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电力系统电能计量信息采集通讯技术探究分析

曾德钦

广东电网有限责任公司清远英德供电局 广东英德 513000

摘要: 当前我国经济发展呈现出不断加速的趋势,很大程度上依托于我国科学技术的不断创新发展和广泛应用,通讯技术就是其中至关重要的一种,它为各行各业以及人们的生产生活都带来了便捷和高效,其中在电力系统电能计量的信息采集方面尤为突出,通讯技术使电能计量信息采集更加高效、精准,为电力系统的正常、安全运行做出了突出贡献。本文主要探讨的是当前通讯技术在电力系统电能计量信息采集方面的应用现状,并且详细介绍了三种最常见的通讯技术。
关键词: 电力系统;电能计量;信息采集;通讯技术
DOI:10.12721/ccn.2021.157075
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随着社会经济水平的不断提高,人们的日常生产生活水平也在不断提升,其中,电力是与人们的日常生产生活联系最为密切的一部分,为了满足人们的生产生活需求,电力系统需要不断提高自身的安全性和供电效率,这就使得电力系统需要不断强化电能计量的信息采集技术这一至关重要的一步,通讯技术在电能计量信息采集方面具有突出优势,应该被广泛使用,当前我国在电力系统电能计量信息采集方面应用的通信技术主要有三种,本地技术、远程技术和光纤技术。

一、电力系统电能计算信息采集的方法

电力系统电能计量主要是指,企业或者个人使用专门的电力测量设备或者其他方式,对自己单位或者家庭的用电情况进行准确测量,通过这种方式能让企业或者个人准确地了解到自己的用电情况,以及是否存在用电浪费的情况,督促企业或者个人注意节约用电[1]。日常生活中最常见的三种电能计量信息采集的方式分别是电工手抄电表、IC卡查询电表以及自动计量装置查表。传统的电工手抄电表的方式早就被淘汰了,因为通过电工来手抄电表不仅效率十分低下,还有可能会因为电工自身的错误导致电表计量出现错误,甚至会引发更加严重的后果。IC卡查询电表是一种最为简便的电能计量信息采集方式,被广泛应用到企业中以及居民家庭里,这种方式不但操作起来方便,而且不需要花费什么成本。但是随着科技的不断进步,出现了一种更为精确的电能计量信息采集方式,那就是自动计量装置主动查表,这种方式在测量实际用电的时候不仅效率更高,而且还更为精确和安全,只不过这种方式需要专门的测量设备,成本相对较高[2]。

二、电力系统电能计算信息采集通讯技术

(一)本地通信技术

本地通信技术全称是本地网络通信技术,它指的是使用电力一方安装电能计量装置,并让其与电力系统采集终端保持密切的数据通信关联,从而使电力系统终端及时获取到使用电力一方的准确用电情况。根据电力系统电能计量信息采集方式的不同,二者之间通信的方式也有所不同,根据需要,通信方式分为简单通信方式和复杂通信方式,简单通讯方式就只有一种,而复杂通信方式最少需要两种[3]。最常见的复杂通讯方式是低压电力线载波通信、微功率无线通信以及RS-485总线通信,其中,低压电力线载波通信有我们日常生活中最常见的宽带,此外还有窄带;微功率无线通信最突出的技术就是蓝牙,这种通讯方式不但可以有效抵抗其他设备的干扰,它的发射功率还小,有利于节约电能资源,所以在日常生产生活中得到广泛应用;而RS-485总线通讯方式效果如何取决于RS-485内部芯片的质量,质量越好,这种通讯方式的效果就越好,但是值得注意的是,在使用RS-485总线这种通讯方式时,它的接收器输入端口有电阻和电容的数值范围要求,不能随意接入。

