电子电能表与电能测量技术讲座第十八讲电力用户自动抄表系统
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分析电能计量自动抄表系统及技术应用发布时间:2022-09-07T04:07:28.560Z 来源:《福光技术》2022年18期作者:吴耶庆[导读] 随着智能电网的发展,以实现用电信息采集系统的“全覆盖、全采集、全费控”为目标,推进智能用电服务系统建设。
同时在“三集五大”的背景下,大营销的重点是优化现有营销组织模式,拓展面向智能化、互动化的服务能力,加快用电信息采集系统建设,科学配置计量、收费和服务资源。
这就提出了必须拥有优质集抄系统实现用电信息采集。
吴耶庆国网四川阿坝州电力有限责任公司摘要:随着智能电网的发展,以实现用电信息采集系统的“全覆盖、全采集、全费控”为目标,推进智能用电服务系统建设。
同时在“三集五大”的背景下,大营销的重点是优化现有营销组织模式,拓展面向智能化、互动化的服务能力,加快用电信息采集系统建设,科学配置计量、收费和服务资源。
这就提出了必须拥有优质集抄系统实现用电信息采集。
关键词:电能计量;低压自动抄表系统一、电能计量低压远程自动抄表系统构成1.前端采集子系统。
远程自动采集系统由电子式电能表或加装了光电转换器的机电脉冲式电能表构成系统的最前端,把用户用电量以电脉冲形式传递给上一级数据采集,目前实际应用的远程自动抄表系统大多采用两级式数据汇集结构,由安装于用户生活小区单元的采集器收集十~几十个电能表的读数;安装在配电变压器下的集中器负责从采集器读取数据。
2.通信子系统。
按照通信介质的不同,通信子系统主要有光纤传输、无线传输、电话线传输和电力线载波传输四种。
光纤通信具有频带宽、传输速率高、传输距离远以及抗干扰性强等特点,适合上层通信网。
但因其安装结构受限且成本高,很少在自动抄表系统中使用。
无线通信适用于用户分散且范围广的场合,在某个频点上以散射通信方式进行无线通信。
其优点是传输频带较宽,通信容量较大(可与几千个电能表通信),通信距离远(几十km,也可通过中继站延伸)。
缺点是需申请频点使用权,如果频点选择不合理,相邻信道会相互干扰。
电能自动抄表系统在电力营销计量中的作用发布时间:2023-02-02T07:12:51.678Z 来源:《当代电力文化》2022年18期作者:陈开敏[导读] 电能是一种商品,必须要有专属市场陈开敏广东电网有限责任公司汕头澄海供电局广东汕头515000摘要:电能是一种商品,必须要有专属市场,为了拓展发展空间,供电企业要充分满足市场的需求,扩充用户群体,增加终端客户数量,确保电力市场需求能够持续增长。
在营销过程中,由于工作量的增长,传统的手工抄表方式难以适应市场的发展步伐。
对此,本文围绕电力营销计量进行思考,首先对电能自动抄表系统进行简述,然后探讨电能自动抄表系统功能实现技术支撑,最后分析电能自动抄表系统对于优化电能计量管理、拓展电力市场、提高供电企业管理水平等方面的作用,希望文中观点能够为相关行业提供参考,以获得更好的发展。
关键词:电力营销;电力计量;电能自动抄表系统;自动化引言:电力作为一种清洁能源,与企业和家庭等电力用户密切相关,随着经济的发展,传统计量方式逐渐体现出一些弊端,已经难以满足现代化用电需求。
尤其步入智能化时代后,电力计量方式革新步伐进一步加快,电能自动抄表系统也变得越来越完善,并且在电力营销计量中获得了普及。
在电能自动抄表系统的支持下,提高了电力营销计量效率,解决了传统人工抄写效率、准确度低等问题,逐渐成为电力市场计量的主要手段。
一、电能自动抄表系统分析根据实际情况,将电能抄表系统分成三大系统:中央处理系统、前端采集系统和通信子系统。
在实际使用中,以电力自动抄表系统为基础,利用已有的信息技术对电力进行采集和处理,并通过通讯技术对电力数据进行采集和分析,以精确计算用户的用电量。
在电能自动抄表系统中,最常用的就是智能电表,它能够采集和储存数据,在电能计费方面有着无可取代的作用。
二、电能自动抄表系统功能实现的技术支撑随着时间的飞速发展,许多新技术被应用到了各行各业。
