电力远程系统

电力远程系统（精选12篇）

电力远程系统 篇1

为了适应经济社会发展的需要,保证用户安全、合理、方便地用电,对传统电表和用电管理模式进行改造,显得很有必要。要实现电表集中自动抄表,其前提是电表首先需实现智能化,这样才能实现数据出户,以达到集中抄表的目的。要实现自动抄表,就要使电表具有远传功能,智能电表应运而生。所谓智能电表,就是应用计算机技术、通讯技术等,形成以智能芯片为核心,具有电功率计量计时、计费、与上位机通讯、用电管理等功能的电表。

1 电力远程抄表系统

1.1 系统简介

采用GPRS无线通信网络的移动IP通讯,既可独立作为数传通道,也可作为已经架设光纤、数传电台等方式的辅助手段。因此,远程智能抄表系统便可利用主控机(即普通商用微机,在本系统中也称上位机),以先进的电力线载波通信(PLC)技术为基础,以系统工程思想为指导,采用了软件自动中继、模式识别和模糊处理等技术,通过多用户多功能电表、F2103 GPRS IP MODEM、采集器及中心服务器由GPRS网络或通过K8110光隔单口CAN总线适配卡(PCI总线)把数据汇集到中心服务器。具有采集数据快速准确,能快速生成用电统计分析、交费单据等特点,与传统的人工抄表、电话线抄表相比,极大地提高了对居民小区、公寓的用电进行统一、集中管理。

本系统设计用计算机集中、统一管理的方法,实现用户信息录入、用户购电、用户退电、用户用电数据采集、用户供电控制、用电查询以及相关用电信息报表打印等基本功能,另外该系统还具有用防窃电、电器识别、分时限电、复费率、透支额等特有的功能。

1.2 系统开发目标

远程智能抄表系统是利用现代的计算机电子技术和通讯技术结合,按照用户用电记费、管理部门检查、管理、收费的工作流程设计完成的。为了使本系统在小区、公寓的智能化管理中发挥更大的作用,实现工作过程的计算机化,提高工作效率和质量,而通过无线信道实现数据传送的,这样的抄表方式毋须置疑是最为简单、方便的抄表模式,甚至在建设部某通讯规约的讨论稿中也初定了“三表”无线抄表使用的无线电频点,但无线数据传输存在着在建筑物对无线电信号的反射、吸收等作用下,信号传输不稳定的问题。另外表计安装位置、空间抗扰等也对其稳定工作有较大影响,同时无线电表产品自身也存在功耗等问题,因此该模式概念上虽然都很好,但真正大面积推广应用还有相当的历程。

远程智能抄表系统应具有安全性、稳定性、和快捷性,同时注意到先进性;对用户的用电信息实行智能管理,减轻管理部门的工作量,并提高工作效率;能够对用户的用户购电、退电、用电信息实现报表打印;系统人性化设计,界面友好,方便用户的操作;还要提供设备管理功能,如告警:开箱告警、停电告警、逆相告警、超温告警、过载告警等,控制:对欠费用户进行拉闸等;提供停电数据保护功能,在停电48~72小时内仍可抄表和监控;系统还可提供丰富的接口,可与供电系统的MIS系统链接或进行二次开发。

2 系统原理分析

2.1 系统构架及功能

系统构架如图1所示。

多个电表通过RS485通信接口把电表数据传到采集终端器上,采集终端通过RS485或是电力线载波将数据传送到采集集中器上,采集集中器通过RS485通信接口和通信IP modem连接,远程数据中心服务器可以使用GPRS、APN专线或普通ADSL等作为网络接入。当集中器通过GPRS网络连接到远程数据中心服务器主机,建立透明数据通道后,采集终端产生的数据只要送到串口,集中器就会把收到的数据原封不动地发送到数据中心服务器主机;同时服务器主机下发的命令通过通道传输到集中器后,集中器通过串口送到采集终端,从而实现数据双向透明传输。

2.2 系统组成

(1)电能表。单相有功无功多功能表,有功0.5级、无功2级,具有RS485和低压电力载波通讯接口,并且采用最新单片微处理器及其外围芯片技术设计、制造,采用美国AD公司的专用单相电能计量芯片,通过对电流、电压信号采样,能计量双向有功电能,实现对低压居民用户的电力线载波自动抄表。

(2)采集器。采集器主采用先进微电子技术及SMT生产工艺制造,应用于低压电力线载波自动抄表系统,作为系统的终端设备之一,自带24个I/O口,可带24户电表,停电数据保护,带后备电源,停电后仍可抄表。实现24路用户电表的电量等数据采集,适合与带RS485接口的电表进行配合实现远程自动抄表。

(3)传输终端(通信模块/集中器)。RS485/电力载波IP MODEM一般都采用高性能嵌入式处理器,以实时操作系统为软件支撑平台,内嵌自主知识产权的TCP/IP协议栈。为用户提供高速,稳定可靠,数据终端永远在线,多种协议转换的虚拟专用网络。针对网络流量控制的用户,产品支持语音、短信、数据触发上线以及超时自动断线的功能。同时也支持双数据中心备份,以及多数据中心同步接收数据等功能。

(4)中心软件系统。抄表系统的核心部分是系统软件,它应遵循DL/T645部标通讯规约,并有扩展性。对于传入数据的方式的不同,还需有不同的软件来快速地实现中心端的数据接收和现场设备的管理。中心软件系统如图2所示。

3 系统构架的开发

3.1 传输终端和采集终端连接

目前无线传输模块同时支持RS232/485接口,可通过RS232/485与终端通讯,采用的是485的接口方式。

3.2 数据网络接入方式

中心采用APN专线,所有点都采用内网固定IP,管理中心通过一条2M APN专线接入移动公司GPRS网络,双方互联路由器之间采用私有固定IP地址进行广域连接,在GGSN与移动公司互联路由器之间采用GRE隧道。为管理中心分配专用的APN,普通用户不得申请该APN,用于GPRS专网的SIM卡才能进入专网APN,防止其他非法用户的进入。用户在内部建立RADIUS服务器,作为内部用户接入的远程认证服务器(或在APN路由器内,启用路由器本地认证功能)。只有通过认证的用户才允许接入,用以保证用户内部安全。用户在内部建立DHCP服务器(或在APN路由器内,启用DHCP功能),为通过认证的用户分配用户内部地址。移动终端和服务器平台之间采用端到端加密,避免信息在整个传输过程中可能的泄漏。双方采用防火墙进行隔离,并在防火墙上进行IP地址和端口过滤。中心采用APN专线接入的方式,在实时性,安全性和稳定性表现优异,适合于安全性要求较高、数据点比较多、实时性要求较高的应用环境。

3.3 无线数据传输方式

传输设备采用F2103,其功能齐全,性能稳定,简单易用,它是一款工业级别的无线传输终端,已经广泛地应用在各种各样的工业,金融场合。终端设备和传输设备连接好后,设置好各种通讯参数,工作模式后,在传输设备F2103中填入数据中心的地址和应用程序的端口号。这样当终端设备数据传给传输设备F2103,F2103就会把数据透明地传输到中心。

终端设备支持多种中心模式(主备中心、多中心),多种激活模式(电话,短信,数据),多种工作模式(TCP、UDP、telnet等),方便用户组网和各种系统需求。心跳包机制、注册包机制、数据帧可控、重连机制等多种机制不仅保证设备实时在线,而且稳定可靠,同时方便用户根据现场的情况来设置各种传输参数,进而达到最佳效果。

4 结束语

智能抄表系统是一个完整的自动抄表和管理系统,具有自动化程度高,计量抄数据准确,不受用户计量表类型、负荷大小的限制,兼容性强等特点。该系统的投入使用,为用电管理部门实现自动化迈出了关键的一步。

电力远程系统 篇2

一、方案介绍

通过中国移动的GPRS网络系统，电力部门可将工业和民用电表采集的电力系统数据实时传递到地、市、省级的集中监控中心，以实现对电力监测设备的统一监控和分布式管理。GPRS网络可为电力系统提供了简单高效的通信传输手段。

中国移动GPRS系统可提供广域的无线IP连接。在移动通信公司的GPRS业务平台上构建电力远程抄表系统，实现电表数据的无线数据传输具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。

GPRS电力远程抄表系统由位于电力局的配电中心和位于居民小区的电表数据采集点组成，利用中国移动现有的GPRS/GSM网络，电表数据通过中国移动的GPRS/GSM网络进行传输。居民小区的所有电表首先连接到电表集中器，居民用户的用电数据由复费率电表通过RS485总线传到电表集中器，电表集中器通过RS232接口与GPRS DTU(Data TraNSfer unit，全称数据传输单元，是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信 网络进行传送的无线终端设备)透明数据传输终端连接，电表数据经过协议封装后发送到中国移动的GPRS数据网络，通过GPRS数据网络将数据传送至配电数据中心，实现电表数据和数据中心系统的实时在线连接。

对于DTU来说，只要建立了与数据中心的双向通信，完成用户串口数据与GPRS网络数据包的转换就相对简单了。一旦接收到用户的串口数据，DTU就立即把串口数据封装在一个TCP/UDP包里，发送给数据中心。反之，当DTU收到数据中心发来的TCP/UDP包时，从中取出数据内容，立即通过串口发送给用户设备。通过有线的数据采集中心，同时与很多个GPRS DTU进行双向通信。这是目前GPRS DTU应用系统中最为常用的方式。

二、方案优点

GPRS无线电力远程抄表系统具备如下特点：

① 实时性强： 由于GPRS具有实时在线特性，系统无时延，无需轮巡就可以同步接收、处理多个/所有数据采集点的数据。可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。

② 可对电表设备进行远程控制：通过GPRS双向系统还可实现对电表设备进行远程控制，进行参数调整、开关等控制操作。

③ 建设成本低： 由于采用GPRS的无线公网平台，只需安装好设备就可以，不需要为远程抄表进行专门布线，前期投资少、见效快，后期升级、维护成本低；

④ 集抄范围广： GPRS覆盖范围广，在无线GSM/GPRS网络的覆盖范围之内，都可以完成对集抄的控制和管理。而且，扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。

⑤ 系统的传输容量大： 配电数据中心要和每一个电表数据采集点保持实时连接。由于电表数据采集点数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要。

⑥ 数据传送速率高： 每个电表数据采集点每次数据传输量在10Kbps之内。GPRS网络传送速率理论上可达171.2kbit/s，目前GPRS实际数据传输速率在40Kbps左右，完全能满足本系统数据传输速率（≥10Kbps）的需求。