(二)远程通信技术

远程通信技术全称是远程网络通信技术,它指的是系统主站和系统采集终端远程进行数据传导的一种通信技术,直接由远程进行数据汇总和测算。远程通信技术分为两种通信方式,公网通信和专网通信。公网通信是在有线电话网、城市宽带网、无线数据网以及移动或联通网络的基础上,用数据传输的专用线或者光缆来进行远程通信。在选择专用线或者光缆的时候,要结合通信要求和数据传输的实际情况,确保其能够安全高效地进行通信数据传输。专用通信中最常见的就是230MHZ无线专网,它在早期我国的电力系统电能计量信息采集通信过程中占据了至关重要的地位,因为这种专网通信方式有其独特的优势,它在使用的时候,由于通信环节较少,只需要系统主站和通信系统采集终端二者相关联,所以通信效率很高。同时,230MHZ无线电通信方式属于双工频点,因此可以通过异频半双工的形式进行两个频点之间的数据信息收发工作,不光如此,两个频点之间还具有保护频段,可以有效抵御来自发射机和接收机的信号干扰,是数据信息的传输更加安全高效[4]。当前,我国规定的230MHZ无线电通信方式将可选择的频点控制在220—240MHZ的范围内,但是在此范围内信号还会受到诸多因素的干扰,例如外部环境和地形地貌,这就使得通过测算得来的数据信息与实际情况之间会有一定差距,为了消除这个差距,必须要建立起安全可靠的230MHZ无线电通信网络,对数据进行反复测算,最终得出一个精确的结果。

(三)光纤通信技术

光纤通信技术全称是光纤网络通信技术,它指的是用光纤作为数据信息传输的通道,在电力系统电能计量时以此为基础在电力系统内部建立起一个通信网络。光纤网络通信技术具有三种优势,其一是光纤通信通道的体积小但是容量却非常大,这就使得运输和施工时的难度被大大缩小。其二是光纤通信网络的抗干扰和抵御能力强,既可以有效内部信号等因素的干扰,又不会受到外部环境和地形地貌的影响。其三是光纤网络在施工时所需要耗费的成本比较低,因为它不需要过多的有色金属。

1、微功率无线通信技术

微功率无线通信技术是无线通信技术中的一种,只不过它跟其他的无线通信技术相比,独特性在于通信过程中的功率非常小,通常它的功率被限定在一定范围内,标准是100MV以下,不仅如此,微功率通信技术的功率密度和散射功率也都受到了严格的限制。微功率无线通信技术主要包括CDMA、GSM。它的工作原理是,发送端开始编码,同时调整好未发送数据→转换数模并且调整信号后进行发射→接收端接收和处理信号→转换调整数模后输出解码[5]。

2、主流微功率无线通信技术

主流微功率无线通信技术大体上可分为两种,ZigBee技术和蓝牙技术。其中,ZigBee技术具有主动性程度高、传输距离短、数据复杂程度低、成本低以及通信能力强等优点。这就使得ZigBee技术在应用方面非常广泛,因为ZigBee技术传输数据信息的速度非常快,在未来一定会有更加广阔的发展空间和更加辉煌的发展前景。而蓝牙技术虽然在传输数据信息的速度上比不上ZigBee技术,但是它同样具有传输信息速度快和成本低的优势,此外,蓝牙技术还有一个突出特点,那就是距离短,这就为使用者提供了极大的便利,比较安全,而且蓝牙技术的抗干扰能力也非常强,通常情况下,蓝牙通信网络比其他大多数通信方式都更能抵御内外的干扰,有效保障了数据信息的准确性。

结束语:

总而言之,通信技术作为一种顺应时代发展潮流出现的新型技术,对电力系统电能计量信息采集的工作具有突出作用,它大大推动了电力系统更加高效、安全的运行,为人们的日常生产生活带来了极大的便利,被广泛应用到了各行各业和千家万户中。但是值得注意的是,在选择使用哪种通信技术来进行电能计量信息采集的时候,必须要结合使用电力的单位或者个人的实际用电情况。此外,通讯技术不能是一成不变的,它要随着时代的发展不断进行自身技术的革新,以适应时代发展和人们生活的需要。

参考文献:

[1]孙剑锋.电力系统电能计量信息采集通讯技术研究[J].科学与财富,2019,(33):116.

[2]李玲.浅谈电力系统电能计量信息采集通讯技术[J].华东科技(综合),2019(3):274.

[3]刘秀丽.电力电能计量信息采集中的通讯技术应用[J].轻松学电脑,2019,(22):P.1-1.

[4]李毅彪.探究电力电能计量信息采集中的通讯技术应用[J].名城绘,2019,(1):1-1.

[5]纪朝熙.电能计量信息采集中的通信技术分析[J].电力系统装备,2019,(20):161-162.