在当今的电力市场测量中,有必要加大对新技术的运用,电能自动抄表系统的出现满足了这一要求,它融合了很多先进技术,让电能自动抄表系统能够发挥出最大的作用,达到了电力营销计量工作的要求。
电能计量自动抄表技术探讨摘要: 本文主要分析了电能计量自动抄表技术,从电能计量自动抄表技术的构成、特点、现状及今后发展、建议做了较为全面的关键词: 电力抄表系统;自动抄表;远程在通信技术日新月异的今天,自动抄表技术越来越受到社会的关注,电能计量自动抄表系统是将电能计量数据自动采集,传输和处理的系统。
它克服了传统人工抄表模式的低效率和不确定性,推进了电能管理现代化的发展进程。
Electric energy metering automatic meter reading technologyMa DonghaiGuangdong Grid Co Huizhou Power Supply BureauAbstract: This paper mainly analyzes the electric energy metering automatic meter reading technology, from the electric energy metering automatic meter reading technology constitution, characteristics, current situation and future development proposals, made a more comprehensiveKey words: power meter reading system; remote automatic meter reading;In communication technology change rapidly today, automatic meter reading technology is getting more and more attention of the society, electric energy metering automatic meter reading system is the electric energy metering automatic data acquisition, transmission and processing system. It overcomes the traditional manual meter reading efficiency and low uncertainty, advanced power management modernization.1 远程自动抄表系统、图1 远程自动集抄系统结构图常用远程自动抄表系统由五部分组成: 电能表、采集器、数据集中器、通信模块和主站计算机系统。
电能计量方面自动抄表的运用探讨摘要:电能计量工作在电力行业有着重要作用。
电能计量所获取的数据,是电网系统做出决策的重要参考。
信息化建设为电能计量工作带来了新的机遇。
其中,自动抄表技术的应用,有效提高了电能计量工作的效率和准确度,缓解了人工压力。
分析自动抄表技术目前的应用情况,并探讨其未来发展趋势,为推动智能化电网建设提供了方向。
关键词:电能计量;自动抄表;数据传输;数据处理;电能计量是指对电能的监控和测量,是电力行业中重要的步骤。
切实掌握电能的各项数据,有助于预测用电负荷,科学规划电力分配,提升电网的工作效率。
选取更科学高效的方法对电能表数据进行计量,从而提升电能计量效率和准确度,是电力行业的重点研究方向之一。
随着科学技术的进步,电力行业也向自动化、智能化的方向转变。
融合了计算机科学、通信技术和大数据处理等新兴技术的自动抄表技术,能够有效弥补传统人工抄表技术的不足,促进电能计量的发展,推动整个电力行业的进步。
因此,研究自动抄表技术在电能计量方面的运用,并探究其未来的发展,对电力行业有着深刻意义。
一、研究背景概述(一)、自动抄表技术概述自动抄表是一种读取和处理表计数据的技术。
它集合了计算机技术、通信技术、数据处理算法和电能计量技术等多种技术,采取传感器对数据进行采集,并集成微处理器对数据进行分析处理,是一种具有自动化和智能化能力的综合性数据采集和处理系统[1]。
