據查詢方便了多用戶共享系統數據。
在應用的過程中, 受客觀條件限制, 還存在著一些影響或限制系統穩定運行的問題:
(1) 防火墻等網絡安全技術尚未與系統結合應用, 系統數據的安全性還存在隱患。
(2) 采集終端還不能完全統一, 仍存在機械表或機電一體式電能表, 對數據采集的準確性有一定影響。
(3) 數據規約管理還存在差異。部分變電站建成的遠程采集電能表或采集設備不符合當前應用系統數據規約, 使得數據傳輸通信受到限制。
(4) 采集系統覆蓋面還不夠, 一部分大客戶、配變還未完全納入遠抄范圍, 使得線損計算、電量綜合統計分析等管理只局限于變電站層面。
2、江門供電局遠程自動抄表系統規劃
江門供電局從2005 年開始著手全局遠程自動抄表系統建設規劃, 包含完善現有變電站遠程抄表系統, 新建大用戶和配電變臺自動抄表系統及根據小區不同實際情況建設居民集中抄表系統, 充分考慮當前應用技術的先進性, 使系統建設能夠達到資源共享和為全局經營管理發揮基礎作用的目的。
2.1 完善變電站遠程抄表系統
(1) 針對新增變電站提出遠程抄表系統建設要求, 選用數據規約相符的多功能電能表, 選用原有設備廠商提供的新型采集設備, 統一納入現有遠程抄表系統管理。
(2) 對變電站各級關口電能表擬定分批更換為全電子式多功能電能表的工作計劃, 爭取資金, 對三相三線制計量方式進行三相四線制改造, 在從互感器、電能表上提高計量精度的同時, 將電能表分批更換為多功能電能表, 以適應遠程抄表系統的技術要求。
(3) 在相應網絡連接的關口設置防火墻, 防止因系統連接外網或網絡之間連接使系統數據受到病毒侵入等安全威脅。
2.2 新建大用戶和配電變臺自動抄表系統
對消耗電能占70% 但分布分散的大用戶來說, GSM 無線通信方式投資少, 組網方便; 現有電力負荷控制系統大多采用無線方式, 兩者可以結合, 充分利用通信資源。用戶可租用當地無線通訊信道, 通過主站定期對子站進行訪問, 以采集相關運行數據。對少數GSM 網通信死角可利用有線程控電話線路作為補充。如果對電能表數據的采集使用配電監測儀, 系統可同時進行配電數據的監控。
配電變臺及高耗能用電客戶遠程抄表系統主要由智能電表數據采集器、無線抄表器、通信控制軟件、電量管理分析軟件四部分組成。智能電表數據采集器除了能采集電能表的電量數據之外,還能采集有功功率、三相電流、三相電壓、功率因數、失壓報警、電表時鐘等多種數據。并可具有單總線上多協議的功能。采集器除了配備GPRS模塊外,還配置有線電話接口,以方便與其他系統相連接。無線抄表器使用單片式無線數字通信集成電路,配有8個信道。郊外通信距離可達3 km 左右,城區約在0.5～1.5 km。通信控制部分與電量管理分析軟件可以使用現有系統設備進行升級,以監測采集器及相關設備的運行,并進行電量數據查詢統計分析。
2.3 居民集中抄表系統的建設
根據電能表型式及裝設模式的不同分別采取不同的終端采集方式,如: 零散住戶、舊的居民小區考慮到電能表分樓層裝設,其采集終端數據信息可利用載波方式傳輸到集中器; 而新的居民小區已經要求電能表全部采用一樓集中裝設模式,故可以應用485 數據線連接方式傳輸到集中器, 大大提高數據傳輸的可靠性。臺區與主站的通信方式可根據網絡覆蓋情況和地區通信業特點選擇有線電話撥號或GPRS 方式。如圖1所示。
2.4 與營銷信息管理系統的管理接口
目前使用的遠程抄表系統與營銷信息管理系統已經實現中間庫形式的接口, 遠程抄表系統通過中間庫, 根據營銷信息系統的數據需求提供相應的數據信息。要求新建的項目必須統一使用與現有遠抄系統數據規約、技術要求相符的硬件和軟件, 以達到系統的集中規范, 也便于與營銷信息系統的數據連接共享。
將各個分散的自動抄表系統集中應用, 可以為供電企業實現降損增效, 還能實現配變負荷統計和運行安全監督等功能。通過計算機對這些數據的分析處理, 使營銷人員能夠及時發現諸如計量失壓失流、計量接線錯誤或違章用電、無功補償不當、負載嚴重不平衡、變比配置不當等異常現象和電量跑冒滴漏發生的時間與位置,把營銷管理中的損耗不斷降低。
3 遠程自動抄表技術應用中存在的問題及解決措施
