浅谈远程预付费集抄电能表在农网配电中的应用

摘要：为进一步提高基层供电企业电能表远程集抄系统的可靠性，本文就远程集抄电能表在农配网使用中的利弊进行分析研究。

关键词: 电能表；远程集抄；利弊
 

0引言

     电能表远程集抄系统主要通过通信道对其所管辖的低压采集器等各类电能表的信息进行采集、处理、存储和控制，并通过远程通信道来与主站交换数据。尽管电能表远程集抄系统具备了可进一步提高线路运行的可靠率、提高线损计算的准确性及提高工作效率等优势，但其同时也存在着易受恶劣天气等外在因素的影响及易留下安全隐患等缺陷，影响着其自身的应用性能。 

1 我国电能表计量集抄系统技术基本现状

1.1 集抄系统的可靠性方面

      供电系统的通信可靠性是保证整个供电系统能够稳定运行的核心所在，而在此过程中所挑选的数据通信方法则通常都会对整个供电系统造成一定的影响。因此，对相关数据信息的结果进行科学性的分析很有必要，并且，也只有通过分析和筛选才能够准确挑选出合适的数据通信方式。另外，在此前提下，当需针对所有相关程序的通信方式做出分析时，各部门的相关技术工作人员应以电力系统的实际情况为依据来
所集抄的数据信息进行深入性的分析，以为其他相关决策做出更为准确的选择。

1.2 电能表的分类处理方面

      由于电能表的种类繁多，根据工作原理、结构形式、用途、测量对象和准确度等级等可以将其分为若干总类。按工作原理和机构形式，可将电能表分为机电一体式、感应式、静止式；按接入电源的性质可分为直流电能表和交流电能表；根据用途，又可分为标准电能表和测量用电能表；根据付款方式的不同，可分为磁卡式、投币式、电卡式；按准确度等级能分为0.5 级、1级、2级、3级等。

 

2分析电能表远程集抄方式

      通常情况下，远程抄表系统多以分布式结构为主要体系结构，而在该结构中，则又主要包括了上层通信网与下层通信网。在实际操作过程中，对电能表远程集抄方式进行选择时，相关工作人员务必要充分考虑到所应用的接口、用户数量、地理环境以及应用目标和传输距离等方面的内容，由此才可为电能表远程集通信过程提供更为有效的安全保障。

      作为供电企业在电能计量工作中的重要应用手段之一，自动远程集抄系统不仅能够大幅度地减轻人工抄表的工作量，并且还能同时为线损分析提供有效的依据。总的来说，远程集抄系统的结构基本相同，但从其传输媒介的差异性来看，又可将其分为多种类型。其中，RS485 总线方式的远程集抄系统主要由转发器和采集终端等互相连接而构成，同时还包括了主站计算机以及电能表和采集终端等基本要素。但实际上，采用单线性的RS485远程集抄方式进行脉冲采集时，将电能表与导线互相连接，而在此过程中则容易导致相关数据流失，系统的可靠性相对较低下。而双线性的RS485 方式则首先要求具备完善的通讯接口，并在此基础上通过屏蔽双绞线对电能表与采集器进行连接，在这一方式的运行过程中，相关数据信息的传输方式不仅速度快，且脉冲传输也相对比较稳定。除此之外，加强采用内置电能表的方式亦可进一步提高整个系统运行的可靠性。

      所谓低压载波式远程集抄系统，笼统来说就是指运用电力载波通信技术对相关电能数据信息进行远程集抄的一种方式。而在这一方式中，主要运用了电力系统中的电线资源来对数据进行传输，并形成相应的自动集抄系统。但当电压较低时，利用电力载波进行集抄的方式就会收到一定程度的阻碍而无法顺利进行，尤其是当低压电路的负载严重或存在较多干扰因素时，就会大幅度降低电力载波抄表的成功率。
 

图 1 集抄系统原理图

      供电企业将以纵线网络结构共享电台与星形网络采集电表数据的二重网络形式所构成的远程集抄系统称为无线远程集抄。经过综合分析发现，该系统不仅包含了计算机网络技术、单片机技术以及传感器技术和无线数字通信技术，并且还对该系列技术进行了有机的综合，进一步有效推动了脉冲电能表数据采集处理的自动化进程。“采集部分——网络结构——收发台——抄表中心站”是该系统的主要构成模式。其中，采集部分是该系统的核心点，其主要由采集器与连接在采集器上的脉冲电能表或者是RS485电能表构成，而也正因如此，电能表的不同就会同时导致采集数据方式出现差异性。

 