⑦ 通信费用低：用户可根据情况采用包月或包年不限流量的计费方式。

三、系统构建

由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络，因此监测中心计算机需要一个固定的IP地址或固定的域名，各个电表数据采集点采用GPRS模块通过IP地址或域名来访问该主机，从而进行数据通信。

（一）系统组成1、电表数据采集点

电表数据采集点位于居民小区的信息中心，居民用户的用电数据由复费率电表首先通过RS485接口通过双绞线连接到位于小区信息中心的电表集中器，电表集中器再通过RS232接口与GPRS透明数据传输终端相连。通过GPRS透明数据传输终端内置嵌入式处理器对数据进行处理、协议封装后发送到GSM网络，通过GPRS网络传送至电力公司数据中心电力远程抄表系统，实现电表数据和数据中心系统的实时在线连接。

电表集中器通过RS485接口直接连接到电表上，既可支持单个电表，也可以同时支持多个电表，实现对电表参数的采集、存储、预处理或并将采集到的电表数据实时传送到配电中心；同时，电表集中器还可将配电中心发送的遥控指令传给电表控制模块，对电表进行控制操作。

2、配电中心

配电中心服务器申请配置固定IP地址，采用省移动通信公司提供的DDN专线，与GPRS网络相连。由于DDN专线可提供较高的带宽，当电表数据采集点数量增加，中心不用扩容即可满足需求。

监控中心RADIUS服务器接受到GPRS网络传来的数据后先进行AAA认证，后传送到监控中心计算机主机，通过系统软件对数据进行还原显示，并进行数据处理。

配电中心计算机主机可进行业务管理和计费管理，对电力数据进行校验、计算、存储、分析、管理等，可对异常情况进行警告，同时对用户使用情况实时监控，保证电力局的合法收益。

3、GPRS/GSM移动数据传输网络

电表集中器采集的数据经GPRS/GSM网络空中接口功能模块同时对数据进行解码处理，转换成在公网数据传送的格式，通过中国移动的GPRS无线数据网络进行传输，最终传送到监控中心IP地址。由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络，配电中心计算机主机配置固定的IP地址，各个电表数据采集点采用GPRS模块和该主机进行通信。

（二）系统方案

各电表使用GPRS透明数据传输终端，通过移动的GPRS网络与配电中心相连。

电表使用GPRS普通数据卡或APN专用数据卡，同时监控中心对各点GPRS终端编号进行登记，保存相关资料以便识别和维护处理。各电表数据采集点运行系统软件，支持24小时实时在线，实现信息采集点24小时传送采集的电表数据。

凡电力局授权的信息采集点均可以使用本系统：

1、电表数据采集点必须使用移动统一的APN卡，用户使用本卡只能用于与供电局数据中心通信功能。

2、终端设备使用梦网科技公司提供的GPRS移动数据通信终端。

3、用户登记：符合供电局的规定。

推荐省级配电中心通过公网使用APN接入到移动GPRS网，这种方式成本比较低，安全性比较高，而且速度和网络服务质量都保障；也可以通过GPRS专线接入到移动GPRS网，这种方式成本高，安全性高、稳定可靠。

由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络，配电中心计算机主机配置固定的IP地址，各个电表数据采集点采用GPRS模块和该主机进行通信。

（三）产品特性

系统采用MRM6155 DTU无线透明数据传输终端。产品基于中国移动的GPRS网络，具有高性能、高可靠及抗干扰能力强等特点，提供标准RS232/RS485接口，可直接与PC、单片机系统、RTU测控终端、PLC（指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器，用于控制机械的生产过程。也是公共有限公司、电源线车等的名称缩写）、GPS接收机、数据集中器等连接，具有远程诊断、测试、监管功能，满足各行业调度或控制中心与众多远端站点之间的数据采集和控制。

1、高度集成GPRS和TCP/IP技术，可实现点对点，点对多点等灵活的无线组网方式；

2、内置嵌入式CPU完成复杂的网络协议，支持PPP、ICMP（Internet Control Message Protocol，Internet控制报文协议）、TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）、UDP（User Datagram Protocol，数据包协议）、DNS等协议，为用户数据提供透明传输通道；

3、性能稳定，保证野恶劣环境下长期可靠工作，内置看门狗电路；

4、支持永远在线模式，用户可设置心跳间隔时间和心跳包，保持设备长期在线；

5、在网络故障或中心关闭等情况下，DTU具有条件恢复后自动重连功能；

6、DTU能够工作在全透明传输方式下保证100%不丢失，除非网络故障；

7、DTU能够工作在全透明传输模式和用户指令模式，以给DTU傻瓜型和灵活性双重角色；

8、支持中心为固定IP方式或动态IP+动态域名解析方式；

9、提供RS232/RS485/RS422通讯接口，波特率可选择，从300bps到115200bps，开始位/停止位/奇偶校验可选，RTS/CTS流控可选；

10、支持近端和远程参数配置与访问；

11、支持远程唤醒；

12、内置FLASH存储器，能够长期保存用户配置的参数；

13、支持串口升级固件程序；

14、支持APN数据专网业务；

15、抗干扰设计，适合电磁环境恶劣的应用场合。

（四）安全措施

由于电力远程抄表系统的特殊性，本系统需要极高的系统安全保障和稳定性。安全保障主要是防止来自系统内外的有意和无意的破环，稳定是指系统能够7×24小时不间断运行，即使出现硬件和软件故障，系统也不能中断运行。

1、APN（英文全称是Access Point Name，中文全称叫接入点，是您在通过手机上网时必须配置的一个参数，它决定了您的手机通过哪种接入方式来访问网络）专网模式：利用SIM卡的唯一性，划定用户可接入某系统的范围，可以有效避免非法入侵。采用中国移动分配的专门的APN进行无线网络接入，在网络侧对SIM卡和APN进行绑定，只有属于指定行业的SIM卡才能访问专用APN。普通手机号的GPRS终端无法呼叫专门的APN。

2、对于特定用户，可通过数据中心给每个移动终端分配特定的用户ID和密码，其他没有数据中心分配的用户ID和密码的移动终端将无法登录进入系统，系统的安全性进一步增强。

3、安全的防火墙过滤，设置防火墙软件保障系统安全。

四、结论

电力远程系统 篇3

摘要：文章介绍了GPRS电力远程抄表系统的改进与应用，通过对原抄表系统的改进，中原油田分公司采油三厂供电的可靠性和经济性有了大幅度提高，油区电网运行日趋平稳，原油上产、稳产有了可靠保障。

关键词：抄表系统；改进与应用

中图分类号：TM764文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）22-0032-02

随着油田建设和发展的需求，对油区供电质量和供电可靠性提出了更高的要求，而我厂原有的电力抄表系统在运用中出现了种种问题，给电网的正常运行和原油生产带来了负面影响，已不能满足目前生产的需要，迫切需要对CPRS电力运程抄表系统进行改进。

1原有抄表系统的存在的问题

目前，我厂文明寨油矿计量站、马寨油矿计量站、卫城油矿部分计量站安装的是原有电力远程抄表系统，共计97台。这种抄表系统经过较长时间的运行,出现了以下一系列问题：

①该抄表系统在运行中，有些计量站的终端SIM卡经常出现停机、无法接通等现象，致使数据无法正常回传。

②抄表系统服务器主机卡停机后，致使终端SIM卡无法正常调试。调试步骤复杂，调试过程中采用手机短信注册方式调试。

③该抄表系统的一次侧与二次侧在一个计量箱内，箱内空间狭小，给调试工作带来极大安全隐患。

④数据传输回来时间出现延时、时有时无的现象，并且不能整点传输；当二次侧出现故障时，一次侧必须停电处理，影响采油区原油上产。

2对原抄表系统的改进

针对这种情况，供电大队技术人员与计量厂家积极研究攻关，对原有抄表系统进行了技术改进。

①在计量箱电源一次侧加装保险装置；计量箱内增加端子排。

②对抄表终端进行了升级，原有大终端更换为小终端。

③一次侧与二次侧分别装在两个箱内，中间用二次线连接。

3特点

①实时性强。由于GPRS具有实时在线特性，系统无时延，无需轮巡就可以同步接收、处理多个/所有数据采集点的数据。

②可对电表设备进行远程控制。通过GPRS双向系统还可实现对电表设备进行远程控制，进行参数调整、开关等控制操作。

③建设成本少低。由于采用GPRS的无线公网平台，只需安装好设备就可以，不需要为远程抄表进行专门布线，前期投资少、见效快，后期升级、维护成本低。

④集抄范围广。GPRS覆盖范围广，在无线GSM/GPRS网络的覆盖范围之内，都可以完成对集抄的控制和管理。

⑤数据传送速率高，通信费用低。采用包月计费方式，运营成本低。

4对比分析

改进前：抄表系统的一次侧与二次侧在一个计量柜内，计量柜内空间狭小，母排与设备间的距离近，给二次侧计量调试带来了极大隐患。

改进后：抄表系统的一次侧与二次侧分开，分别装在两个柜子内，在计量调试时避免了与高压侧母排接触，提高了安全系数。

技术创新后实物如图1所示。

①加装保险装置后，当抄表系统出现异常，就不需要停电处理，只需要将保险拔掉，保证了油井的正常生产。

②增加端子排是为了调试时，更好的短接电流互感器的二次侧。以往短接电流互感器二次侧都是采用自制的短接线（短接夹）在电流互感器上直接短接，有时候不能完全短接，这样就很容易产生高电压。采用端子排后，直接就可以在端子排上短接，可以有效地避免这种情况。

③小终端改为大终端后，现场调试方法更加简便，不在采用SIM卡短信调试，只需要笔记本电脑通过数据线与终端485接口相连，在电脑上写入数据即可。采用小终端后数据传输时间均为整点传输，数据对比更加精确。

④改进后调试方法更加简便、快捷，通过笔记本电脑现场即可写入数据。输入参数后直接点写入参数即完成调试。改进前，需要通过短信一步一步完成注册。

目前，在卫城正在安装的该装置均为创新后的系统，共计安装34台。

5效益分析

①原油损失减少。改进后的抄表系统当电能表或传输装置出现故障时，只需拔掉二次侧保险而不需要一次侧停电即可处理。以每年出现5次故障，一次故障需停井10口，每次故障排除时间2小时计算，影响原油产量171.4 t。创效171.4 t×0.4万元/t=68.56万元。

②电网跳闸事故减少。计量箱内一次侧与二次侧分开后，因安全距离、二次侧线路故障导致一次侧故障致使整条线路跳闸事故降低。以每年出现这种事故一次计算。线路故障对原油产量的影响，按50 t计算。创效50 t×0.4万元/ t=20万元。

③调试费用降低。改进后抄表系统，调试方法简单、快捷，节约了大量人力、物力、财力，按10万元计算。创效：10万元。

合计年创造直接经济效益：68.56+20+10=98.56万元。

参考文献：

[1] 林磊.电能计量装置的技术改造[J].中国电力企业管理, 2009,(2).

