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居民小区远程抄表系统[转贴]

本主题由 daisy 于 2008-3-3 14:51 移动

居民小区远程抄表系统[转贴]

居民小区远程抄表系统

长期以来,供电企业电能数据的抄算都是基于电能表的手工作业方式,即每月定期派人到各用户那里抄录电能表的用电数据作为电费计算和收缴的依据。随着电力负荷的急剧增长,一户一表和直供到户等营销举措的不断深入,用电企业纷纷将家属宿舍的用电管理业务交还供电企业,致使供电企业的电量抄录的工作量急剧膨胀。白银供电公司在城网农网改造结束后,仅市区居民直供用户将达到9万户,就地分散的手工抄表根本无法适应用电管理的需要。因此,远程抄表系统的技术研究和产品开发势在必行。

  1 远程自动抄表系统的现状及其特点

  我国研究和开发的集中远抄系统都是单台配变下的小区集中远抄系统,其典型的组网拓扑大致如下:

  用户电能表+单元子区数据采集器+配变集中器+营业站抄算主机

  一般情况下,一个家属楼单元有


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Re:楼主

在为试点居民小区远程抄表系统做的总体技术方案设计时,本文遵循三条基本原则:

  (1)在试点小区的配电变压器和小区住户之间不敷设任何专用有线信道,数据的上行或下行传送必须使用现成的低压电力线作为数据媒介。

  (2)只在配电变压器和住户地点对应安装数据的收发装置,建立起各用户电能表终端与配变集中器的直接数据链路,中间不安装任何硬件上的中继或第二级集中转发装置。

  (3)用户电能表终端除了记录电量外,它还应该执行就地保护和远方监控功能。

  2.1 系统组成结构

  系统由营业站用电管理主机、配电变压器集中器、接在配电变压器低压电力线上的多个用户电能表终端(接于A相的A1~Ap

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Re:楼主

由于使用了分布式安装结构,在系统建设上与集中抄表箱用电系统相比,无须庞大繁琐的缆线工程,施工难度将会大幅下降。系统的扩展将随用户或配变数量的递增而模数化扩展,就象增加一个用户增加一块电能表那样简单。因此,系统扩展极具伸缩性,不会象集中式系统那样新建时资源闲置,用户发展时容量又不够。应该说,这个系统比较符合营业用电管理系统发展的主流方向。

  2.2 网络通信协议的选择与研究

  在计算机网络中,信道共享技术已经比较成熟。一般可分为两类,即受控接入和随机接入。

  随机接入共享信道的特点是所有用户都可以根据自己的意愿随机地发送信息。实际上就是争用接入,征用胜利者才能获得总线,从而发送自己的信息。典型的随机接入是载体侦听多重访问/冲突检测(CSMA/CD)网络,其为总线型结构,如图2

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Re:楼主


计量模块负责把用户的用电功率转化为频率正比于功率大小的脉冲串,提供给MCU系统模块进行电量计算。即使用户实施了窃电行为,它仍然可以输出正确的电量计算脉冲串,并向MCU系统发出窃电信号。

  负荷控制模块是一个受MCU系统输出的TTL电平控制的大功率交流无触点开关,能够过零关断或开启6 kW的负荷功率。

  MCU系统由AT89C52 8位单片机、X5045看门狗芯片和DS1302时钟日历芯片构成。它是用户电能表终端的计算监控中心,主要负责对电量脉冲串进行计算或处理,执行就地或远方的负荷控制程序,与低压扩频载波通信模块进行数



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Re:楼主

 配变集中器主要由三个分相耦合的低压扩频通信模块、三个按相配置的电能表模块、MCU单片机系统、3个双口RAM和一个工控机系统及电话线调制解调器构成。图4是配变集中器的硬件电路框图。

低压扩频载波通信模块分相配置,是为了杜绝跨相耦合载波信号,电能表和MCU电路按相配置是为了使集中器能够并行处理各相的用户终端数据,增加数据传输和处理速度。以上电路基本上与用户终端类似,只是不具备故障保护、窃电侦测和负荷控制电路而已。

  在配变集中器内设置电能表模块便于对每一相的总电量进行



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Re:楼主

其中,用电采集程序可以进行定时统抄、不定时统抄及单用户随时查抄;用电量可按地址统计,也可按相位统计,以便合理地调整配电变压器ABC三相负载的配置,使供电系统的性能发挥得更好;在电费结算时,可通过分时计费,合理定价,使负载基本恒定;电表参数、用电信息可送到用户终端,从而非常方便地修改电能表参数,显示用户的用电量及结算电费;欠费警告及断电控制功能可督促用户按时交费;不安全和违章用电监视报警功能可使用电监察人员迅速准确地维护用电秩序;日报表、月报表、年报表的形成和输出方便而快捷。

  3 结论与展望

  3.1 研究结论

  我们在几种不同的环境下对用户电能表终端和配变集中器进行了测试,取得了比较满意的结果。依照CEBus标准编制的程序,在传输过程中,没有发现误码的存在。不同的测试环境下,干扰强度与信道输入阻抗的波动范围是影响扩频载波可靠通信距离的两个主要因素,数据通信成功的平均帧延迟时间与平均通信距离的关系较大。

  户表采集器的性能指标如下:



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Re:楼主

·工作电压:AC 165~260 V

  ·掉电保护:电源断电情况下,数据可保存10年;

  3.2 总结与展望

  电能直供到户是供电企业最重要的营销举措,这使得电能营销部门的电能抄算业务量成倍增长。采用新的远程抄表技术来改善用电管理和电能营销的装备水平、优化电能市场服务的技术手段是供电企业最紧迫的需求。

  我国的低压电能供应都是以配电变压器为一个台区单元,在配电变压器和用户之间不使用任何独立的中继通信设备或专用信道,直接利用低压电力线构成与低压电网系统结构相对应的用户电能表终端+配变集中器+营业站电能抄算主机组网的远程抄表系统,我们认为这符合低压远抄系统的主流发展方向,因而具有推广应用前景。

  具有低压扩频载波数据远传功能的用户电能表终端和配变集中器是构成本文所提出的远程抄表方案的核心装置。最终的技术目的的实现必须建立在成功地开发用户电表终端和配变集中器的基础之上,还要做营业站抄算主机的软件编制和数据库编制。显然本文所做的工作还离这一目标有相当长的一段距离。本文只是对用户电能表终端及其扩频载波通信模块作了实用化开发设计和



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Re:楼主

谢谢!


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Re:楼主

实用中发现数据采集不够精确,并且采用电话线不够方便


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Re:楼主

在采集过程中是使用的屏蔽双胶线;



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