      通过电信部门提供的SMS功能实现远程电表数据传输是GSM（全球移动通讯系统）远程抄表系统的运作机制。将SMS服务功能充分运用至电能表中，可辅助GSM终端设备间顺利进行数据传输，完成无线远程集抄任务。小区集抄中心及数据采集终端和GSM/SMS数据传输模块等是GSM远程集抄系统的主要构成部分，同时又以计算机中心管理软件来对相关数据进行储存和传输。与其他远程集抄方式相比，这种集抄方式更具效率性和安全性。除此之外，随着网络技术的不断发展，当前现有的有线或光纤网络亦可应用于电能表远程集抄中，同时这也是电能远程集抄的一大重要突破，甚至极有可能成为其未来的重要发展趋势。

3电能表远程集抄的优势与缺陷

3.1 电能表远程集抄的优势

3.1.1 有利于降低电能集抄的管理成本  

 

     电能表远程集抄改变了落后的人工抄表模式，降低了人工抄表的人力投入，节省了管理成本。另外，在很大程度上促进了集抄工作效率的提高，并且还能大幅度地减少供电企业对电能集抄的人力资源投入，从而达到有效节省管理成本，实进一步提高经济效益的经营目的。

3.1.2 有利于进一步提升工作效率
      使用远程集抄系统后，原本需要上门集抄的抄表工作人员足不出户就可随时读取各用户的电能表数据，这就在很大程度上提高了电能集抄的工作效率，为工作人员带来了便利性。

3.1.3 有利于进一步提高线路运行的可靠率

     用电异常警示功能是电能表远程集抄系统的功能之一，其能在用户出现异常用电情况或停电时迅速地做出相应的反应，能够使电力维护工作人员能够在短的时间内到达问题现场，快速为用户解决用电问题。由此便可以很大限度地挽回用电异常所造成的损失，为用户提供更为的服务。

3.1.4 有利于提高线损计算的准确性

     应用电能表远程集抄系统后，可进一步帮助相关工作人员能够做到每天抄表且抄表数据均为同一时刻冻结的电能数据，以尽可能地消除因人为因素所造成的电能量误差，从而有效提高线损计算的准确性。

3.2 电能表远程集抄的缺陷

    电能表远程集抄系统易受恶劣的天气以及电压不稳定等各种外在因素的影响。例如，暴风骤雨或霜雪等天气会导致数据采集出现异常（见图 2）；停电会直接导致数据无法采集 ；智能电能表电压不稳则会影响数据采集的准确性。
 

图 2 数据采集出现异常
 

      由于采用电能表远程集抄系统后，工作人员无需每月开箱抄表，就导致无法及时发现智能电能表电池欠电压、线头发热以及表箱内出现杂物等安全隐患。

4 解决方案

 

      首先，电能表远程集抄设备生产厂家应不断提高相关产品的质量，同时注重强化该类设备的抗干扰功能；其次，必要时可考虑增加备用电源，并及时对设备的相关系统进行升级和完善，以发挥出远程集抄的作用 ；再次，要求工作人员加大对各项设备的巡查力度，一旦发现安全隐患应立即排除，如发现智能电能表电池电压不稳时应及时维修或更换新电池。

5安科瑞AcrelCloud-3200预付费水电云平台

5.1 系统方案


     系统为B/S架构，主要包括前端管理网站和后台集抄服务，配合公司的预付费电表DDSY1352和DTSY1352系列以及多用户计量箱ADF300L系列，实现电能计量和电费管理等功能。另外可以选配远传阀控水表组成水电一体预付费系统，达到先交费后用水的目的，剩余水量用完自动关阀。

 

5.2 系统功能

     AcrelCloud-3200预付费水电云平台由云平台-网关-预付费电能表组成，通过通信网络完成系统到表的充值、查询、监控、控制及短信报警等功能。

      本系统适用于一些大集团和大物业，往往需要将多个物业环境、分散于各地的物业集中式收费和管理，面临着数据公网传输，财务操作分散，在线支付，总部财务扎口等复杂的需求。

 

 

远程集中抄表：抄表信息通过网关实时上传到云平台，快速便捷，免去人工抄表 。


 

水表预付费:可是查看某区域水表的实时状态信息，并可以进行单表或批量设置水价控阀等操作。



 

远程售电:财务集中管理，电量实时下发，并比对充值次数，方便快捷。




 

能耗分析:用户和管理员都可查询预付费表或管控表每天的用能状况；可提供能耗分析+财务轨迹一体式综合管理报表，包含用户表的能耗、财务数据、能耗和财务的期初期末值等数据。

 

在线支付:商户可以通过小程序或者微信公众号实现在线自助充值水电费，也可以实时关注商铺用水用电情况。

 

短信提醒:金额不足或金额欠费提醒、电表充值到账提醒，都可及时短信通知商户。

 

 

远程控制:可对任意一块电表执行远程拉闸或保电等一系列远程控制操作，方便管理。


5.3 产品选型