[2] 姜秀萍.电能计量装置的环节控制[J].中国科技财富,2009,6).

[3] 陆祖良.电能表计量现状和问题讨论[J].中国计量,2009,(1).

电力系统雷击远程在线监测系统 篇4

雷击会严重影响电网的安全运行和供电、用电的安全可靠性。当前,我国自然雷击监测主要依靠电网雷电定位系统LLS[1,2,3]和气象雷达,但由于依靠侦测电磁辐射场信号无法直接得到雷击电流波形参数,测量精度有限。而自然雷击电流的在线监测,是一种有效的雷电基础参数研究方法,为防雷设计提供实际数据支持,同时也可为现存的雷电定位系统数据提供校准的依据。

国外学者已经进行了较多高塔雷击电流监测研究[4,5]。1994年至2004年,日本东京电力公司在500 kV线路上开展直击雷测量,分别在60基杆塔上获得了宝贵的120组雷电流波形数据[6,7,8]。国外防雷标准[9,10]的制定主要依靠这些数据。目前,国内也不乏雷电流监测装置的研究,但这些装置多依赖外接电源供电。至今还没有发现国内已经捕获到自然雷击电流波形数据的相关文献。

本文研究的电力系统雷击远程在线监测系统,实现了雷电流波形数据的高速采集和远程无线传输[11]。该系统已经安装于野外输电线路和塔式避雷针上在线运行,并且已获取4组自然雷电流波形数据。

1 雷击远程在线监测系统原理

电力系统雷击远程在线监测系统是具有远程采集自然雷击电流波形功能的自动化仪器系统。当监测系统安装在输电线路杆塔上,不仅可以监测雷击杆塔和避雷线的雷电流波形,还可以监测绝缘子的闪络电流波形,判定电力系统雷击事故类型。

雷击远程在线监测系统主要由雷电流传感器、前置主机和远程数据服务器组成。雷电流传感器和前置主机安装在现场,统称为雷电监测前置机。雷击远程在线监测系统原理如图1所示。

系统中,前置机使用太阳能电池和蓄电池供电,适合在野外条件下安装运行,辅助电源将12 V电池电压转换为±5V输出;当雷击发生时,电流传感器将雷电流变换为电压信号输送到前置主机的雷击信号采样单元,从传感器输出的一定幅值的电压信号将触发信号采样;雷击信号采样单元触发后将连续48ms模拟信号高速采集为数字信号,储存到内存中,然后传输到前置主机的数据接收和GPRS传输单元;数据接收和GPRS传输单元将雷电流波形、GPS时间标签等数据,通过GPRS无线网络发送到远程FTP服务器上,同时用户会收到雷击告警短信;通过Interne网络,用户终端可以自由访问FTP服务器上的雷电数据,并通过专用软件进行分析。

2 雷击远程在线监测前置机

雷击远程在线监测前置机主要负责现场的雷电流数据采集和发送,其结构主要由电流传感器和前置主机组成。

电流传感器采用自积分形式的Rogowski线圈[12,13,14,15]结构。自积分Rogowski线圈电流传感器使用大电感、小电阻积分方式,具有高频响应特性好的特点,能将穿过线圈中心的雷电流信号转换为等比例的电压信号输出,转换比例约为2000 A/V。通过大量实验,研制出了高频性能优良的电流传感器,并实现了产品的小型化与实用化。

电流传感器采用开合式结构,外壳使用绝缘材料,净重约1 kg,安装、施工十分方便。电流传感器和前置机之间通过双层屏蔽电缆连接,能有效防止雷电冲击电流引起的电磁干扰。电流传感器圆环内径达到0.6 m,可以安装在避雷针、避雷线支架和绝缘子串等雷电流路径上。较大的内径能有效防止绝缘子闪络时形成的电弧对传感器的影响。

电流传感器安装在110 kV输电线路杆塔避雷线支架和三相线路的绝缘子串上。通过以下方法分析雷电流路径,可判断线路雷击故障类型:

a.当线路发生绕击闪络事故时,大部分雷电流通过杆塔接地电阻入地,绝缘子串闪络支路电流传感器记录的雷电流幅值比其他电流传感器大得多;

b.当线路发生反击事故时,除了绝缘子串闪络相有信号记录外,杆塔避雷线支架电流传感器也有对应的波形记录;

c.当雷击塔顶或避雷线,但未发生闪络事故时,只有杆塔避雷线支架电流传感器有电流波形记录。

图2描绘了前置主机机箱内部电路结构,主要由电源、信号采样板和ARM通信板3部分组成。电源部分采用40 W光伏电池对12 V/40 A·h蓄电池充电,蓄电池在缺少光能条件下为前置机供电可达1周。信号采样板主要负责对电流传感器输入的模拟信号进行A/D转换,采样板采用8位10 MHz采样速率A/D芯片,具有5通道并行数据采集能力。ARM通信板主要负责电流波形数据的转存、压缩和无线传输工作。通信板采用ARM 9主控芯片和Linux操作系统平台,同时整合了GPRS和蓝牙无线通信模块。

3 远程数据服务器

远程数据服务器是一个设立在Internet上的FTP服务器。前置机将雷电数据上传到远程数据服务器上,使用专用软件来显示雷电流波形。不同传感器记录的波形以不同颜色表示,并可以识别故障类型。通过服务器软件,可以方便地浏览、储存、打印指定的雷电流波形,生成事故报表。

4 雷电流波形数据

4.1 第1组雷电监测数据

2007年4月22日凌晨02:26:59,在咸宁地区110 kV汪官线51号塔上捕获到第1组雷电流波形数据。图3中雷电流波形为地线支架上传感器记录,极性为负,幅值11.8 kA。对比雷电定位系统监测数据,显示当时汪官线51号塔附近有负极性雷击,幅值10.9 kA。

遭受雷击的汪官线正处于停运状态,从登塔检查的结果看,发现51号塔顶有灼伤痕迹,绝缘子串未见闪络痕迹。说明汪官线51号塔顶遭受雷击,但由于雷电流幅值较小,杆塔接地良好,线路绝缘子未发生闪络。

4.2 避雷针雷电监测数据

2008年,深圳3座塔式避雷针(引雷塔)上安装了雷击远程监测系统,并捕获到3次雷击过程。分别记录了2008年9月6日1次雷击牛头山引雷塔和2008年9月17日2次雷击凤凰山引雷塔。

图4中雷击牛头山引雷塔雷电流波形包含大量高频振荡分量,峰值达到-60 kA,与2007年在输电线路上得到的雷电流波形类似。但与传统试验波形有较大区别,其成因及对绝缘的影响有待进一步研究。雷电定位系统同时记录到当天13:02:07.4328在引雷塔附近1 km内发生雷击,电流为-48.6 kA。

图5中2次雷击凤凰山引雷塔雷电流波形拥有波头时间极短的共同特点,以至于雷电监测系统漏掉波形的上升时间。根据实验室试验结果,判断这2次雷电流波头时间小于1μs。2次雷击电流均为负极性,估计其峰值都在-60 k A左右。与雷电定位系统比较,当天引雷塔附近分别在13:42:50.6256发生了-71.8 k A电流的雷击,在13:46:31.8495发生了-44.5 k A电流的雷击。数据表明电力系统雷电监测系统和雷电定位系统具有较好的对应性。

5 结论

电力系统雷击远程在线监测系统安装于野外输电线路和避雷塔上正常运行,已经捕捉到4次自然雷电电流波形。与实验室常规冲击电流试验波形相比,它们表现出了一些新的特性。其中,有2处雷电流波形呈现剧烈高频振荡,另2个波头时间极短(小于1μs)。这些雷电流波形的成因及其对绝缘的影响有进一步研究的价值。另外,对于雷电流幅值及波形统计规律的研究,有待开展更多的自然雷电监测活动和获得大量的数据支持。

摘要：电力系统雷击远程在线监测系统是一种自然雷击电流波形数据采集装置,它利用Rogowski线圈电流传感器将雷电流转化为电压信号,并实现了雷电流波形数据的高速采集和远程无线传输;系统通过服务器专用软件实现雷电流波形浏览和电力系统雷击类型、故障方式等判定。系统安装于输电线路和塔式避雷针上,经过2年野外运行,已经成功获取4组自然雷击电流波形数据。与实验室常规冲击电流试验波形相比,这4组雷击电流波形数据中存在波头时间小于1μs和波形幅值激烈振荡的特性。

电力远程系统 篇5

为满足居民对生活用电的需求，不断提高供电服务质量，电力企业正在对城镇居民住宅实施一户一表工程，以提高用户用电收费的准确、合理性。一户一表的实施给电力企业增加了大量的工作量，一个中等城市户表数可达数十万台之多，除配电线路改造外，更有大量的抄表收费工作。如靠抄表员登门抄表和收费既要化费大量的人力和时间，给用户带来诸多不便；而且抄录的数据在时间上离散性大、准确度低，给用电管理带来很大困难。

为此，电量计量与远程集中抄表是现代电力营销系统的一个重要环节。采用远方集中抄表技术、银行划拨收费的方式完成抄表、收费工作，给供电企业和广大用户提供了简捷、准确的收缴电费手段。抄录数据的准确性和同时性，又给用电管理、分析、监察、线损计算提供了有效依据，提高了用电管理水平。随着技术的进步和经济的发展，远方集中抄表系统将进一步为需求侧管理提供良好的技术手段。【系统介绍】：

厦门建纬信息科技有限公司用电信息远程集中抄表管理系统，是针对智能化住宅小区集中抄表应用而推出的解决方案，本系统由主站、远程数据采集终端、计量仪表组成，实现数据采集、存储和传输，并对计量仪表和远程数据采集终端运行工况准确实时监控、用量统计和分析，结算收费、催费。具有管理和结算功能，可实现多级、多层次分权管理功能。

