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摘要：目前，我國電網建設中智能電能表是重要的設備之一，有利於(yu) 實現用電信息的全覆蓋采集。智能電能表以功能豐(feng) 富、擴展靈活、接口多樣等諸多優(you) 點，在電網的穩定、安全運行中發揮著重要作用。
關(guan) 鍵詞: 智能電能表；遠程集抄；係統設計
0引言
電力係統利用智能電能表實現遠程集抄，其原則是借助遠程智能抄表工具，對用戶數據收集和分析，再利用數據通信傳(chuan) 輸功能，將在用戶收集的數據傳(chuan) 輸至管理平台。采集到用戶數據是實現智能用電的基礎信息，發展電能自動抄表技術是實現智能用電和用電管理的必經之路，也是電力係統和智能數字化生活發展的必然產(chan) 物。
1 智能電能表的原理及特點
1.1 原理
電子式智能電能表，參照和結合了電子式電能表的相關(guan) 原理。作為(wei) 近年的高科技產(chan) 品，其核心部件為(wei) 電子元器件。基本原理：采集電壓以及電流在不同時段的數據，借助集成電路來搜集電壓，並對不同電流信號進行處理，將它們(men) 更改為(wei) 合適的脈衝(chong) 輸出。利用單片機進行集中處理，將脈衝(chong) 轉變成用電量後再予以輸出。
1.2 特點
（1）功耗。智能電能表搭載了電子元件，表的功耗基本上都在0.6w～0.7w。有些集中式電能表，其到戶功率並不是很大。一個(ge) 感應式電能表，它的功耗已經低到1.7w。
（2）精度。顯示誤差上，2.0級電子式電能基本上是5%～400%，誤差結果不超過±2%。現行選擇的均為(wei) 1.0級，其誤差相對更小。
（3）過載、工頻範圍。過載倍數上，本文提及的智能電能表可以達到6～8倍，它的量程明顯夠寬。如果一隻表倍率達到8～10倍，用戶也會(hui) 更為(wei) 喜歡，有些還將接近20倍。考慮到它的工作頻率非常寬，達到40Hz～1000Hz。針對那些感應式電能表，過載倍數同樣接近於(yu) 4倍，頻率則基本上隻有45～55Hz。
（4）功能。智能電能表選取了電子技術，根據通信協議能夠和計算機之間完成聯網。利用編程軟件，控製應用硬件。故而，智能電表的體(ti) 積並不是很大，允許遠傳(chuan) 控製(抄表也可以是斷送電)、對惡性負載進行辨識、預先付費，也可以反竊電。同時，用戶也可以修改軟件參數，適應基本的控製需求。上述功能，從(cong) 前的感應式電能表根本沒有辦法實現。
2用電數據遠程集抄采集的主要方式
2.1 寬帶電力線載波通信方式
電力線寬帶載波這種技術是建立在以太網技術和正交頻分複用技術OFDM基礎之上的。該技術的基本頻帶範圍是1～20MHz，而擴展頻帶的範圍具體(ti) 是3～100MHz。該通信技術在以太網技術、正交頻分複用技術OFDM、離散多音頻調製技術DMT這三種技術的綜合作用下，讓數據的傳(chuan) 輸更敏捷、更可靠。這是因為(wei) 一方麵信號的傳(chuan) 輸是采用正交子信道，進而提高了數據傳(chuan) 輸的靈活性，另一方麵這樣就提升了信號和數據的抗多徑幹擾能力，進而讓信道傳(chuan) 輸更快、數據更可靠。智能電能表采集相關(guan) 用電數據，首先需要將居民電表和電力線抄表的終端依靠RS-485接口進行連接。然後，需要將這些數據以IP格式呈現，這需要借助電力線寬帶載波采集器。第三步就是將IP格式的數據轉換成PLC電力線寬帶信號，然後再將這些信號與(yu) 出戶電力線進行耦合，並將之傳(chuan) 輸到網橋當中，這樣就到達了總抄表集中器和交換機上，用戶的用電數據實現了上傳(chuan) 。
2.2 微功率無線通信方式
微功率無線通信和當前使用的無線路由出現的時間比較接近。微功率無線通信方式傳(chuan) 輸信息，是依靠無線傳(chuan) 感器網絡WSN實現的。至於(yu) 如何組網，這種通信方式中采用的仍是采集器的安裝。這樣一來，將采集器和微功率無線結合就可以實現信息或數據的傳(chuan) 輸。當然，利用全載波和集中器進行結合也可以進行信息或數據的傳(chuan) 輸。
2.3 窄帶電力線載波通信方式