自动抄表系统根据应用方式和设计思路不同,可以分为红外抄表系统、无线抄表系统、低压载波抄表系统等多种形式。
自动抄表技术具备实时抄表功能,可以实时对一个或多个用户的电能表数据进行抄取;具备数据管理功能,实现电能用量等数据的保存、统计、查询和预测;具备系统管理功能,可供终端设置收费标准、电量负荷度阈值等相关参数;具备紧急报警功能,对监测异常的数据进行预警,紧急情况时可以切断电闸,保障用户安全。
相较于传统人工抄表行为,自动抄表系技术的应用可以缓解人工压力,减少系统误差,提高电能计量的效率和准确度,较好地适应当今现代化社会背景下的电能管理模式。
电能计量知识讲座第一章:电能计量装置的一般概念:第一节:电能计量装置在发、供、用电中的地位和组成?电力的生产和其他产品的生产不同,其特点是发电厂发电、供电部门供电、用户用电这三个部门是连成一个系统,不间断地同时完成,而且是相互紧密联系缺一不可,而它们之间电量如何销售,如何经济计算,那就需要一个计量器具在三个部门之间进行测量计算出电能的数量,这个装置就是电能计量装置。
没有它,在发、供、用电三个方面就没法进行销售、买卖,所以电能计量装置在发、供用电的地位是十分重要的。
我们把电能表和与其配合使用的互感器以及电能表到互感器二次回路接线统称为计量装置。
第二节:电能计量装置的发展概况。
电能表在世界上的出现和发展已有一百多年的历史,最早的电能表是1881年根据电解原理制成的,尽管这种电能表每只重达几十公斤,十分笨重,又无精度的保证,但是,当时仍然被作为科技界的一项重大发明受到人们的重视和赞扬,并很快地在工程上采用了它,随着科学技术的发展,1888年,交流电的发现和应用,又向电能表的发展提出了新的要求。
经过科学家的努力,感应式电能表诞生了。
由于感应式电能表具有结构简单、操作安全、价廉、耐用、又便于维修和批量生产等一系列优点,所以发展很快。
我国交流感应式电能表是在20世纪50年代从仿制外国电能表开始生产,经过二十多年的努力,我国的电能表的制造已具备相当的水平和规模,随着科学技术的发展,和对交流感应式电能表过负荷能力、使用寿命的要求。
我国在80-90年代开始了对长寿命电能表、机电一体化电能表(半电子式电能表)、全电子式电能表、多功能全电子式电能表、预付费电能表、复费率电能表、最大需量表、损耗电能表等的研制生产,目前已开始使用。
而国外生产的电能表,由于机械加工、工艺等方面比我国先进,所以他们生产的电能表都是较为准确和寿命较长。
第三节:电能表的分类及铭牌标志一、电能表的分类:1、按照所测不同电流种类可分为:直流式和交流式二种。
浅谈电能自动抄表系统在电力营销计量中的作用摘要近年来,我国经济不断发展,人们的生活水平不断提高。
电能作为一种主要能源,其使用率也在逐年扩大。
随着电力技术的不断发展,电力计量方式也发生了巨大的变化。
电能自动抄表系统是一种全新的,符合现代电力用户用电需求的电力计量方式。
本文对电能自动抄表系统的概念、特点进行阐述,进一步探究电能自动抄表系统在电力营销计量中的重要作用。
关键词自动抄表系统;电力营销;计量前言随着我国经济发展与社会不断进步,电力已经成为企业、家庭等电力用户不可缺少的清洁能源。
传统的计量方式已不够满足现在化的用电需求。
近年来,伴随着智能化的不断深入发展,电力计量方式也发生了巨大改变,电能自动抄表系统在电力营销计量中的应用越来越广泛。
电能自动抄表系统改变了人工抄写准确率低,效率低等问题,正一步步发展成为电力营销计量中最重要的方式。
1 电能自动抄表系统1.1 电能自动抄表系统概念电能自动抄表系统是集计算机技术、通信技术、计量技术于一体,利用微电子和计算机网络采集、传感、传输等技术自动读取和处理表计数据的系统。
该系统主要由前端信息采集系统、通信系统、中央信息处理系统三部分组成。
以智能化技术为依托的电能自动抄表系统自诞生后就有效降低了抄表人员的劳动强度,解放了抄表人员的劳动力。
同时也为现代化的工作与生活提供了便利条件。
1.2 电能自动抄表系统的特点电能自动抄表系统是由无线扩频通信技术、电力线载波通信技术、权限管理技术、信息管理技术作为技术支撑的自动化系统。