一、整体系统由三级设备、二级通道以及一套系统构成。其中；

1、三级设备指的是电量计量设备，数据采集设备和主站设备。

2、二级通道指的是数据采集设备（采集终端）与电量计量设备的数据通道（下行通道）和数据采集设备（采集终端）与主站系统的数据通道（上行通道）。

3、一套系统指的是电力用户用电信息远程集中抄表管理系统。

二、建设内容

1、在智能小区各用户安装电子式电表。

2、安装厦门建纬JW5202数据采集终端，并在终端与多个电表直接进行485总线连接。

3、将数据采集终端过无线GPRS/CDMA通讯方式接入系统。

4、在主站系统设置档案及通讯信息，对上述设备进行联调，对电能量数据进行采集、管理、监测和信息发布。

5、各工作站可通过系统进行电能量管理和应用工作。

【系统框图】：

【主要功能】：

本系统功能强大，使用方便，为用户节省了大量的人力和管理资源。包括：

◆ 自动抄表：避免打扰用户，减少抄表人员；提高电能计量的的时效性和准确性。◆ 档案管理：对包括面向电力设备对象的参数管理、各种电网设备档案管理、数据采集终端参数设置、采集方案管理、分析参数设置、业务变更管理。

◆对市/县级电网辖区内各变电站、工矿企业用户、居民用电等各类用电计量点进行自动抄表和用电监测；

◆ 模块管理：主要实现系统功能模块的配置管理功能。◆ 参数设置：根据采集终端功能，设置采集终端参数（复位命令、校正采集终端时针、设置采集终端自动抄表时间、集采集表终端计档案装载）、控制命令、终端状态检测。

◆ 数据导出：主要实现将系统中的电表信息、用户信息、数据字典等参数数据导出为TXT文本格式，可以将表计日抄读、月抄读数据导成EXCEL格式，便于客户手工结算。

◆ 日抄读：根据采集终端功能和对采集终端的相关设置，主要实现抄读采集终端采集到的电表在当天抄表时段内的数据。

◆ 月抄读：根据采集终端功能和对采集终端的相关设置，主要实现抄读采集终端采集到的电表在一个月中某个冻结时间点的数据。

◆ 随机抄读：根据采集终端功能，主要实现抄读采集终端采集到的电表在一段时间内每一天的重点曲线数据。◆ 历史抄读：根据采集终端功能，主要实现抄读采集终端采集到的电表在规定时间段内任意一天的数据。

◆ 查询统计：提供档案数据查询、历史记录查询、二次数据比对、抄读失败记录查询。◆ 数据分析：系统通过对上传的数据进行分析，自动生成各种报表并绘制各种曲线，管理人员可以及时掌握用户的能源消耗状况，为生产、管理和决策提供及时可靠的信息。◆ 损耗管理：系统会自动计算线损，对于监控线路的总表和分表的差值超过合理的损耗范围，系统会报警提示，以方便管理人员及早进行查疏堵漏。

◆ 告警管理：对于各测量点测量数据出现异常情况，系统会自动报警提示，以便及时发现问题。◆ 远程控制：现场仪表可设置通讯控制模块，通讯控制模块可以接受管理中心计算机传来的指令打开或者关闭用户用电线路，从而实现远程实时控制功能。（可选）◆ 短信通知：以短信方式将用户某月的用电量发送给用户。【主要特点】：

◆一体化设计，具备市/县级电网一体化应用的解决方案的能力，提供关口、大用户、台区等领域的基础应用和数据统计浏览功能，为用户提供统一的用电信息采集应用。

◆ 实用性：智能化小区与供电企业距离远，因此采用覆盖广泛的GPRS/CDMA网络高信号捕捉，必要是采用高增益天线，可确保网络的正常运行。

◆ 实时性：采用最新的通信和软硬件技术，建立了清晰和合理的系统架构，可以实现多线程的 远程并发通信，在几秒时间内，可以让成百上千个用户的实时用电信息传送到监控中心进行集中监视和远程调度，实现故障信息的及时报警。

◆ 可扩充性，支持主站设备、数据采集终端、电表等规模数量的平滑增加，无需修改应用程序。◆ 易维护性，系统可对数据采集终端执行相应的远程操作命令，包括远程参数设置，远程控制、远程数据抄收、远程终端复位、远程终端软件升级等。

◆ 性价比高，该系统专为供电公司电能计量管理企业量身定制，充分考虑到供电公司用户各个环节的业务需求，性价比很高。【客户收益】:

◆ 该系统解决了入户抄表的低效率、干扰性和不安全因素等问题，减少了物业部门的工作量及不必要的纠纷。

◆ 该系统可为物业管理部门提供设备实时监控、用量统计分析、结算收费、催费、远程控制，为管理部门提供准确、完整的用户用电的信息数据。【适用范围】：

电力远程系统 篇6

【中图分类号】TN86 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）03-0130-02

一、电力通信典型机房环境及电源系统配置

（一）电力线载波站

通常情况下，电力线载波站设于变电站内或发电厂内，机房设备包括220V交流电源、分体式或窗式空调，设备被供电电流以-48直流电流为主，其源自通信专用蓄电池及整流器。站内电源系统组成成分包括直流蓄电池及分配屏、高频开关电源的整流器、交流配电屏等。

（二）光纤通信站

通常情况下，光纤通信站设于变电站、电厂或地调内，机房设备供电电流以-48直流电流为主，空调类型以柜式或壁挂式分体机为主，机房内实行各通信设备通信电源共享机制。

（三）微波站

现阶段，我国电力通信传输主干线以数字微波电路为主，以至于已建成较多微波站。微波站机房大多为砖混结构，且机房内空调为壁挂式或分体柜式空调机。对于某些高山站，因制约因素较多，其多采用集装箱是铁机房（全封闭），机房内安装有空调设备，其保温防盗性能极佳。

微波通信设备供电电流为-48V，通常情况下，电源系统构成成分包括-48V蓄电池组及开关整流器；以微波站实际情况及所处地点为依据，微波站典型配置主要包括：

1.有可靠交流电源站，其连接图如下：

（四）程控交换机房

通常情况下，程控交换机房设于变电站、电厂、地调、或省调楼内，机房环境条件及空调设备均较好。电源系统供电组成成分包括-48蓄电池组、开关整流器。

二、监控系统基本要求及功能

（一）监控系统基本要求

监控系统作为传感器技术、多媒体技术、计算机网络技术及现代通信技术等高科技综合发展的产物，其应该符合相关基本要求：

1.开放性

系统结构设计应该以开放式为主，该结构开放性极佳；其支持与多种被控对象接口（有监控数据输出口或已有监控系统的设备连接）；为其他更高级别监控系统或管理系统提供开放协议及接口功能；其支持系统用户开展二次开发。

2.实时性

监控系统应选取实时多任务操作系统，以此确保及时传输并处理监控系统内一切被监控站点信息。

3.高安全性及可靠性

监控系统应具备高可靠性及安全性，以便为用户提供安全权限保护功能。

4.操作简单

监控系统应具备图形化人机界面，以方便用户操作及为用户提供在线帮助功能。

（二）监控系统基本功能

1.监控功能

对各电源系统运行工况及参数、通信站机房环境进行实时监测、监视；支持对有关遥测、遥信量值的处理及储存随意设置；支持对被监控对象开展遥控操作，且其具备权限设置保护功能。

2.告警功能

监控中心能对各电源系统、通信站机房环境等工作情况进行监视，比如：监控中心将以音响或图形方式对遥测量值越权或遥信变位等告警作出告警提示，且支持紧急告警点画面自动弹出功能；紧急告警、严重告警及一般告警为告警的三种形式，在设定好告警级别后，监控系统告警提示将自动启动告警级别功能。

3.存储功能

监控系统将严格按照要求分级存储及处理其所采集到的电源系统遥测及遥信信息、机房环境等，并准确记录下信息变化情况，特别需要提出的是，监控系统将采集到的因上报通道堵塞等信息自动储存于当地处理机内，其在传输通道畅通后将继续上报至监控中心，从而为分析电力通信故障提供可靠依据；支持组合查询存储告警信息，告警信息经处理并储存，监控系统将以用户查询组合条件为依据支持用户查询告警记录。

4.管理功能

管理监控系统内各站参数；管理用户口令及权限，即用户在获取授权许可后方可进入监控系统，监控系统管理人员被允许对系统所用功能进行操作；管理监控系统各监控站设备信息；维护并管理数据库；管理告警发生时应告知的电话、人员等信息；管理监控系统内各服务器及工作站；管理门禁，即管理并记录各监控站点IC卡使用情况（IC卡制作发放、IC卡锁密码、开关门时间及数量等）及门禁系统。

5.报表功能

监控系统统计报表内容及设置报表项目等均能以用户要求为依据，报表形式支持曲线、图形及文字等；通过数据库查询，监控系统可根据用户要求报表格式生成年报、月报及日报等综合报表；可直接浏览各统计报表，并支持以用户所需文件格式或打印机输出。

6.自检诊断功能

电力远程自动抄表系统初探 篇7

1 系统的组成

如图1所示, 本系统主要由采集终端、集中器、远程数据管理中心3部分组成。

采集终端负责采集和处理表计的脉冲数, 然后转换成电量数据并将这些数据通过电力线载波通讯方式直接传输到集中器;集中器负责管理下属的所有采集终端, 通过电话线、GSM或高压载波把数据传输到远程数据管理中心传输数据;远程数据管理中心负责整个用电管理区域所有集抄小区数据的抄收、汇总、计算、远程控制和打印、查询等功能。

2 系统的硬件设计研究

2.1 硬件单元设计

2.1.1 采集终端

分2种方式安装, 对用户电表进行采集处理数据并通过电力线传输到集中器中。一抄一模式单表模式:指每个电表都有独立的数据采集和处理及载波通讯模块。该方式适合于电表集中或分散的小区, 具有安装维护方便、通用性强、安全可靠的特点, 因为表功能独立, 即使单表出了故障也不会影响其他表, 更换时也很方便, 但是单表方式的成本要比一抄多的方式稍高;一抄多:指将若干个电表集中在一起, 表内只有脉冲输出, 多只表使用一个外置式采集处理器和载波通讯模块, 该方式的平均每点造价低, 但是安装需处理脉冲线的连接, 且要求电表集中安装, 安装维护不是很方便, 若外置式采集处理器和载波通讯模块出了故障, 影响面也较大。用户也可根据实际情况选择采用2种方式进行混合组网;对用户电表进行采集表计的脉冲信号并通过电力线传输到采集主机中;采集终端 (全功能单表型) 集脉冲采集、数据处理存储和载波通讯电路, 它装在用户的电表里面, 通过电力线把数据通过集中器传到管理中心。该终端具有以下特点:本地可完成累计、数据缓存、负荷计算。可按照上级机 (集中器) 的抄表指令, 向上发出当前累计电量、历史电量等数据, 接收上级机发来的控制数据, 如用电量限制等参数, 根据给定值完成电量超限告警, 并可选切断负荷功能。

