探究电力电能计量信息采集中的通讯技术应用

摘要：科学技术水平的提高为发展通讯技术提供了一个良好的平台，通讯技术被广泛应用于电力系统的运行，在进行采集电能计量的信息等方面提供了十分有效、可靠的技术。

关键词：电力电能计量；信息采集；通讯技术

1电力信息采集系統

电力信息采集业务是对用户的用电信息进行采集、监测和处理，实现用户用电信息计量异常监测以及用户用电信息采集、分析和管理，同时也让电能质量被实时监控等，在用户服务等多面提供实时、可靠的数据。电力用电信息采集系统分主站层、通信信道层和采集设备层三层。主站与其他应用系统和公网信道是由防火墙分离开来，单独组网。在主站层里有前置采集平台、营销采集业务应用以及数据库管理三部分组织。前置采集平台管理和调查各种与终端的远程通信；营销采集业务应用让系统的各部分应用功能得到充分得到充分发挥；数据库管理实现用电终端的用电信息有效管理，并担负起协议解析职责。

2电能计量信息采集中的通讯技术

2.1本地通信

本地通信是指客户电能计量装置与系统采集终端间的数据通信。本地通信因电能计量信息采集方式不同而存在一定差异，如RS-485总线通信方式，是一种简单而方便电能计量信息采集方式。与之相比本地通信采集较为复杂，一般要将多种通信方式相结合。常用的本地通信方式有低压电力线载波通信、RS-485总线通信、及微功率无线通信几种。RS-485总线通信的通信质量由其芯片质量决定，通常RS-485芯片输入电阻高于12kΩ，电容小于50皮法。低压电力线载波通信有窄宽和宽带之分。微功率无线通信方式其发射功率小于20MW，使用频率是433/47B的无线射频，其中以蓝牙通信技术在电厂与供电站电能计量信息采集中被广泛应用。

2.2远程通信

（1）公网通信主要是通过专用线或光缆等通信资源，以有线通信物为传输介质，与无线数据网络相结合进而构成通信网。公网通信具有覆盖面积广、技术成熟、运行安全稳定等优势。利用公用通信网络不仅可以传输电力系统的语音业务，也能实现自动化的数据传输。GPRS、CDMA、3G是目前公用网络中常用的传输介质。GPR技术以GSM系统无线分组交换技术为基础，主要是为用户提供分组式数据业务。GPRS作为公用网络移动业务数据主要承载方式，与其他通讯方式相比，其具有实时传输、网络覆盖范围广等优势。CDMA作为数字技术的分支，是在扩频技术基础上发展起来的一种通信技术。

（2）专网通信是指某行业、部门、单位，为满足安全生产、组织管理等需求所建立的通信网路。专网通信是在公网通信无法满足行业应用的前提下发展起来的。专业通信网络紧密结合行业需求和特点，强调个性化服务和专用性，为不同行业发展提供了有利保障。与公网通信相比，专网通信更加注重社会效益，注重系统通信管理的安全可靠，对通信终端性能要求更高。230MHz无线专网直接实现通信终端和主层间的通讯，减少通信环节，提高通信效率。

目前远程通信技术在电能计量抄表系统中被广泛应用。电能计量抄表系统是对电能计量信息实施自动采集、传输和处理，有效克服了人工抄表模式效率低、易出错的弊端，大大提高了工作效率和质量。电能计量抄表技术包括中央数据处理系统、通讯网络、用户终端、集中数据采集器等部分。电能计量抄表技术按所采集数据的通讯方式可分为本地自动抄表和远程集中抄表。本地自动抄表是以抄表员所携带的电脑为媒介，借助红外发射器和接收装置，采集红外反射器可视范围内的电能计量信息。本地自动抄表程序简单、可靠实用、成本低廉，但数据传输距离有限、自动化程度低，在相对集中的居民区较为常用；远程集中抄表是借助低压电力线或是RS485总线，通过一级采集器汇总脉冲，再通过二级采集器对数据进行采集和整理，最后经MODEM和公用电话网络传输到数据处理系统中心，完成对电能计量信息的整理、监控和结算。

3光纤通信技术光纤的通信

3.1电能计量中运用光纤通信网络技术的好处

容量大、体小质轻。光纤体积比较小且质量轻，便于运输和敷设施工，同时容量大，便于信息传输和保存；抗干扰能力强。光纤网络通道一般是埋在地下，网络衰减特别小，抗干扰能力强，同时它不受强电、雷电等因素的干扰，具有较强的抗电磁脉冲能力和安全保密性；成本较低。由于光纤通信网络具有容量大、体积小等特点，因此，可利用较少的有色金属构建安全可靠的光纤通信网络，降低成本。

3.2无线通信技术中的微功率

微功率无线的通信技术是在有限制的发送功率范围之内，通信的收发两方进行无线的传输信息的一种技术。因此在一定程度上微功率无线通信技术有着十分广泛的定义。这种通信技术是在发送端编码之后，对要发送的数据进行调制，接着就数模转换、新条例信号与发射信号，最后在接收端将信号接受之后进行滤波以及调节增益，把转换解调模数与输出解码的工作完成之后就构成了整个无线通信的过程。

3.3主流的微功率无线通信技术

ZigBee技术是一个新型的无线通信技术。其特点包括距离比较短、自组织、数据的速率快、功耗低等。这项技术主要是工作在24GHz的评断ISM之内，距离大概在10-75m之间。ZigBee技术从通信的速度方面看，有强大的通信能力。其有着250kbp/s的通信高速度，在通信效率上有时还比蓝牙技术要高。因此，这项技术在进行大规模的网络化电能集抄时有着十分重要的意义，只需要很短的时间就可以通过这项技术将网络中庞大的数据集中起来。蓝牙技术是在2.4GHz频道内，短距离传输信息的一种无线通信技术，其有很多优点与特点。在使用蓝牙设备时，其全球通用的工作频段决定了其具有的便利性，不需要专门去申请便可使用，给用户带来很大的方便。因为蓝牙技术的使用频道是在两个工作方式，每秒1600跳速率与频道间隔23或是79个IMHz，所以蓝牙系统设备在使用时不容易被周围的因素所干扰影响，其设备还有着方便简单的优越性。

4结语

总之，建设用电信息采集系统又是实现智能电网的必然要求，在实现电网与客户双向互动，承担起用电信息自动采集、高效共享和实现监控等重要的任务，可以有效改变过去长期无法及时、完整、准确掌控电力用户信息的落后局面，在系统各层面上满足用户的需求，实现电网公司管理现代化，进一步提升服务能力等方面具有跨越性的历史意义。

参考文献：

[1]陈立峰.通信技术在电力电能计量信息采集中的应用[J].科技与企业，2015.

[2]刘辉.电力电能计量信息采集中的通讯技术应用[J].通讯世界，2015.

（作者单位：国网青海省电力公司电力科学研究院）

作者简介：李毅彪（1994.9-），男，山西运城人，华北电力大学（保定）电气工程及其自动化学士；研究方向 ：电能计量。