与传统的人工抄表相比,电能自动抄表系统具有多线路传输、准确率高、速度快、精度高、传输快等特点[1]。
2 电能自动抄表系统在电力营销中的作用2.1 保证数据计量的及时性与準确性电能自动抄表系统可以对抄表时间、抄表频率等进行设置。
信息的及时反馈有助于供电公司及时掌握用户的用电信息。
自动抄表系统形成的用户实际用电负荷走示图有助于分析客户的用电规律。
当用户用电负荷走示图发生异常时有助于供电公司与客户及时发现用电异常的具体情况。
电力系统电能计量自动抄表技术分析摘要:随着电力行业的快速发展,电能计量的准确性成为人们关注的焦点。
电能计量的数据是电力企业和用电客户进行电费核算的依据,而长期以来我国电能计量都是采用人工抄表的方式,不仅存在着效率低、劳动强度大,同时其准确性也无法保证。
目前科学技术的发展,电能计量自动抄表系统得以广泛的应用,这是电能管理现代化的具体体现,充分的实现了计量数据的自动采集、传输和处理。
文章分析了电能计量自动抄表系统的构成、技术和特点。
关键词:电力系统;电能计量;自动抄表技术1 引言随着经济的急速发展,现代化社会的形成,我国在电力方面取得了辉煌成就,推动了电能计量自动抄表技术的发展,相关技术和对电能计量的管理体系也发生了质的变化。
电能计量自动抄表技术的不断发展,不但减轻了相关电力工作人员的工作量,同时还推动了电力相关事业的发展,在实时性、准确性等方面的能力也得到不同程度的提高,降低了抄表的成本,节省了人力、物力,提高电力企业的自动化水平。
许多国家都把这一项技术应用于相关机构,可以说这一项技术对全球电力事业的发展都有着重要的研究价值与研究意义。
2 电能计量自动抄表系统的构成和特点2.1系统总体结构模式电力计量计费自动化系统从处理功能大致可分为两级:第一级为子站级,主要功能是完成精确的数据采集和存储,并能精确无误地传送到主站管理级;第二级为主站管理级,它是一个局域网及数据库系统,包括服务器、通信服务器、应用工作站和局域网络设备,主要功能是接收子站传送过来的数据,进行各种加工处理,满足电费计算、用电管理、网损管理、调度管理等处理功能。
主站和子站通过微波、电力载波、电话专线或光缆等通道进行通信。
也就是说,系统的基础数据来自子站,而核心处理则在主站进行,大部分应用功能集中在主站上。
2.2前端采集子系统电能计量自动抄表系统由于在采集方式上存在着不同,所以可分为本地和远程两种自动抄表系统。
本地自动抄表系统是利用加装了红外转换装置的电能表,利用红外信号将电量进行置换,利用便携式抄表微型计算机在现场内就可以实现自动抄表,而不需要进行接触即可读取数据。
浅析电能计量中的自动抄表技术运用摘要:近年来,随着电力的发展以及电能需求加大,传统的电能计量数据读取已难以满足准确性、实时性、应用性的要求,那么,如何构建一套自动抄表技术对整个电力行业的发展来说已经十分关键。
本文通过分析目前自动抄表技术在电能计量领域中的具体应用情况,对自动抄表技术系统在运行过程中的安全性提出了一些看法。
关键词:电能计量;通信数据;自动抄表技术;远程伴随着社会经济的告诉发展,电力用户对电力的质量和可靠性的要求也在不断的提升。
所以,为了让电力数据的统计分析更加高效,构建一套较为完善的自动抄表系统还是十分有必要的,该技术的出现可以提升数据分析的效率、提升服务质量、降低运行成本。
1 传统人工抄表在当前的电力营销影响管理中,如何实现电能的综合计量管理是电力管理企业必须解决的一个难题,在过去的传统抄表方式中,基本都是靠人工走访的方式进行挨家挨户逐一抄表,这样既浪费了人力资源,带来运行成本,同时过程中也十分复杂还会存在一些不必要的弊端。
相对于自动抄表技术来说,传统的抄表方式已经落后很多了,存在着许多的不足。
在以前的配电系统中,运行管理人员的工作量是非常巨大的,每个月需要定期去用户家中抄表,还需要进行日常线路维护,已经账务管理等等。
给整个电力的运行带来了极大的不便。
同时,人工抄表还会出现一些误差或者数据不准确等现象,不利于电力管理的精确化。