本系统的智能电能表可完成最多达三级中继, 足以适应供区范围较大的农村配电网。电能表现场安装时, 既可就地写入电表地址码, 也可在用电管理中心进行远距离统一编码。

2.1.2 采集终端功能

(1) 电能表电量数据的采集、处理、存储; (2) 通过上一级集中器与管理中心通讯, 将储存的电量信息传送至管理中心及执行管理中心下发的控制指令; (3) 电力线通讯及相应的接口; (4) 具有预留红外扩展接口, 方便用手持式抄表器进行现场抄收; (5) 具有防止非授权人员操作的措施; (6) 适用于任何电能表 (机械表和电子表) 。

2.1.3 单相采集终端技术参数

工作方式:半双工;速率:300～2 400 bps;最小传输时间 (每周期) :0.5 s;最大传输时间 (每周期) :5 s;载波频率:127 k Hz;数据写入方式:串行;最大输出电平:116～134 d BμV;频带外干扰电平:<60 d BμV;脉冲信号输入:80 ms (+/-10%) ;静态消耗功率 (不含电表本身功率) :0.5 VA;传输状态功率增量:5 VA;运行温度范围:-15～+55℃;运行电压范围:180～250 VAC (50～60 Hz) ;湿度范围:<96%相对湿度;采集终端 (一抄多型) 采集并处理多个电表的脉冲信号, 其他功能与采集终端 (全功能单表型) 无异。采用外置式, 安装在集中电表箱内, 接入各电表的脉冲线。技术参数与数据类似于单相采集数据标准。

2.2 集中器

负责管理系统中心和本台变压器的各采集终端的连接和数据传递 (每个台变可以有一个或者多个) 。集中器装在配变的附近 (或低压网上任何方便的地方) , 通过电力线汇集该配变下所有采集终端的数据, 并作为连接管理中心的网桥。

2.2.1 功能与技术参数

(1) 功能:实现管理中心和采集终端的连接及数据传递;提供各种标准接口RS232/485接口;支持选择调制解调器、高压电力载波接口或GSM接口;自动选择抄收相位。

(2) 技术参数:工作方式:半双工;速率:300～2 400 bps;载波频率:127 k Hz;最大输出电平:116～134 d BμV;频带外干扰电平:<60 d BμV;消耗功率:15 W;运行温度范围:-15～+55℃;运行电压范围:180～250 VAC (50～60 Hz) ;湿度范围:<96%相对湿度。

2.3 用电管理中心

远程数据管理中心负责整个用电管理区所有集抄区数据的抄收、计算、管理、控制和打印、查询。且可以和用电收费系统连网, 真正做到自动抄收、自动计费和自动电源通断控制, 整个系统一旦建成完全可以实现自动化管理。理论上, 每个台变可容纳32K个用户, 当然, 现实中一个台变下不会有这么用户, 同时如果用户数量太多会造成抄收周期变长。

用电管理中心设置一至数台抄表计算机, 通过市话网与辖区内各台集中器进行通信, 完成各种数据的接收及下发。

抄表计算机完成数据收集、存档、统计、产生报表等功能。并可根据授权许可, 向集中器下达指定电能表的运行参数, 如负荷限制、用电量限制等。在安装了新的电能表后, 可通过抄表计算机设置或修改电能表地址代码。

电业局的主机系统是由服务器、调制解调器 (MODEM) 和电话线构成。服务器通过RS-232接口与调制解调器相连, 调制解调器与电话线相连。

各电力用户的子系统由一台数据采集传送器和一条双绞线公共电缆与各电度表连接, 数据采集传送器通过电话线与主机系统相连。

电度表内部读写存贮器自动连续记录电度表盘读数, 并存贮其数据永不丢失 (断电存贮134年) 。主机系统通过数据采集传送器随时都可读出每个电度表的用电量。

当电业局需要抄表时, 操作员利用主机系统上的菜单, 呼叫各分机系统, 当呼叫某特定的分机系统时, 主机系统的微机和调制解调器按分机系统的电话号码自动拨号, 拨通后, 与该分机系统建立数据通讯链路, 分机系统将各电度表读数传送给主机系统, 主机系统对各分机系统的上装数据生成相应的文件。当主机系统没有拨通后分机系统, 主机系统开始对下一个分机系统拨号, 建立数据通讯, 直到全部分机系统拨通为止。在拨号和通讯过程中, 主机屏幕上有状态显示, 遇有电话线路故障, 系统提示给操作员, 并抄出叫通的分机系统的清单, 主机所呼叫的分机系统的数目没有限制。主机可对各分机系统上装的数据文件进行后续处理, 各种处理可通过主机上的菜单进行选择。对于各分机系统上装的数据文件, 主机能够完成如下后续处理功能:列出每个分机系统内的各个电度表的读数耗电量及电缆;列出每个分机系统的总耗电量及电费;打印出各分机系统中每块电度表的电费收据;列出全部分机系统的耗电量总和与电费总和;操作员必须输入正确的口令才能进入主机系统;各用户电度表的初值数据及当量只能由操作员输入该主、分机系统;主机系统本身固化了数据库, 从而使系统生成的各种报表格式能与供电局的计算机系统兼容。

3 结语

系统功能特点:

(1) 对各用电户所用电量的计量, 不受主系统及子系统的任何影响, 独立计数及存储数据134年不缺失, 丢电保存10年。

(2) 各电表的数据传送仅用一对双线共用电缆并接, 主机系统所包括的子系统数目不受限制。

(3) 若双线电缆由于各种原因断线短路或计算机系统停电不能正常运转, 都不影响和干扰各电表用电量的独立存贮及计数。

(4) 每只电度表内的存贮器具有64位十进制数地址码, 每只电度表都不会出现重复的地址码, 因此计算机对每只电度表进行寻址绝不会出错。

参考文献

[1]刘晓霞, 李宇成, 唐赓, 等.基于Internet的网络电表集抄系统[J].北方工业大学学报, 2001 (1)

[2]常飞, 赵伟.不断发展的自动抄表技术[J].电测与仪表, 2004 (5)

[3]王月志, 刘伯刚.自动抄表系统[J].电测与仪表, 2004 (9)

[4]李良沫.电力线数字载波及其发展[J].电力系统通信, 2000 (1)

[5]宋永华, 肖颖, 张琪.电力线载波技术重大突破——数字配电线载波技术及其应用[J].电网技术, 1999 (2)

电力远程系统 篇8

随着无线通信技术的发展, 完全可以利用GPRS网络系统中提供的无线IP, 在GPRS服务网络平台上构建远程无线抄表系统[1]。系统具有传输速度快, 传输数据量大, 传输距离不受限制等优点, 非常适合采集点多、范围广、距离远的电力系统。鉴于目前我国供用电需求与经济状况, 并考虑自动抄表数据信息的可靠性、安全性、工程造价与施工周期、系统维护费用以及可扩展性等因素, 上层为GPRS通信信道、下层为低压电力线载波方式的双层结构是未来自动抄表系统的发展方向。

(一) 系统构成方案

系统由电能表、数据采集器、集中器和监控中心四个部分构成, 系统的结构示意图如图1所示。

(二) 系统硬件设计

1.电能表数据采集器

电能表数据采集器可以自动完成多个用户电量信息的采集并将这些数据通过220V电力线载波通信模块传送给集中器, 其硬件框图如图2所示。

系统采用Philips公司的双串口芯片P89C669作为主控MCU。它是基于PHILIPS半导体新51MX内核 (一种加速的80C51结构, 指令执行速度2倍于标准的80C51器件) 的首类Flash微控制器代表。该芯片有2个增强型UART, 分别用于和上位机及下位机通信, 一个字节型I2C总线串行接口。它包含96kB的Flash程序存储器、2kB的数据SRAM、1个可编程计数器阵列、可配置成不同时间范围的看门狗定时器 (通过SFR的位设置) 。存储器采用I2C总线接口的存储器24LC32, 具有读写速度快, 体积小, 接口简单, 使用寿命长的特点。时钟电路采用DS12887芯片, 具有万年历时钟, 实现时钟和定时报警的功能。采集器与集中器之间采用现有的电力线进行通讯, 不用额外布线。系统选用面向电力线载波通信市场而开发研制的专用扩频调制/解调器电路SC1128芯片[2]。该芯片功能强大、技术先进, 具有较强的抗干扰及抗衰减性能。接收数据时, 信号由电力线通过耦合器、带通滤波器和放大器送入SC1128芯片, 经过其处理后再传送给P89C669芯片;发送数据时, SC1128芯片将P89C669送来的数据经过处理后通过功率放大器和耦合器耦合到电力线上。

2.集中器

集中器可在一个变压器下设置一个[3], 一方面通过SC1128芯片接收采集器发送到电力线上的数据, 另一方面又要将这些数据进行处理后通过GPRS模块进行无线传输, GPRS模块以浮动IP地址的方式连接到Internet, 向监控中心传送抄表信息, 并接收控制命令, 其硬件框图如图3所示。考虑到集中器需要两个串口实现通信, MCU也以P89C669为核心, 配有电力线载波接口电路和GPRS无线模块电路。本系统的存储芯片选用24LC128, 该芯片是一种容量为16K×8的串行EERPOM。显示屏使用128×64的点阵式LCD, 可以显示多个电能表的数据。键盘设置采集数据、上传数据、查询、报警等按键以备紧急使用。[4]

3.监控中心

监控中心服务器通过自身固有的IP地址连入Internet, 这样就可以接收GPRS模块传送的抄表数据。监控中心安装有监控软件和数据库软件, 监控软件负责将服务器接收的数据进行校验、计算、存储、分析、管理等, 数据库文件可以将这些数据转化为EXCEL文件打印各用户当月用电清单。同时, 监控中心对用户用电情况实现实时监控, 可以对系统内的设备发出各种指令并对异常情况进行报警。

(三) GPRS的实现

数据的远程传输由GPRS无线通信模块实现, 它的性能直接关系到整个系统的稳定性和可靠性。GPRS模块通过RS232接口与集中器的MCU连接, 每个GPRS终端都具有一个浮动IP地址, 通过IP地址接入Internet, 从而将数据传输到Internet上。[5]系统的GPRS接口电路由G20模块和微处理器P89C669构成。

G20模块是MOTOROLA公司生产的GPRS模块, 它体积小、性能强, 数据传输质量高。芯片集成有完整的射频电路和GPRS的基带处理器, 内嵌TCP/IP协议, 同时具有四个通信接口:RS232、USB、SIM卡接口和一个SPI接口, 使用灵活。G20模块支持大部分AT指令, 也提供了专有的支持GPRS服务的AT指令。系统运行时, G20模块一方面通过RS-232总线以及相关的AT指令与集中器的MCU之间进行双机通信, 另一方面通过连接开通GPRS功能的SIM卡, 实现Internet连接。

(四) 系统的软件设计

系统软件设计采用模块化, 能够完成如下功能:

1.自动抄表功能。系统可以按需要进行实时快速抄表外 (抄表时间一般不超过20分钟) , 还可以按照设置的抄表开始时间和抄表间隔自动抄表。对于抄不上的数据, 系统会自动补抄或发出报警以便值班人员进行人工补抄, 提高抄表的准确性。

2.统计分析功能。系统可对不同时段、不同区段的负荷、电能量等进行统计分析, 绘制功率、电压、电流曲线作平衡分析, 为决策者提供依据。收集线路各计量点的负荷数据, 为线损计算分析提供数据支持。系统记录日最高电压、最低电压、停电次数和累计停电时间, 可作为供电部门内部的供电质量考核。

3.远程和现场通断电控制及报警功能。供电部门可以根据用户交费情况通过切断/闭合用户电流负载回路来实现远程断/通电控制。系统具有实时断线检测和报警功能, 可以在监控中心会显示断线的具体表计所在的位置。

4.防窃电分析功能。系统一方面可采集用户电能表的相、零线电流不平衡等现场运行工况, 另一方面根据电力用户的历史值分析是电表发生故障还是该用户窃电并发出报警信号。

5.数据查询功能。可查询所有用户的表编号、表序列号、门牌号、用户姓名、电话号码及表常数等信息。

6.报表生成及打印功能。系统按用户要求提供各种统计分析报表, 包括:抄表月报表、故障分析报表、抄表数据清单、用户用电量分时段计费统计图表分析、损耗分析等并按需要打印各类报表。

7.校时功能。在系统中, 任何形式的信息交换都携带有时问信息, 因此系统时钟必须保证可靠且一致。系统校时以主站时间为基准, 由主站-集中器-采集器逐级进行。

(五) 结束语

基于GPRS和电力载波的无线远程抄表系统可以同时对多个分散用户节点数据进行采集、分析并实现数据采集的实时性、准确性和数据传输的可靠性。由于采用电力线和GPRS公网作为通信信道, 无需专门布线, 组网简单、建设维护成本低、覆盖范围广、抗干扰能力强, 并且系统传输容量大、速率高、费用低, 因而具有广阔的应用前景。

摘要：研究以GPRS网络和电力载波相结合作为传输方式的电力远程抄表系统, 给出了系统的结构功能以及软、硬件设计方案。通过电力载波通讯将各用户的电表数据汇总到集中器, 再由集中器通过GPRS无线模块发送到监控中心, 由监控软件对数据进行汇总处理。该方案经过测试, 计量准确、运行稳定可靠, 满足实际需求。

关键词：无线,GPRS,电力载波,集中器,单片机

参考文献

[1]孙少晗, 李继胜, 姚蕾.电力大用户远程自动化抄表系统的实现[J].继电器, 2008, 36 (11) :55-57.

[2]陈卫兵, 束慧.基于GPRS和电力载波的远程抄表系统[J].仪表技术, 2007 (11) :4-6.

[3]宋在勇, 赵莹, 危厚琴.低压电力线载波的远程电能抄表系统的设计[J].科技信息, 2007 (30) :291-292.

[4]杨瑞霞.基于GPRS电力无线抄表系统的设计实现[J].电测与仪表, 2007, 44 (12) :30-32.

电力远程系统 篇9

关键词：电力远程监测,TCP网络连接,集中管理

0 引言

近几年,无线数字电视在国内发展异常迅速,主要运用在城市的公交、铁路、户外广告和移动多媒体等,由于城区建筑比较密集,对信号的衰减影响比较大,同时为了提高信号在郊区或者偏远小镇的覆盖质量和面积,就需要通过建立单频网、差转台或者直放站来解决信号的覆盖问题,这些基站可能分布在城市、乡镇,甚至是人际罕至的山区,数目较多,地域分布广。为了保证机房内的服务器、交换机、路由器、发射机、UPS和空调等的设备正常工作,稳定和持续的供电是其正常工作的基本保证[1]。目前国内外很多发射基站都是主要通过人工巡检方式了解供电运行情况,经常是当信号出现中断报修后,运维人员才发现故障,不仅增大了运维人员的工作量,而且对于提高客户服务质量等方面都会造成一定的影响。为适应减员增效和现代化管理的要求,设计了无线数字电视发射机房电力远程监测系统,通过对各设备支路电流、电压以及运行状态等参数的测量来实时监测和记录各设备运行状况。

1 系统功能和监测终端平台

无线数字电视发射机房电力远程监测系统集采集、处理、报警、管理于一体,内建完善的TCP网络功能,灵活组网。为了系统便于维护,采用标准模块化的设计方法,充分保证系统的适应性和可靠性,也便于扩充。

1.1 电力远程监测系统功能

系统分三层设计:监测终端、通信层和远程监测中心。监测终端主要通过采集各电力支路的参数和工作状态,并根据预设值判断故障,具有本地显示、报警和日记查询等功能;远程监测中心是一台多功能的智能监测服务器,内置了一套管理系统软件,能够对各种现场数据进行采集和自动化处理,主要收集从各个发射机房回传的数据,并通过数据库对数据进行存储和管理,同时具有数据分析、告警提示、报表打印等功能;通信层采用C/S架构设计,远程监测中心作为服务端,通过TCP传输协议与各机房的客户端通信[2]。

1.2 监测终端平台

发射机房的配电箱有多个支路,终端主要监测市电输入、空调、UPS蓄电池输出、机柜、发射机和室内照明等支路,通过监测母线电压和电流就可以实时掌握各单元的供电情况。

1.2.1 监测终端硬件结构

发射机房电力监测终端以微控制器C8051F340为处理核心,通过SM系列电流变送器将0~5 V的电压信号送给控制器的ADC口,通过SPI接口与网络模块W5100实现接入Internet;LCD用于显示机房现场监测结果及告警情况。监测终端结构如图1所示。

发射机房电力监测终端提供了多路模数字量传感器的设备接入接口,可以通过这些接口对现场的各种数据进行有效的远程监测和管理,当系统监测到被监测对象的情况发生异常时,系统会发出报警,及时地通知相关的管理人员。同时,还可以通过系统预设的应急程式,自动地启动对应的应急措施,帮助管理人员排除故障,避免或减轻故障带来的损失[3]。

1.2.2 支路电压和电流监测方法

主电力系统为了传输电能,往往采用交流、大电流回路把电力送往设备,无法与控制器C8051F340的ADC口直接相连进行测量。故采用了互感器解决这个问题,它可以将交流大电流按比例降到用控制器端口直接测量的数值。SM系列电流变送器结构如图2所示。

系统采用的是SM系列线性交流电流变送器SML50ACE-12/24,它灵敏度高,快速响应,初级与次级高度隔离;单电源供电,电源电压范围为12~24 V;测量电流范围为0~50 A;交流输入,输出0~5 V的直流电压。SM系列电流传感器的电流输出可通过外接电阻转换为电压输出。

2 客户端软件

客户端软件采用C语言设计,由于结构不复杂,故采用了一个循环的结构,在这个过程中通过调用不同的功能子函数实现,子函数包括各模块初始化、建立网络连接、数据采集处理、日志操作、数据格式的处理等。

2.1 程序流程

终端上电后首先进行系统初始化,包括网络配置、设置扫描间隔等,然后主动与服务器端建立TCP网络连接。通信正常后,终端开始依次采集各支路的电流和电压值,并对每组采集到的数据进行分析,处理后得出最后的结果,再对这个数值进行判断。如果是正常状态,就直接将数据按照事先规定的协议打包并发送至服务器端;如果监测到的数值异常,则写入日志,启动本地报警,并将告警原因显示到LCD上,向服务器发送数据时需要一并发送告警报错类型,以便工作人员及时查清原因。接着根据设定的扫描时间,延时N s,再次进入下一个循环[4]。扫描周期的设计要比较快,但不能太快,考虑到电流和温度变化,在1/10 s量级,扫描周期设计100~200 ms为最佳。软件流程如图3所示。

2.2 数据处理

考虑到坏数据处理和合理报警都是因为通道或传感器受到了干扰引起的,为了使提出的方法具有普适性,在数据采集底层就要进行处理。每个监测量定义都要对应这样一组数据,可以根据先验知识或后验知识人工设定。每个监测量在取得数值以后,经过评估,得到实时状态。结合数据处理,数据采集流程如下:1)从模块读数据,采样,得到数据;2)在时钟控制下,连续5次采样,平滑处理,去掉最大和最小,3次平均值作为实时数据;3)评估。如果不合理,废弃此数据,继续采样。如果依然不合理,放弃该点数据,记录状态为“故障”[5]。

3 集中监测管理中心

监测管理软件采用VC++6.0作为开发平台,由于系统要管理的机房数量多,而且涉及到的数据庞杂,为了方便分类、管理和查询等,引入了Access2003为后端数据库,采用开放数据库互连ODBC对数据库进行操作,它提供了一组对数据库访问的标准应用程序编程接口API,这些API利用SQL来完成增、删、改、查和维护等操作等大部分任务[6]。

程序运行在监测管理中心的PC机上,通过以太网实现与各监测节点的通信,主要使用Socket编程完成TCP的连接与数据的收发,并实现数据处理、实时显示、数据备份、历史查询、数据统计、分析预测、故障报警和报表导出等功能[7]。

3.1 数据传输协议

系统的客户端与服务器端的上下行数据交互主要包括两大类:上传数据和下行指令。为了使系统的数据传输更稳定可靠,定义了数据传输协议,将数据打包成帧的格式再通过建立的TCP连接发送出去,数据帧协议结构如表1所示。

为了区分每个帧数据,协议规定每个帧都以#DVB#开始,以#END#结束。在系统规划初期给每个机房的监测终端指定固定的IP地址,并录入到监测中心的管理系统中。

3.2 报警类型

本地报警功能在控制器上直接实现声光报警,并记录报警信息和处理措施,同时传送给监测后台。远程报警可通过监测后台实现,会在人机交互上弹出相应界面,给出是哪个机房的设备出现故障以及故障原因。故障报错种类分成8类,如表2所示。

通道故障包括某个通道数据异常、开路或者短路。模块故障包括某个模块无通信回应、掉电、接触不良或者模块损坏。通信线路故障指所有模块都没有响应。其中,干扰是指由于受电磁环境的影响,偶尔出现无效的坏数据,如果有坏数据出现,发送最近一次测量数据作为替代并存储来消除干扰;如果是有连续的坏数据,就认为是通道或者电流变送器有缺陷。

4 结论

采用C/S架构设计的无线数字电视发射机房电力远程监测系统,采用了SM电流变送器实现了对大电流的准确测量,通过微控制器C8051F340实现了数据采集、处理、网络接入和数据传送等功能,从而完成了对市电输入、UPS蓄电池、空调、发射机等设备的实时监测。该系统适用于网络规模大、用户数量多和分布较广的基站电力监测管理,可对大量分布式的数字电视发射机房的电力的电源进行集中统一管理,真正做到电源管理的实时化、智能化和网络化,省去了频繁的机房巡查,大幅度降低了运维人员的工作强度,对于推进的无人值守基站管理模式具有重要意义。同时也变“报障→维护”的被动运维模式为主动和自动的运维模式,及时发现故障,将隐患消灭在萌芽中。

参考文献

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[3]卢刚,程显蒙.基于GPRS和AT89C52的远程电力监测系统设计[J].自动化仪表,2008,29(11):40-42.