窄帶電力線載波通信除了相移鍵控方式外，還有頻移鍵控方式。前者用“0"和“1"分別表示0°相位和180°相位，後者也用“0"和“1"分別表示存在差異的兩(liang) 種頻率。這種通信方式一方麵由於(yu) 成本不高、操作更便捷，另一方麵我國國網營銷部在市場上主推這種方式的相關(guan) 產(chan) 品，所以在安裝利用時大多會(hui) 選擇這一方式。這種通信所使用的頻率範圍是3~500kHz，但實際上當頻率處於(yu) 9~95kHz時數據傳(chuan) 遞性好。窄帶電力線載波通信方式較比RS-485通信方式有很多不同之處，如可直接使用、價(jia) 格便宜、安裝簡單、不需要後期維護等。所以，有些電力部門選擇這種通信方式，既達到了雙向傳(chuan) 輸數據的目的，又有效降低了投入的成本。特別是如果用戶的電壓很低，那麽(me) 采用這種方式連接之後，不僅(jin) 能同樣有效采集相關(guan) 數據，而且還能對電力等情況進行檢測，更者能有效防止竊電等違法行為(wei) 的發生，能適用於(yu) 廣大用戶家中。
3智能電能表的遠程集抄係統的實現
遠程集抄係統的結構由上位機和下位機組成，上位機包括中心管理站，下位機包括數據集中器、采集終端。上位機的作用有兩(liang) 個(ge) 方麵，其一負責設置係統、命令發送、監測及顯示係統狀態，其二與(yu) 數據集中器保持雙向通信。數據集中器是整個(ge) 係統的通信樞紐，具有非常重要的地位，不僅(jin) 接受指令、集中和統計數據，而且連接智能電表和中心站。采集終端和智能電表相連，主要負責用戶實時用電的數據采集和記錄。不僅(jin) 如此，還能對電表相關(guan) 參數進行設置，並實現數據的轉發。因此數據集中器需要同時與(yu) 中心站和智能電表進行通信，本係統利用集中器工具，以GPRS形式與(yu) 中心站進行通信數據的傳(chuan) 輸，再與(yu) 智能電表之間的短程通信是利用無線方式采取通信通信，可見，集中器自身需有無線通信方式的模塊。
4安科瑞AcrelCloud-3200預付費水電雲(yun) 平台
4.1 係統方案
係統為(wei) B/S架構，主要包括前端管理網站和後台集抄服務，配合公司的預付費電表DDSY1352和DTSY1352係列以及多用戶計量箱ADF300L係列，實現電能計量和電費管理等功能。另外可以選配遠傳(chuan) 閥控水表組成水電一體(ti) 預付費係統，達到先交費後用水的目的，剩餘(yu) 水量用完自動關(guan) 閥。
4.2 係統功能
AcrelCloud-3200預付費水電雲(yun) 平台由雲(yun) 平台-網關(guan) -預付費電能表組成，通過通信網絡完成係統到表的充值、查詢、、控製及短信等功能。
本係統適用於(yu) 一些大集團和大物業(ye) ，往往需要將多個(ge) 物業(ye) 環境、分散於(yu) 各地的物業(ye) 集中式收費和管理，麵臨(lin) 著數據公網傳(chuan) 輸，財務操作分散，在線支付，總部財務紮口等複雜的需求。
遠程集中抄表：抄表信息通過網關(guan) 實時上傳(chuan) 到雲(yun) 平台，快速便捷，免去人工抄表 。
水表預付費:可是查看某區域水表的實時狀態信息，並可以進行單表或批量設置水價(jia) 控閥等操作。
遠程售電:財務集中管理，電量實時下發，並比對充值次數，方便快捷。
能耗分析:用戶和管理員都可查詢預付費表或管控表每天的用能狀況；可提供能耗分析+財務軌跡一體(ti) 式綜合管理報表，包含用戶表的能耗、財務數據、能耗和財務的期初期末值等數據。
在線支付:商戶可以通過小程序或者微信公眾(zhong) 號實現在線自助充值水電費，也可以實時關(guan) 注商鋪用水用電情況。
短信提醒:金額不足或金額欠費提醒、電表充值到賬提醒，都可及時短信通知商戶。
遠程控製:可對任意一塊電表執行遠程拉閘或保電等一係列遠程控製操作，方便管理。
4.3 產(chan) 品選型
5結束語
作為(wei) 智能電網係統中的基本構成，智能電能表除了能夠直接記錄終端用電信息外，同時還可作為(wei) 電網調度運行*的信息采集媒介，在智能電網係統構建中，擔任極為(wei) 關(guan) 鍵的角色。企業(ye) 應將智能電能表的運行維護和科學管理工作視為(wei) 眼前的工作要點，突出智能電能表本身的*性，推廣和普及智能電能表，推動電力行業(ye) 的和諧運轉。
【參考文獻】
【1】徐雪剛.試論智能電能表的遠程集抄係統設計
【2】劉錦華,周瑞萍,蔡曉萍,等.淺析智能電能表的應用[J].科技情報開發與(yu) 經濟,2012,22(06):153-155．
【3】安科瑞企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2020.06
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