电能计量自动抄表的相关研究

胡军　刘书阳

摘要：文章首先依据电能计量自动抄表技术的特点，从电能自动抄表系统的结构和特点等方面叙述了电能计量自动抄表技术的应用，并通过对自动抄表系统的通信方式以及选择的基础上进行分析，在研究内容上指出了电能计量自动抄表技术现状。

关键词：电能计量；自动抄表；电力系统；配电网；网络通信 文献标识码：A

中图分类号：TM60 文章编号：1009-2374（2016）09-0133-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.09.065

随着电力改革的进一步深化和改革，电能计量自动抄表技术有了很大发展，传统的电磁式电能表已经被电子式多功能电能表慢慢替代。相对于之前人工抄表模式的效率不高，自动抄表系统通过自动采集、传输以及处理电能计量数据，显著提高工作效率，推进了电能计量抄表的发展。但由于通信方式的一些不良因素，电能计量自动抄表系统在配电网的应用效率不是很高。所以要想实现电能计量远程自动抄表的合理运用，应加以利用无线电和电话网络等网络通信，阐述了电能计量自动抄表技术的优势及劣势和未来的研究热点与发展观念。

1 电能计量自动抄表的优劣势

1.1 本地自动抄表

本地自动抄表到现场完成自动抄表功能的方式是采用便携式、操作简单易懂、数据采集可靠的抄表设备。但这种方式耗费人工多、成本高、效率低，可以有效地补充自动化抄表系统。

1.2 移动自动抄表

要想实现在附近一定距离内能自动抄回这些电能数据，利用移动自动抄表就可以达到，不再用人员到用户的现场进行操作，节省了人力资源。但是这种方式成本比较高，在应用中容易受到一定的影响。

1.3 远程自动抄表

随着无线网络的不断发展，远程自动抄表已成为不可替代的发展趋势，而且应用范围也较为广泛。这种方法耗费的时间较少，需要的人力也少，数据采集较为准确，是一种先进自动化的抄表方式。

1.4 预付费电能计

预付费电能计可以实现用户在先付费预先购买一定数量的电量，当用户消耗完这部分电量后，电能表将会自动进行断电，实现了这一可行操作的方法。

2 电能计量自动抄表各个系统的特点

前端采集子系统、中心处理子系统和通信子系统是电能计量自动抄表系统的主要组成部分，以下介绍了它们各自的特点：

2.1 前端采集子系统

目前有脉冲式以及智能式两种类型的远程自动抄表系统的电能表，通过集中器与外部交换数据。

人们在实际应用过程中对于汇集结构大多数采用两级式数据，由于安装在用户住宅小区模块的采集器主要是收集周边范围一定用户数量的电能表的读数，安装在配变电压器上的抄表集中器主要读取其相关的数据。

电能表与采集终端设备的通信方式一般有通过公共电话网、通过配电线载波、通过RS-485总线或红外线等方式。配电线载波与抄表集中器适合对部分比较分散的用户计量电能表进行通信，RS-485总线与抄表集中器适合对比较集中的用户电能表进行通信，超标交换机下的二次集中设备对于部分用户较为集中电能表数量多且信息量大的进行通信，在此基础上收集各种集中器的数据，最后通过网络通信将数据传到计算机中央处理系统中。

除此之外，对于自动抄表系统采用的数据，一般用本地自动方式或采用远程自动两种方式，远程自动抄表方式适用比较广泛，本地自动抄表方式一般适合在因各种原因系统无法进行远程自动抄表时使用，能及时取得准确完整的数据，在时间上提高了效率。

2.2 中心处理子系统

在中心处理子系统中可以查看用户用电量的详细情况，是整个计量抄表系统的核心层和最高层。假如硬件允许，还可以对下级集中器或电能表直接发出命令，从而对用户的用电量进行有利控制。因此工作人员通过对数据进行对比分析和总结，做出了对应的处理措施。中心工作站的硬件必须有一定的运算和储存能力，原因是电能计量自动抄表处理的数据量比较繁琐。自动抄表软件需要有能力处理大量的数据，软件中需要操作系统稳定可靠地正常工作。

2.3 通信子系统

光纤传输、无线传输、电话线传输和低压电力线载波传输是通信子系统主要的组成部分。

光纤通信的优点是传输距离远、速率较高，而且有较强抗干扰性，符合上层通信网标准。但是光纤通信不建议在自动抄表系统中使用，因为它的安装结构受很多制约，花费成本较高。

范围较广的场地多数适用无线通信，方式是采用散射。其通信距离相对比较远，而且具有宽泛的传输频带，通信容量也比其他通信方式的通信容量大，但其也有需要频点使用权需要申请的缺陷，倘若不进行周密选择，较易引发相邻信道的干扰。

在电话线通信中电话网络的使用率最高，在数据接、发处分别装置调制解调器，只有这样的数据传输率才高，而且可靠性也强。但其缺点是需要很长时间的通信，无法有效提高时间效率。