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[6]顾东袁,杨东勇,徐杨法.智能坐便器嵌入式控制系统设计与实现[J].计算机工程与应用,2008,44(31):98-100.

电力转接头温度远程监控系统研究 篇10

关键词：接头监控,ZIGBEE,无线传感网络

我国的电网四通发达, 电力线中的高压接点更是数量巨大。高压接点作为电力线传输中最重要的接入点常年裸露在外, 有些接入点经常处在一些恶劣的环境中。电力传输的过程中电力线处在高温的状态, 特别是在一些潮湿的环境金属线的氧化更容易发生, 被氧化的电力线接头电阻会变大, 高压接点过热造成了温度过高, 引起火灾。传统的电力监测主要是依靠人工在事故发生之后去进行线路的排查与故障的数据记录, 这种工作的方式费时费力, 主动故障发现能力较弱, 在一些环境恶劣的地区也无法进行人工监测。为此设计了一种自动化程度较高的电力接头温度检测系统［1］。

1电力线接头防火监控系统总体设计

防火监控系统主要是基于ZIGBEE的无线网络组网技术与GPRS无线网络进行数据传输。将温度传感器、空气湿度传感器、氧气浓度传感器安装在电力线的接头处。这些传感器吸附在电力传输线上, 采集的数据经过特殊的外围处理电路处理后通过ZIGBEE协议［2，3］进行无线网络中的数据传输, 数据被汇聚在ZIGBEE网络中的sink节点中, sink节点的数据通过GPRS网络传输到远程的控制中心, 远程控制中心的数据被存储在SQL Server数据库中, 数据库中的数据可以被随时提取进行分析。系统的总体架构如图1所示。

系统使用的温、湿度数据传感器主要是SHT10集成化的芯片传感器, 这种芯片能够输出全量程标定的数字输出, 能够自动实现模拟信号与电压信号的比例转换关系, 使用恒压供电, 其内部安置了放大电路, 响应速度快、抗污染的能力较强, 可以安装在一些恶劣的环境中, 符合电力线接头防火的安装要求。采用的无线传感网络的核心节点采用CC2430芯片［4，5］, 这种芯片集成了ZIGBEE协议栈, 芯片内部还集成了8051单片机具有强大的编程能力。为了提高系统的扩展能力采用了CC2430F128芯片承担无线网络的中心节点。GPRS模块使用的GPRS无线模块是JWOD2—DTU GPRS DTU/RTU。软件设计采用了分层设计方法不同的层次之间实现系统流程中的不同功能, 软件设计层次包括用户层、中间层、驱动层三个层次［6］, 不同层次包含了系统之间的通信与硬件的驱动信息。

2电力线接头防火系统的硬件设计

根据系统的应用要求, 硬件设计分为数据采集与处理模块、无线网络组网模块、GPRS远程无线传输模块、接口模块等4个部分, 系统硬件设计如图2所示。

2. 1数据采集与处理模块

电力线接头分布在一些野外的环境中, 温度湿度传感器与氧气浓度传感器感知的信号受到周围环境的干扰与传输距离的影响信号较为微弱, 在进入到无线网络的sink节点后应该进行信号的放大, 图3为信号的放大电路图。

由图3可见放大电路图中采取了AD公司的高性能的运放AD620, 这种设计可以在保证有效带宽的情况下抑制噪声的扩大, R3的精度可以达到0. 01% , 这种电阻被接在AD620之间, 这种设计也符合低噪声的要求。信号在空间中传输的过程中会受到周围环境的干扰, 正确的频率去除是数据能否准确得到的关键。

滤波电路使用了带通滤波器MAX275, 这是一种性能良好的有源滤波器, 广泛使用在低失真的滤波中, 采用二阶贝塞尔滤波器设计模式, 设定最低与最高的频率在[0. 05, 100]。预处理后的数据经过ZIGBEE无线网络传输到远程的控制中心。

2. 2无线传感网络模块

图5中, 设置了R1和R2是偏置电阻, 分别对电流的工作进行调整, 两个负载电容C14、C15提供了外部的晶振时钟, 设计中负载电容取值为33 p F, 配合CC2430内部的振荡器即可产生32 M的参考晶振信号, 系统上电后, 就可以产生32 M起振信号。 CC2591的HGM引脚、EN引脚、PA_EN引脚都连接到CC2430闲置的I/O口, 由单片机来控制。当HGM为高电平, 表示CC2591接收时, LNA是高增益模式; 当HGM为低电平, 表示CC2591接收时, LNA是低增益模式。而EN引脚和PAEN引脚在CC2591正常工作时置为高电平, 当CC2591进入低功耗模式时, 将其置为低电平, 这样可以降低功耗。

2. 3 GPRS无线传输模块

使用的GPRS无线模块是JWOD2—DTU GPRS DTU / RTU可以提供各种数据接口, 这种模块具有强大的TCP/IP兼容性, 广泛应用在点对点、多点对中心的数据传输中。这种模块的高稳定性能保证了其可以广泛应用在环境无法预测的远程监控中。

3电力线接头防火系统软件设计

系统的软件设计是设计一系列的软件接口, 保证模块的设计独立性与功能独立性, 系统软件设计中采取函数封装的面向对象的设计方法, 这样在接口不变的情况下, 驱动程序与功能模块就会因为使用环境与用户端的要求改变而进行改变, 这样保证了良好的软件扩展性。使用继承特性可以有效提高代码的复用率, 通过中间层的通信机制也可以保证各层设计中间的通信。这样经过面向对象的良好的接口设计后, 系统与系统内部之间模块划分就会非常清晰, 便于系统的维护与升级更新。

软件的整个设计分为系统应用层、系统中间层、 系统驱动层。系统应用层包括数据收录、数据分析、 数据调取、报警、系统运行日志记录等一些终端功能, 系统驱动层包括GPRS驱动程序、CC2430驱动、 RS232接口驱动、RS485接口驱动等。软件的设计框架如图6所示。

系统的应用层的用户不必考虑接口与内部函数调用的过程, 只需要与系统进行交互来对防火系统进行数据的控制, 中间继承层的多个消息队列可以保证服务间的通信机制, 中间继承层提供了FAT文件系统的功能, 提供了标准的程序接口。驱动层的程序对硬件的运行进行了支撑, 保证设备在运行的过程中对数据保持准确率较高的传输。

硬件设备的驱动程序进行封装, 保证了数据的采集传输与存储的可靠性。数据周期性地采集后被传输到ZIGBEE网络的汇聚节点, 汇聚节点的数据经过GPRS网络传输到远程的控制中心, 工作人员对数据进行分析与挖掘预测电力线接头着火的可能性, 进行预测判断。传感器节点大都工作在户外的环境中, 无线传感网络中节点的能量损耗是一个非常重要的性能指标, 在节点的工作软件设计阶段, 设计了节点周期性地工作于休眠切换的工作模式, 工作流程如图7所示。

4系统测试

为了验证设计的防火系统的系统性能, 在系统的测试阶段进行了网络性能测试与数据准确性两个部分。网络的性能测试主要是对网络的连通性能测试与能耗测试。数据准确性测试中将现场测试的温度、湿度数据与远程监控中心得到的数据进行误差对比。

本文以实际设计出的系统进行测试, 系统测试性能参数如表1所示。

表1中, 温度和湿度单位是百分比, 总体误差根据式 ( 1) 计算。

式 ( 1) 中, n代表数据采集的总次数, wi、wi'分别代表远程控制中心得到的数据与现场使用专业工具采集的数据。在表2中得到的数据符合自然界的温度湿度变化, 草地与泥土的地标类型因为存在着一些植被对空气中水分的保持具有一定作用, 所以其温度与湿度的变化准确反应在表2中, 表2是在10个测试点对温度、湿度两种参数进行远程测量得到的数据与现场使用专业工具采集的数据误差对比。图8中显示了上述系统对电力转接口防火测试的仿真结果。

由图8可见, 不同的参数误差都保持在较小的波动范围中, 符合系统的性能误差要求, 证明这种系统的稳定性能。

系统运行参数如表2所示。

5总结与展望

在分析了目前电力转接头容易受到氧化后引起着火的情况, 设计并实现一种远程系统对其实时监控, 设计了基于Zig Bee与GPRS两种技术的电力转接头远程监控系统, 系统测试中网络的数据延时性能可以达到系统要求, 在数据准确率测试方面, 因为测试地点的环境差异与传感器的选择不统一, 湿度数据与氧气浓度数据的准确率变化的幅度较大, 但是都能保持在误差0. 02以内, 具有很强的实用性。

该系统已经形成产品, 在河北电力检测公司得到应用。

参考文献

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[5] 黎连业, 郭存芳, 向东明.无线网络及其应用技术.北京:清华大学出版社, 2004:58—60

电力远程系统 篇11

【关键词】电力营销；远程抄表技术；营销管理模式

我国社会主义现代化建设的进程在不断加快，人民生活水平的日益提高，对电力的需求快速增加，在这种状况下，原有的抄表和收费模式已经不能适应当前的电力现代化发展。在科学技术为支撑的基础上，电力行业的发展也在进入自动化、一体化的层次水平，因而在电力营销中对自动化的和一体化的管理应用成为电力行业领域的发展潮流，运用远程抄表技术能够更加有效提高电力营销和管理水平，更好为生产和生活进行服务。

一、当前电力营销远程抄表技术的现状和存在的问题

远程抄表技术是通过应用电量采集设备和相关应用软件系统建立电能表的档案，从而实现对电量采集状况的分析和处理，明确监测计算母线电量平衡，能够及时找到和发现问题，同时还能够方便用户在变电站进行自动抄表，并对电费进行符合营销系统的标准计算，如果某用户对电能的消耗较大的话，则需要增加抄表的次数，以五天为一个周期进行。

