基于载波技术的用电信息采集系统应用探讨

林波

（国网三明供电公司福建省 365000）

基于载波技术的用电信息采集系统应用探讨

林波

（国网三明供电公司福建省 365000）

随着社会发展步伐不断加快，电力需求量不断激增，电力市场规模也在快速扩张。为了满足人民生活与经济发展的用电，国家对于电力网络的投资建设力度也是很巨大的，而且对电网的智能化、自动化建设也投注了很大心血。在保证人们用电需求的同时，如何高效地、准确地采集用户的用电信息，就成为横亘在供电企业面前的一个难关。这其实是一个很复杂、工程量很大的问题，原有的挨家挨户的查表这一人力收集电力信息的方法已经不能适应发展趋势了，这时候就需要考虑新技术的应用了。在这里提出一种基于计算机平台，以载波技术为核心的新型信息采集办法，对用户的用电指数等相关信息进行收集。并且，电力计量也可以利用这一技术与系统进行科学、合理的计数，降低了电力线损率，同时减少了人力资源的使用，降低了经营成本。本文便是基于这一技术进行展开，通过对其特点与结构的分析，以及其他技术方面的优势与不足，为电力企业的计量与信息采集提出一种可行性的办法。

电力载波；用电信系统；技术应用

引言

近些年在国家整体经济发展的良好势头带动下，电力需求在不断增大，旧有的人工抄表作业方法已经被巨大的工作量给压得喘不过气。为了改善这一局面，在政府的强力主导下，电力企业在逐步改变其电力计量手段，并努力提高其计量读数的准确性，这样既可以保障用电居民的切身利益，又可以提高供电企业的服务质量与经验效益，而且由于这项工作较为繁琐，所以很多电力企业开始引进计算机技术并采用新式电表，利用载波抄表技术以解决不断增加的工作量与必须保证的计量准确性的矛盾。

1 电力载波技术简介

1.1 技术含义

电力线载波技术是一种专用于电力系统的新型技术，主要起到通讯功能。它可以利用已架设好的电线，利用载波方式将需要传递的数据信息进行数字化，进而飞速传输到计算机终端读取。这种方式由于充分利用了现有线路资源，所以既节约了投资，又提高了电力企业运行管理的现代化程度，目前发展很迅速。

1.2 系统构成及现状

当前电力信息采集系统的组成部分主要有四个，分别是电表、载波器、计算机平台及配套的通信渠道。集中器承担了用户端电表数据的收集任务，并且能实时互动与储存，还可以将其通过通信通道传回给供电企业自身的服务器中以供分析。电表通过安装载波功能附件，可以实现抄表系统的计算机化，变得更智能。它可以实现电表的度数计量，并且计算费率传输信息给银行，方便用户直接通过银行的水电费存折缴费。

2 电力载波技术的可行性分析

其可行性从三个方面论证：①实施条件良好；②技术成熟度高，应用范围广；③降低了供电企业的投资成本，而且在运营中还会持续显露出低成本的优势。

2.1 提高实时性，降低维护支出

电力需求随着经济发展不断增加，电网建设在随着电力需求逐步密集化分布，无论是城市还是乡村，都能实时用电，改善了用电状况与用电安全。这一发展现状就提高了对于电力信息的收集难度，而利用载波技术可以有效将系统根植在建设较为完善的配电网络上，降低了建设架通信线的费用，对于节约投资来说有很强的吸引力。还有一个优势就是，它不影响电力传输，还不会占用单独的频段，这就降低了维护难度，也有利于综合化管理。

2.2 电力载波技术的成熟

电力载波技术在20世纪早期被提出，然后由于其特性适合电力系统的信息采集，被广泛应用于相关系统的开发中。尽管在发展过程中必须要面对一些问题，比如电网结构、供电方式能不能直接使用载波技术，但是在科技研究人员的努力下，结合了我国自身电网特色，已经改进了技术，并迅速发展成为一个成熟的技术，而且已经应用在实践中了。

2.3 节约通信成本

现在实际上不止载波技术可以实现自动化抄表，还有一种微功率抄表技术。但是，相比较而言，载波技术则能以更低的费用实现相近的效果，通信成本低很多，对于提高企业经济利润有重要意义。

3 基于电力载波的用电信息采集系统主要有以下优点

3.1 降低了抄表的管理成本

长期以来，电力企业对于用户用电数据的收集，自始至终都采用的是低效率的人工抄表，并计费的方法，这种方法不仅浪费大量人力，还不能及时更新数据，通常都是一月一抄或两个月一抄，期间对于用户电力使用状况很难做到监测与把握。使用载波抄表技术之后，就可以有效降低人工使用成本，并且还能提高数据的收集速度，还能保障数据的准确度，对于电表状况等把握的程度也很高。