低压电力线载波通信的数据传输信道是配电线，只需要在两端加装配电线调制解调器。而利用配电网络方式的电力线载波大大减少了占用频段等不方便问题，同时也使电能计量自动抄表的成本得到明显降低，对正常的运营管理益处较多，其发展前景比较明朗。但是，电力线相互干扰仍然没有好的解决方法，通信的可靠性也没有切实保障，有待进一步进行研究。

除以上所述外，某些通信方式适合在范围小的场合适用，只是在有限制的小场合。

3 电能计量自动抄表技术给用户带来的便捷

近些年来，我国使用低压电力用户抄表系统已达到两万多户，在批量安装之后，所带来的经济效益与社会效益主要体现在以下五个方面：

第一，随着一户一表的推广及改造，电能表的数量急剧增加，人工抄表的工作量随之越来越大，进而所需抄表人员的人数量也越来越多，大幅度增加了人力成本。因此，通过采用电能计量自动抄表技术可以大大节约人力资源和成本，同时也增加了意想不到的良好效果。

第二，电能计量自动化水平得到了很大提高，通过在台区出口进行装表，加强了台区电量的管理，为杜绝和防止窃电提供了很大帮助，减少了损失，同时也为电力企业向市场经济过渡以及电网商业化运营的实现提供了专业技术保证。

第三，在加强管理下，用电营业分析工作得到了便利。由于其抄表系统能准确迅速地采集电能表实施的电能数据，可以把用户的用电量情况以及负荷情况利用后台计算机加以分析，并可以及时发现用户计费表出现的异常，与此同时也加强了对用户的管理工作，大大提高了用电营业对用户的管理水平。

第四，通过计算机自动抄表系统，通常情况只需2～6分钟完成抄录一个居民台区的每月用电量，在有效缩短时间的同时，自动抄表的及时性和准确性也得到可靠保障。另外，简化了用户结算计量的审核环节，为用户提供了便捷，提高服务品质的同时提高了电费回收效率。

第五，自动抄表的后台抄录方式，减少了对客户的影响，同时以前人工进行抄录时可能出现的估抄、错抄和漏抄的现象也得到有效遏制，为客户提供了更为便捷的抄表收费服务，进而提高了服务质量，对树立供电部门的良好形象有着积极乐观的现实意义。

4 电能计量自动抄表的发展观念

4.1 配电线载波通信

配电线载波通信是将信息调制为高频信号并加叠在电力线路上进行通信的技术。它的主要优势是利用配电线进行通信，而且避免额外铺设通信信道，减少了投入，充分实现了“即插即用”。

4.2 无线扩频通信

无线通信方式是把传送的相关信息转换为数字格式，然后再由数字信号向扩频码发生器产生的扩频码序列去调制，再去解扩用相同的频码序列，最后利用信息进行解调，恢复原有的信息。

4.3 混合通信

要想满足要求，采用某一种通信技术的方案基本难以实现，我国提出的混合通信方案能有效地解决这些问题。自动抄表通信阶段存在差异，混合通信方案组合各种通信方式，有效保障实现电能自动抄表的复合通信网络，在此基础上，尽量确保各个通信方式之间能够较好地相容并减少彼此之间的干扰，并在混合通信系统的保障下能够使原有的通信设施充分发挥作用，以便减少投资，也减少了人力和物力。

4.4 远程自动抄表的防护操作

远程自动抄表的安全性有以下两种体现：其一是在自动抄表操作过程中的安全性；其二安全性是在处理子系统网络时。在操作过程中应利用其安全性正常操作。在通信过程中：一方面数据的正常传输和安全传输需要保证；另一方面也要避免中心处理子系统时受到外来的攻击。综合运用防火墙技术和入侵检测技术等相关技术是保护及防范的措施。

5 结语

我国在电能计量自动抄表技术上经过十多年的发展，而且发展很快，得到了颇为广泛的应用。自动抄表系统的安全性与可靠性在电能计量自动抄表相关建设和研讨中需要进一步加强，在选用正在开发和生产的企业的同时，相关调查以及研究的加强是必要的，相对成熟产品的使用能够减少和避免不必要的问题，促进电力行业服务再上台阶。我国应推广运用电能计量自动抄表的新技术，应大力开发新技术，这是进一步对电能计量自动抄表技术重要课题的研讨。

参考文献

[1] 杨冬梅，戴丽娜.电能计量自动抄表技术的研讨[J].东北电力技术，2005，（6）.

[2] 马术森.电能计量自动抄表技术的特点、现状及发展趋势[J].中国新技术新产品，2010，（8）.

[3] 刘进勇，史毓巍.浅谈电能计量自动抄表技术[J].科技致富向导，2012，（36）.

作者简介：胡军（1980-），男，山东日照人，国网日照供电公司技师，研究方向：营销管理、电能计量；刘书阳（1982-），男，山东日照人，国网日照供电公司技师，研究方向：营销管理、电能计量。

（责任编辑：秦逊玉）