浅谈农村用电现场服务系统及其应用

阳立斌

（湖南省新化电力有限公司 新化县 417600）

1 农村电网现状及特点

在农村电网中，用户不像城镇那样单一，同网下有照明用户、农业用户、灌溉用户、以及小企业用户，同时也存在着普通的单相表、三相表及三相多费率表等。它的每一类用户的电价都不一样，甚至一户农户家里就同时执行着几种电价和同时挂着几种计量方式不同的电能表，这给传统的人工抄表和分类带来了很大的工作难度和管理难度。

农村电网的用电容易处于一个失控状态，造成线损居高不下，个别线路甚至高达20%以上。由于农村的分散性，给电力企业管理上带来了很多问题，也给投机者带来了政策性漏洞，同时窃电现象比较严重，没能有效根治，供电电压偏低、供电半径较大，抄表时间差都是造成线损高的因数。

面对农村电网的现状，以往单由人工去现场抄电量、管理线损已不能满足高效可靠供电以及发展配网自动化的要求，迫切需要对现场各条线路的运行情况，包括有功负荷、无功负荷、电压、电流、功率因数、线路损耗进行实时监测，以便对线路改进和线路补偿提供参考，从而提高供电质量及减少线路损耗。同时对于农村线路老化破损或者电器潮湿漏电情况，通过在每条线路末端安装末端电压检测装置，监测线路压降，对线路改进提供参考。

2 农村用电现场服务系统工作原理及特点

2.1 工作原理

农村用电现场服务系统主要由安装在农户计量箱内的计费电能表、两路载波数据采集终端及线路末端的末端电压检测终端、安装在台变的智能管理数据终端、安装在供电所微机房内的应用工作站和供电局里的数据采集服务器、数据服务器及公用网络组成。

首先由两路载波数据采集终端完成电量的采集（包括单、三相电表的RS485通讯采集）、记录、冻结、剩余电流超标值、需量的计算（最大功率及发生时间）、停走表及表计故障提示、各种参数的现场设置。

其次两路载波数据采集终端及末端电压检测终端接受智能管理数据终端的命令，把所存贮的数据通过工频通信技术方式送到智能管理数据终端上，智能管理数据终端按主站的要求，进行数据分析，完成各种功能数据的实时采集，状态监控，数据的定时存储。

然后智能终端通过GPRS方式与主站的前置机通讯，通讯服务器接收到的数据直接存入到数据服务器，最后数据终端根据主站或手持机设置将定点或分段数据直接发送到移动中心，主站直接通过SMPP协议从移动中心读取数据。主站通过数据接口完成与电力客户营销信息系统实现数据共享并冻结，实现和银行结算。

2.2 技术特点

2.2.1 工频通信抄表技术

工频通信抄表技术采用过零调制及数字差分接收技术，信号的频带位于（200～600）Hz之间，该信号可自动跨过配电变压器完成数据的半双工交换，这种技术信号抗干扰能力强、传输距离远。

工频通信抄表技术也是利用电力配电线路作为信号的传输媒介。它利用电压过零点进行信号的调制。调制信号的频率位于（200～600）Hz之间。由变电站向外传送的命令信息，是在50 Hz之间工频电压过零点附近的很窄的区间内调制信号使电压产生一个很微弱的畸变，位于远方用户电表终端能检测到这个电压波形的畸变，并且还原出其所代表的码元。

1.4统计学方法采用SPSS21.0统计学软件对数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差(±s)表示,采用t检验;计数资料以率(%)表示,采用X2检验。P<0.05表示差异具有统计学意义。

工频通信抄表技术的主要技术特点有以下方面：

（1）完全利用现存的电力网络作为传输载体，无需增加额外的系统设备，对现有系统没有特殊要求，节约了大量的开支。

（2）信号在传输过程中，无泄漏和旁路现象，衰减小，不需要滤波器和阻波器。

（3）可以实现跨台区通信，不需转接设备，减少了地域性的限制。

（4）对电网本身的频率和幅值变化不敏感，抗干扰能力强。

（6）具有成本低，传输可靠性高，无附加设备和无需改造配电网等特点。

2.2.2 数据管理终端的应用

数据管理终端主要完成与主站的无线通讯，根据需要在某一时刻发送短消息数据（可根据需要选择定点发送和分段发送，定时发送将昨天24个整点的有功、无功负荷，电流，电压组合成三个时段，每个时段一条短消息发送到主站），用电异常的检测及报警（如电压断相/缺相、剩余电流超标、电表慢走或停走、电度异常），数据的存贮及分析，台变各参数的采集，电量的冻结，停电记录及异常信息的存贮，与两路载波数据采集终端的载波通讯及各参数的设置等的功能。

当工作主站召唤即时数据，智能管理数据终端通过RS485和采样模块对台变数据进行即时采样，而后发送到主站；如果主站召唤是针对小容量数据终端，则智能数据终端将召唤内容通过RS485传送到小容量数据终端，小容量数据终端将相应内容采集或读取后传给智能数据终端，由智能数据终端将数据传送到主站。

2.2.3 GPRS通讯模式传输数据

智能管理数据终端与工作主站通讯采用GPRS通用分组无线业务和GSM短信业务方式。数据通讯由工作主站发起，主站需要什么内容则智能数据终端返回什么内容；其通讯方式有两类，一类为定点或分段数据，定点可以根据设定每天将前一天的整点电压、整点电流、整点有功功率、整点无功功率、通过短消息再发送到主站，分段数据是将当天24小时的整点电压、整点电流、整点有功功率、整点无功功率分成三段，每段时间一过就将该段数据发送到主站；另一类为报警短消息，如果有报警内容则智能数据终端将报警内容发送到主站和最多1～3个相关人员手中。

3 取得的效益

与传统的集中抄表系统相比，该系统增加了末端电压的检测与监视，通过采集的电量、电压进行分析线路、配电台区的线损。

从经济效益角度看，该系统减少电量的损失，有效地抑制了漏电现象，并准确及时地为线损分析提供了保障。

从社会效益角度看，自动采集技术的应用可避免抄、核、收各环节的人为因素，杜绝人情电、关系电、权利电。能够使电力部门及时获知用户电表异常，及时为用户排扰解难。同时节约大量人力资源，那些从抄写中解放出来的人员可以集中精力到服务用户、改善服务质量上，增强企业效益，提高行业形象。