当前电力行业进行信息沟通交流是以公用电话或者是光缆等公共通信网络为依据平台，一般来说，对电力通信主要是通过控制软件和通信连接采集设备实现信息交流，监测电力设备的整体运行情况，使得电力系统能够稳定健康运行。但是，在运行的过程中，由于受到其他客观条件的限制和影响，自动抄表技术还存在着一些问题：

第一，自动抄表技术在整体上并没有实现全面运行优化，使得很多的电力网络还没有和自动抄表技术的环节实现有效融合，从而使得自动抄表技术的安全防护作用没有完全有效地发挥作用，网络运行存在着诸多漏洞，使得远程抄表技术存在安全隐患。

第二，电力信息数据采集没有形成统一的具体标准，而且很多电力设备老化落后，这样在进行电力数据采集的时候就会受到影响和阻碍，使得采集电力数据的准确性受到影响。

第三，远程抄表技术的整体管理还没有形成系统化，当电力信息数据出现不正常的情况时不能够按照统一标准进行规范处理，很多地区和行业的电力数据和电费使用标准存在着很大的差异性，致使电力数据没有统一规范，不能有效匹配，影响了电力数据传输的质量。

第四，远程抄表技术的总体应用范围还具有一定的局限性，很多地区还不能够做到自动化抄表，很多变电站不能够满足用户的需求，因而无法对电力传输过程中出现的损耗进行准确分析和统计，不能够从整体上把握电力系统运行的真实状况。

二、如何有效改进远程抄表技术的方法

（一）远程抄表设备和技术

虽然远程抄表技术在我国很多行业和领域进行了应用，但是很多相关的设备和技术没有统一的规范标准和使用要求，同时我国地区面积范围十分广大，远程抄表技术面临着错综复杂的应用环境，在这种情况下电能工作表必然会引起工作故障。因此，为了防止电力数据出现遗失和电力应用平台出现错位的情况出现和发生，要对电力信息数据采集系统的应用进行规范和建立统一的标准，让远程抄表技术成为电力系统行业的主流发展方向，将远程抄表技术更加广泛地运用到各行业和领域，将各地区的电力数据进行有效整合，使得整个远程抄表应用系统更具有综合性，这样为实现远程抄表技术打下坚实的基础。同时，针对所采集的电力数据进行综合分析，按照不同的电压、不同的线路、不同的地区进行具体计算。

（二）采集终端

将电能表进行更新，把传统的机械电能表升级为电力电能表，这样能够使得电能表的运行状态能够更加稳定、数据体现更加准确，实现电力数据监测自动化。通过更加先进的电力设备进行负荷控制，促进远程电力收费。当然还要充分考虑到各地区的不同气候以及用户的具体需求，将电力数据采集终端和环境用户的需求吻合，保持健康的运行。

（三）及时上传检测数据

要详细记录电能表的具体的抄表时间和抄表的间隔周期，将所得的记录详情进行总结。与此同时，将低压载波较为集中的内部结构中存在的电子时钟进行设定，实现有效的自动化抄表时间记录，并进行数据整理，向电力系统服务器进行上传。

（四）预警功能

对电力系统的运行难免会出现不正常的运行状况，如果发生突发状况的时候，要发挥出抄表系统的预警功能。出现突发状况的时候，远程抄表技术能够通过相关的功能检测出现故障发生的区域，并及时做出预警指示，从而使得电力系统运行能够及时恢复运行，这样就能够使得用电量能够得到一定程度的追加，为电费的结算提出科学的参考依据。同时，要对电力系统的设备进行统筹分布规划，使得整体的电力运行处于均衡的状态。

三、结语

由此可见，远程抄表技术的自动化和一体化运行受人力、管理、环境条件等因素的制约还不够完善和规范，因此，要有效提升远程抄表技术人员的管理和维护水平，不断完善远程抄表技术的应用，改善整体电力营销行业的状况和条件，更好地服务于生活和生产。

参考文献

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[3]李锦晔.浅论电力营销中远程自动抄表技术的现状及存在问题[J].科技视界，2015，（21）.

电力远程系统 篇12

1 电力系统远程监控的简要概述 (图1)

1.1 电力系统远程监控的必要性

为电网的安全运行提供了有效保障, 电力系统远程监控是伴随着计算机技术的不断发展而产生的, 随着当前自动化、机械化、通信技术的不断普及而得以实现。通过远程监控可以有效的减少电力企业对于基础机房等的建设和维护成本, 同时, 运用高科技手段, 对远程机器设备等进行有效的监控, 可以达到时时监控, 随时观察, 提高了变电站的安全管理问题。远程监控涉及到对现场的监控和管理, 并将数据通过网络传回到电脑中, 电力调度员可以随时观察到现场和相应数据的变化, 根据实际的情况进行及时调度, 较传统的监控方式更为有利和迅速。另外, 当电网出现故障时, 可以及时的观看监控, 查清问题, 可及时处理电网事故。

1.2 电力系统远程监控对通信技术的应用

电力系统远程监控主要是以通信技术应用为主, 电网中的各种电力设备运行的情况和相关数据可以通过远动装置来完成, 并将这些信息传回到调控中心, 调控中心则可以根据这些信息的变化来对远方的机器设备进行必要的调控。通信技术应用到电力系统远程监控主要有以下的内容:电网本身就是一个非常复杂的系统, 在供电的过程中需要满足不同用户的需求, 不同区域间电线路的连接、电压的转变等, 所有的这些信息都需要完全无误通过通信技术传回到监控中心, 这就对通信技术提出了非常高的要求, 不同的接口也非常的多, 在实践中要做好接口连接的标记, 避免接口接错。同时, 由于供电系统的用户都是一个个独立的个体, 其需求也各不相同, 电力系统远程监控的系统中心要对传输的信息自动进行分类, 如:继电保护、电力负荷、远动信号等等的信息, 这些信息都要保证能够时时监控得到, 随时可以查看使用。另外, 电力系统远程监控的通信技术必要能够时时对电网运行系统中出现的问题作出灵敏可靠的反应, 对相应的故障问题做出安全的应, 以便工作人员进行后续的工作。在当前的电力系统远程监控中, 主要采用了电力线的载波通信技术, 且光纤通信已经被运用进来, 其具有大容量、宽频带、抗电磁干扰能力较强、传输消耗低等优势, 大大提高了远程监控的灵敏性、安全性、可靠性。

2 电力系统远程监控的运用未来需要解决的问题

光纤通信作为一个新兴的通信技术, 在刚刚开始投入使用的时候就被引入到电力系统远程监控中来, 实践中通过普通的光纤和电力特种光纤的确是为电力系统远程控制带来了极大的好处, 比如说占空间小、光信号泄露程度比较低等等。但是, 由于光纤通信还有待进一步的发展, 其在实践的运用的过程中也出现了一下难点问题, 需要在以后的科学技术研究中进一步进行解决, 以利于光纤通信在电力系统远程控制中普及开来。

2.1 解决传输中数据容量、质量、独立工作的问题

当前光纤通信技术在解决传输容量的问题上还有待进一步的研究开发。光纤通信运用到电力系统中, 实践中是光纤通信通过电路交换信息来进行工作的, 但是电力系统的用户大多都是通过TDM连续码流的信号 (DPHDSH) , 当前随着计算机技术的不断发展, 实践中分组信号传输的需求不断提高, 而分组需求在实践中存在一定的不确定性。而且, 光纤通信技术在未来的使用中必须解决分组信号和连续码流传输数量和质量的问题, 保证这两个数据信号可以同时进行传输, 相互不影响, 也就是说不仅要保证数据传输的数量、质量, 同时要保证这两个数据同时进行时要互相不干扰, 独立的进行各自的工作, 这个就是当前光纤通信技术在实践中必须要解决的一个重要问题之一。

2.2 解决传输距离的问题

光纤通信技术虽然已经运用于电力远程监控, 但是由于电网系统铺设的面非常的光, 在实践中, 光纤通信技术也必须要和电网一样, 铺设于电网的每一个变电站中, 距离长范围广, 在这样的现实情况下, 光纤通信技术必须要保证数据在传输的过程中不会出现没有信号或信号不通的情况。在实际工作中, 工作人员采用光纤放大器技术来解决这个问题, 但是这只是一个暂时的解决办法, 如果从长远的角度来考虑, 必须要解决光纤技术在传送距离和质量这个方面着手。另外, 实践中还有一个情况, 当前DSH是光纤通信使用的数据信号, 随着电力系统远程监控数据信息的不断变化, 随着时间的推移, 数据必将不断的增多, 所以光纤通信的容量问题必须得到有效的解决。当前在容量问题上, 光纤通信技术已经提高到了40Gb/s, 但是对于电力系统远程监控来说还是远远不足够的。

2.3 在满足客户要求上有待进一步提高

随着经济的不断发展, 每个时期电网的用电户对电网供电系统提出都会随着时代的改变而提出新的要求, 所以, 电力系统远程监控在工作中也必须以客户的需求为导向, 而电力系统远程监控主要是通过光纤通信技术来进行的, 为了提供更加完美的服务, 光纤通信技术未来发展的方向也必须是以满足客户的需求为目标, 不断为客户的信息提供更加安全、保密度越高的技术, 为客户提供更多的便利。

3 结语

电力系统远程监控是社会科学技术不断发展的产物, 通过该系统可以有效的降低电力企业的基础设施建设的成本, 能够更加全面的去监控电力设备, 及时的发现问题并解决问题, 为用户提供更加安全可靠的电力服务。由于电力系统远程监控是电网与通信技术相结合的结果, 所以其对通信技术的要求比较高, 特别是对当前使用的光纤通信技术, 它的广泛使用有效的解决了电网中的一些棘手的问题, 但其在发展的过程中仍存在有一些需要完善的地方, 这些就要求通信技术的相关研究人员结合电网的实际情况, 从客户需求的角度对该技术进行升级, 以保障电力系统远程监控能够为电网企业的发展多做贡献, 为供电系统的用户提供更加优质的服务。

摘要：随着我国经济的发展, 电力系统在国民经济发展的过程中发挥了重要的作用, 现如今对于如何能够有效的推动电力系统的稳健、高效、安全运行, 已经成为电力系统行业中需要重点关注的一个问题。电力系统的相关工作人员已经开始采用先进的通信技术, 实现对远方正在运行工作的机器设备进行远程监控, 对这些设备运行的信息进行有效的测量、传输和调节, 以达到电力系统的安全、高效、持续的运行。本文通过对电力系统远程监控的应用情况进行简要的综述, 进而引出当前光纤通信技术应用于电力系统远程监测在实践中存在的难点问题, 为电力系统远程监控的高效发挥提供研究。

关键词：电力系统,远程监控,难点问题

参考文献

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