2 电能远程自动抄表系统为了转变原有的电力运行系统,提升综合服务水平,一些大型的电力企业都在努力研发远程自动抄表系统,并且已经大量的投入了使用,该系统的出现,替代了原有的人工抄表当时,节约了劳动力,降低了运行成本,也实现了电量的精确化管理,提升了综合服务的质量。
典型的远程自动抄表系统有几种,下面做一些简单的分析和介绍。
2.1 前端电能采集系统由于各个地区的经济发展水平不一样,电力的改造时间也层次不齐,其用户所使用的电能计量设备的型号大小等也不同,其电能在前端的输出形式也就不同。
电子电能表与电能测量技术讲座
第十八讲 电力用户自动抄表系统
本刊编辑部
摘要:综合介绍电力用户自动抄表系统的系统结构、采集终端、集中器和相关的通信信道。
关键词:自动抄表系统;集中器;采集终端
中图分类号:T M933.4 文献标识码:B 文章编号:1006-2394(2005)02-0072-02
1 引言
前面17讲介绍了许多新型电子电能表和有线、无
线抄表系统。
本讲将以前讲过的内容疏理一下,帮助读者对讲座内容有个全面的了解。
与此同时,对抄表系统中的采集终端和集中器的典型设计方案也作较详细介绍。
参考文献[1]曾给出集中抄表系统的基本结构图。
它由采集用户电能表电能量信息的采集终端(或采集模块)、集中器、信道和主站等设备组成。
图中采集终端、采集模块是分别用来采集多个或单个用户电能表电能量信息,并经处理储存,然后通过信道将数据传送到上一级的设备或专用模块。
集中器是收集各采集终端或采集模块(或多功能电能表)的数据,并进行处理储存,同时能和主站或手持单元进行数据交换的设备。
主站是通过信道采集集中器中的信息,并进行处理和管理的设备。
信道是传输信号(数据)的媒体。
实际的集抄系统中常混用两种或两种以上信道。
如,电能表与采集终端之间采用RS485总线通信,采集终端和集中器之间采用低压电力线载波通信,集中器与主站之间采用电话线、某种总线或无线方式通信。
2 采集终端
一种可采集多个用户的终端原理电路见图1。
它
由单片机、小键盘、显示器、串行通信电路、存贮器等构成。
经程序控制,此终端具有远方自动抄表和人工就地抄表双重功能;具有设置用电常数,采集、处理、存储各用户用电量及与一级设备通信的功能。
由电子电能表的工作原理知,一段时间之内用户消耗的有功电能E P 为:
E P =
∑n
i =1
U
i I i
×
Δt 式中,Δt 为采样时间间隔;U i 、I i 为电压、电流的第i 个
采样值;n 为这段时间内的采样次数。
表内A /D 转换电路将U i 、I i 转换为对应的数字量;表内单片机或DSP 对它们作数字乘法运算,产生此时刻的有功功率;边采集处理边累加,经过一段时间后即得到这段时间内用
户消耗的有功电能。
电子电能表通过串行口(RS485或RS232)接采集终端,并按事先约定的通信规约接受采集终端的访问,输出积算周期的用电量等。
为保证掉电时不丢失信息,采集终端采用E 2
PROM 存储器存储用户的用电数据(用户号、年月、用电量等)。
为防止终端死机,图1中设有看门狗电路。
单片机定时发脉冲给看门狗,使它内部的计数器清零;如果在预定时间内看门狗没有收到单片机发来
的脉冲,则主动发一脉冲给单片机,使其复位。
图1
图1方案中,采集终端通过载波通信模块/电力线(P L )与集中器通信。
载波通信模块的R X D 、T X D 和同步时钟等接单片机,将从电力线接收到的抄表、查询等命令经R X D 送入单片机,供其进一步处理;单片机将欲发送的用户用电量、故障信息等经T X D 送载波模块和经电力线输出。
3 集中器
图2是一种以单片机89C52为核心构成的集中器
硬件电路[2]。
它主要由振铃检测电路、DT MF (双音多频)信号收发电路、载波通信模块、存储器和时钟电路等5部分组成。
集中器与主站之间采用电话信道通信。
集中器以振铃检测电路及时响应主站发出的抄表指令。
双音多频电话信号的接收和发送采用HT9170D 和HT9200A 及相关电路实现。
HT9170D 是一款具有解码和滤波功能的DT MF 接收芯片,它利用数字计算方法来识别双音频信号,对16种DT MF 输入进行解码。
实际通信时,双音频信号从L1、L2端输入,经C3、C4隔直后送
—
27—仪表技术2005年第2期
图3