通過近年來的發展,遠程自動抄表技術在供電企業的應用愈加廣泛, 在變電站、大用戶、配電公用和專用變臺、居民小區等都有應用, 但因投資、規劃和技術發展等原因, 使得很多地方在技術應用方面存在著一些問題,主要有以下方面。
3.1 技術、設備
變電站遠抄、大用戶和配變抄表以及居民小區集中抄表所應用的遠程自動抄表技術、設備的廠家不統一, 存在著系統維護、應用分散現象, 缺乏統一的數據應用平臺, 使得各個系統不能充分發揮作用。
解決措施: 應該在所應用的系統中確定一個主流系統, 將其他應用整合到這個系統中來, 形成一個綜合遠程自動抄表系統, 與營銷信息管理系統以數據接口方式進行連接, 實現全部數據的綜合分析, 線損也可實現分電壓等級、分線分臺區的分別統計分析和匯總, 使得系統可以集中為營銷管理工作發揮整體作用。
3.2 采集終端
自動抄表采集終端采用全電子式電能表的適應環境能力還不能完全達到實際應用要求。根據電力行業標準DL/T 614—1997 規定, 電子戶外式多功能電能表工作條件為-25～55℃, 極限工作條件為-25～60℃, 這對我國大部分地區的氣候都能夠滿足, 但在我國北方的部分地區, 在溫度超過其工作條件時,會導致電能表液晶屏幕停止工作或電子元件損壞。在逐步擴大遠程抄表應用面的過程中, 應用于室外的情況越來越多, 針對過低溫度超過標準工作條件以下時可能會出現的電能表停滯, 應該做好一定的準備, 防范在此過程中造成數據損失。
用全電子式電能表更換原有的機械表, 無論從計量精度, 抄表系統的維護量及自動監測數據的豐富性等方面都有極大的改善, 并且結合某些電能表的負荷控制功能, 系統還可以對指定線路的負荷進行控制。借助于智能電能表的預付費功能, 系統還可以發展大用電客戶的遠程付費控制業務, 這已經是當前發展的主流趨勢。為了保證終端工作的穩定可靠, 一是要在選型時充分考慮當地氣候條件, 為供貨商提供必要的技術要求, 要求其供應產品的工作條件要滿足當地需求。二是對安裝在戶外, 尤其較偏遠地段的臺區, 采取定制的計量箱, 設置必要的防高溫、防寒隔層措施, 以保證電能表的工作環境符合要求。
3.3 通信方式
自動抄表的通信方式各有利弊, 不可片面追求通信方式統一。在實際應用過程中, 由于面對的是城區、近郊以及遠郊的不同區域, 公用電話網、移動網絡都會有難以覆蓋需求區的情況, 應該考慮因地制宜, 考慮各種通信方式的優缺點, 采取復合通信方式進行數據傳輸。
通信系統主體一般主要有光纖傳輸、無線傳輸、電話線傳輸和低壓電力線載波傳輸4 種。光纖通信頻帶寬、傳輸速率高、傳輸距離遠、抗干擾性強, 適合上層通信網的要求, 但因其安裝結構受限制且成本高, 一般只應用于變電站層面。無線通信適用于用電客戶分散且范圍廣的場合, 其優點是傳輸頻帶較寬,通信容量較大, 通信距離遠, 主要缺點是需申請頻點使用權, 且如果頻點選擇不合理, 相鄰信道會相互干擾。目前, GPRS 無線通信網絡為無線抄表系統的實施提供了高效、便捷、可靠的數據通道。租用電話線通信數據傳輸率較高且可靠性好, 投資少, 不足之處是線路通信時間較長( 通常需幾s 甚至幾十s) 。電力載波通訊最大的問題就是信號衰減和抗干擾能力,雖然很多廠商研制了抗干擾電路、中繼功能、擴頻技術的綜合應用, 但其實用性還有待于在實際應用中進一步檢驗。
根據各種通信方式的優缺點, 結合實際地域條件, 對自動抄表的不同通信階段采用不同的通信方式, 組成實現自動抄表的復合通信網絡。在數據傳輸量不太大、傳輸距離較近的底層數據采集階段(電能表到采集器, 采集器到集中器), 可采用低壓電力線載波、485 線纜直連等通信方式; 而在集中器到中央處理站段, 則可采用光纜、電話線或無線通信等。采用復合通信的目的是要最大限度地降低通信費用,保證數據傳輸的可靠和安全。
3.4 應用
自動抄表系統應用方面, 受應用企業人員、管理等方面因素限制, 全面功能的開發使用還有不足。必須要有相應的組織機構及技術人員去管理和維護,需要多學習同行業先進單位的好經驗, 取長補短, 不斷完善。
參考文獻
[1] DL/T614—1997, 多功能電能表[S].
[2] DL/T 698—1999, 低壓電力用戶集中抄表系統技術條件[S].
[3] 姜開山.GPRS 遠程抄表系統應用實踐[M].北京:中國電力出版社, 2007.