3.2 工作效率大幅提高

人工抄表方式不仅落后，而且很多时候由于工作人员的责任心差或者工作量大等主客观因素会导致抄表数据采集的不准确，数字抄错，或者漏了某家某户的电表数据，导致了工作失误多、工作效率低的实际情况，影响了电力企业的服务质量，容易引起客户的反感。然而在利用载波技术之后，由于自动化程度高，有效地改变了这一现实情况，提高了效率与准确率，也提高了服务质量。

3.3 提高了工作安全性

以前的人工抄表模式，是需要工作人员开箱或登高，这就导致有触电和跌落的风险，而自动化信息采集就能有效避免开箱作业的风险，而且还可以实时监测用户的用电波动，降低窃电风险，也有利于保障电力企业的利益。

3.4 预防营销风险

在现代经济发展中，服务成为了企业生存的关键点，供电企业在巨大的市场竞争压力下，必须要保证自己的服务质量、服务效率、服务准确率，提高技术应用，增强企业的科技创新能力，有利于提高服务，做好载波信息采集工作，有利于企业竞争力增强，有效防止企业在竞争中被击败。

4 载波技术应用中存在的问题讨论

4.1 抗干扰能力差

虽然载波技术可以植入在电网上，但是由于数据信号与电流仍然属于两类传递物质，所以仍然会出现干扰现象。这就需要对于干扰问题进行分析、研究。通常我们把对载波技术的干扰分为两类：①人为因素导致的；②自然因素。自然因素主要是雷击，雷击到电线上，烧毁电线当然会导致信号传输的中断，但是这种干扰是低几率的。还有一种是人为干扰，这种干扰才是需要研究的主要因素，比如由于电话线通讯干扰了载波信号；比如设备的维护不力造成的信号传输不畅。这些干扰都很随机，而且很难被预防，监测难度也比较大。而且由于干扰的可能性多，也会有很多变化。所以说，从根本上解决这些干扰问题以现在的技术水平来说不是很现实，但是可以有效降低干扰程度，这就得益于扩频技术的发展越来越快，对于数据通讯的研究越来越深入，使得载波技术可以在较为稳定的基础上运行。

4.2 输入阻抗变化大、高频信号衰减

载波技术在信息采集系统的应用，主要是在低压电力线的传输中。而低压线路的信号通达度受到了输入阻抗的影响，会导致载波信号的传输变得十分困难。这种问题可以直白地阐述为，理论上波段信号可以在没有阻抗的理想条件下传输好几公里，然而在有阻抗的情况下，这一传输距离就会大幅度缩减。如果阻抗较低的话可能不会影响到载波信号的传递，但是要知道一点就是阻抗是动态变化的，如果电路中的负荷增加，阻抗会变大，这就导致了信号衰减更加剧烈，可能根本无法将用户终端信号传输到计算机终端，这就使得数据在低压电线高负荷的状态下难以被收集，影响了用电信息的准确度。

5 案例

对于这一新技术的应用，我们可以引用一个实际案例作为支撑。这里采取载波技术用电信息系统应用较为广泛的福建省三明市作为案例。三明的居民用电有110万户，均已安装有载波装置的集中器，而且还引入通用分组无线服务技术作为控制模块，实现用电数据的实时传输与用户信息的持续更新，采集成功率达99.8%以上，系统可实现对于异常的信息情况进行监测与提醒、台区日线损分析、反窃电监测和低电压检测等，以避免用电危险的发生。由于三明市地处福建省山区，人工抄表工作量大而且效率低，升级了载波系统后，实现了计算机定时抄表，有效提高了业务完成度，还便于供电企业对于市场状况的动态变化进行实时跟踪了解。

6 结束语

电力企业的市场竞争力逐步增大，如何提高供电质量、配套服务质量，不仅需要对电网进行改造升级，还要洞察用户的需求，以及从用户角度出发做到优质服务，方便用户。这就需要充分的信息保障与支持企业管理层的决策，应用载波技术来提高用电信息采集系统的智能化与准确度，能十分方便地收集信息，还可以利用计算机分析出用户需求，对于降低企业经营成本，人力成本，提高工作效率，降低失误率都有重要意义。本文通过一些因素分析与措施提出，希望能为供电企业提供一些对用电信息系统的管理与改善的思路，将智能化改造工程的难关攻克下来，为电力企业增加经济效益与社会效益。

[1]李良沫.电力线数字载波及其发展[J].电力系统通信，2014，1.

[2]低压电力用户集中抄表技术条件（DL/T698-1999）.中华人民共和国国家经济贸易委员会发布，2013.

[3]梁波，周生伟.电力载波技术在用电信息采集系统中的应用[J].电力系统通信，2016（244）.

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1004-7344（2016）16-0087-02

2016-5-21