入9170的第1脚和第2脚。
HT9170D 接收到有效的DT MF 信号则在DV 端输出高电平;将OE 端置高,单片机就可以从D0~D3端口读入解码的输出。
图2中OE 端接+5V ,因此,只要用单片机的P3.3不断检测DV 端电平的变化就能准确地接收
DT MF 信号。
DT MF 信号、D0~D3及电话按键信号的对应关系见表1。
图2表1
f l ow
f high
D I GI T D3D2D1D069712091000169713362001069714773001177012094010077013365010177014776011085212097011185213368100085214779100194113360
101094112093
10119411477#11006971633A 11017701633B 11108521633C 1111941
1633
D
注:HT9170D 的OE 端为高时,D0~D3为上述解码输出;OE 端为低,则
D0~D3都为高阻状态。
HT9200A 的D4输入为低电平时,输出与D0~D3对应的DT MF 信号;D4为高时,输出单音频信号。
HT9200A 是一款按5位串行输入代码输出不同
的DT MF 信号的编码芯片。
图2给出了商家推荐的一种标准接法。
CE 、DAT A 、CLK 分别接单片机的P1.0、P1.1、P1.2,X1、X2接3.58MHz 晶振(C1、C2为20pF 电容),DT MF 端双音多频输出端接驱动电路。
单片机用P1.0控制HT9200A 的工作状态,置低电平时允许发送数据。
此时,在P1.1端串行输出待编码的5位二进制码,D0在前,D4在后,并在P1.2端输出的
同步时钟信号的下降沿锁存这些数据。
HT9200A 接收到这些代码后,经内部处理从DT MF 端输出双音频
信号,再经驱动放大后送到电话线上。
单片机对HT9200A 的驱动时序见图3。
图2中的载波通信模块的作用与采集终端的载波
模块的作用大同小异。
图中24C256是串行E 2
PROM 存储器,用来存储用户的数据;因集中器保存的用户数多、时间长,因此选用的存储器容量一般都很大。
图中
PCF8583是一款带I 2
C 总线、低功耗的多功能时钟/日历芯片;DS1232为看门狗芯片,所起的作用与采集终端中所起的作用相同。
4 补充说明
图2所示的集中器通过电话网与主站管理中心通
信。
若集中器较多,则租用的电话线比较多;而且,线路续接还影响通信的实时性。
为克服上述不足,可采用基于CAN 总线等解决方案。
将位置相对集中的多个集中器用CAN 总线连接成一主多从的局域网,一个局域网只需一部电话与主站通信,大大减少了集中器租用电话线的数目,降低了通信成本;而且,利用CAN 总线的广播通信方式,还有效提高了系统的实时通信能力。
除有线通信外,集中器还常以无线信道(包括中继)与主站管理中心通信。
主站管理中心的计算机是整个抄表系统的核心。
由它发布抄表指令,汇总、存储用户用电数据;同时,通过对数据库中数据的统计、分析,打印报表,发出相关的控制指令等。
为了实现抄表、缴费、查询一体化,主站用电管理中心可与定点收费银行联网。
每到缴费时间,系统自动划掉用户缴费卡上的本月电费。
另一方面,管理中心还可通过无线网络与用户手机联系起来,如发现缴费卡上的金额低于某一值,可通过短信的方式通知用户等。
参考文献:
[1]本刊编辑部.低压电力用户集中抄表系统[J ].仪表技术,
2004,(4).
[2]朱兆优,林刚勇,等.智能住宅小区远程自动抄表系统设计
[J ].计算机测量与控制,2003,11(8).[3]HOLTEK .HT9200A /B 双音多频(DT MF )信号发生器使用
说明[E B /OL ].htt p://www .holtek .[4]HOLTEK .HT9170双音多频(DT MF )信号接收器使用说明
[E B /OL ].htt p://www .holtek .(黄丽丽编发)
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37—2005年第2期仪表技术。