铁法矿区集中抄表系统的应用

王红岩，贾宝田，张 玲，王学武

（铁法煤业集团公司 供电部，辽宁 调兵山 112700）

铁煤集团供电部很早对矿区居民用电管理、用电营业计算机管理系统进行了应用，在营业收费、用电分析和配电规划等方面实现了现代化的微机管理，但在铁煤集团的用电管理中最重要也是最基础的用电量数据仍采用传统的人工抄收的方法。原始落后的人工抄表方式存在许多难以克服的弊端，因为传统的抄表方式主要是以人工现场抄录客户电能表的读数，人工因素导致人为干扰较多，不但劳动强度大、效率低，而且还会存在人为作弊、抄表不到位、估抄、漏抄、错抄、错算等现象，以及抄表时间不固定、抄表数据不准时、不同时、不准确、统计数据慢、报表周期长等缺点。抄收的数据还要经过人工输入计算机方能进入管理系统。人工输入有可能出现录入错误，还有线路故障和设备损坏也不能及时发现和维护等，这些因素严重影响着抄表的及时性和准确性，在浪费大量时间的同时又浪费大量的人力，从而增加了管理运营成本，无法适应现代用电管理的要求。在目前这种发展趋势下，采用远程集中抄表的高新技术来改善用电管理、完善供电服务已经成为必然趋势。远程抄表就是将居民用户电能表的数据直接传输到管理服务器中，实现远程自动集中抄表的功能，从而达到减少劳动投入，提高抄表工作效率，以达到提高集团公司供电部的经济效益和社会效益的目的。

1 集中抄表系统组网方式

从远程集抄系统总体架构来看，集中抄表系统主要由电能表、电能量数据采集终端、通信信道、主站组成。通信信道分为远程通信信道和本地通信信道两部分。具有数据通信功能的电能表通过本地通信信道将数据信息传送到数据采集终端（采集器和集中器），数据采集终端通过远程通信信道将数据信息传送到主站服务器。

1.1 远程通信信道就是数据采集终端和主站之间的通信信道

数据采集终端将千家万户的电能表的数据进行采集和储存，并通过远程通信信道传输到主站服务器，主站根据需要通过远程通信传输网络向数据采集终端发送指令，从而实现电表的远程查抄、通断控制、线损统计分析等功能。所以数据采集终端与主站之间成了远程集中抄表系统的关键一环，数据采集终端与主站之间通信方式主要由远程通信信道构成；远程通信信道主要有GPRS/CDMA，PSTN，ADSL，光纤网络（232总线、以太网）等方式。

GPRS/CDMA是利用移动或者电信的无线网络传输方式，其优点是施工简单，利用既成的商业通信网；缺点是产生流量费用，商业外网存在网络安全隐患，网络不属于自己，被动，地下楼层信号差。

ADSL和PSTN都是公共电话网络传输的方式，他的优点是施工简单；缺点是网络不属于自己，故障维护不方便。

光纤网络传输的优点是速度快，信号稳定，产权自主；它的缺点是成本高、施工难度大。

1.2 本地通信信道就是电能表和数据采集终端之间的通信信道

居民用户的一户一块电能表与数据采集终端之间通信，即计量仪表出口数据采集，也就是数据采集系统的本地通信信道。本地通信信道方式包括有线信道、无线信道、低压电力线载波信道，电能表到抄表集中器之间通信方式主要有RS-485总线方式和低压配电线载波方式被使用。

集中器的数据采集RS-485方式优点是数据采集效果好，实时性和准确度高，接线简单；缺点是传输速度低，需要铺设专用的485线路，费用高，线路需要维护，增加了维护工作量。

低压配电线载波的优点是借用现有的电力线，不需要另外进行线路铺设，费用低，无需增加维护；缺点是需要更换具有载波功能的多功能电能表，随距离增加信号衰减明显，影响可靠性。其中低压载波信道是目前国内推广面最大的系统。

在一个集抄系统中可以采用不同的组网方式，目前，有一些小型集抄系统由于用户数量较少，所使用的电能表都带有RS-485接口，所以采用了485组网方式，将电能表RS-485接口与主站直接或间接通过232串口通信将数据远程传送到主站数据中心，实现了集中抄表的目的。而许多集中抄表系统根据实际情况，其远程通信信道和本地通信信道采用了多种通信方式进行了组合。

2 铁法矿区集中抄表系统组网方案

根据铁法矿区的实际情况建立一个高速、实时、可靠和低成本的电力数据远程自动集中抄表系统，在本地通信信道我们采用低压电力线载波通信和RS-485通信两种方式，采用485通信方式是因为矿区住宅拥有一部分居民用户使用的是预付费的IC卡电能表，此种电能表具有符合我国电力行业通信标准DL/T 645—1997《多功能电能表通信规约》的485通信接口，我们将每块电能表的485通信接口通过屏蔽双绞线级联到采集集中器。相对于将这种电能表全部更换为智能电力载波电能表还是比较经济的。可是矿区住宅大部分居民用户使用的是老式的机械式电能表，这种情况我们将机械电能表更换为威胜的DDZY102-Z型智能电力载波电能表，减少了敷设485通信线，利用原有的低压电力线通过载波通信将智能电能表的数据传输到集中器WFET-1600。

远程通信信道我们首选采用光纤网络通信方式，因为在整个铁法矿区居民住宅分布着矿区有线电视的HFC网络，由于2009年集团公司领导的决策将铁法矿区的有线电视业务出售给了铁岭天光有线公司，致使铁法矿区的有线电视HFC网络处于闲置的状态，矿区有线电视HFC网络的光纤网络部分在整个矿区内覆盖面积非常广，只要加以充分利用，只需少量的施工，铁法矿区集中抄表系统的远程通信信道光纤网络就可以覆盖95%以上的台区，有效地解决了光纤布线施工成本高、难度大的问题。所以在铁法矿区集中抄表远程通信信道首选光纤网络。其次，一小部分专变用户距离光纤网络很远，我们采用GPRS即手机SIM卡数据业务进行数据的通信传输。

3 铁法矿区集中抄表系统应用效果

从2011年8月开始，铁法矿区居民住宅进行远程集抄系统改造工程，在调兵山地区已成功接入60多个供电台区，更换了2万多块载波电能表，目前系统定时抄表成功率在99%以上。电量回收率也由改造前的不足90%提高到改造后的95%以上，年可多回收电量105万度，折合人民币52.5万元，改造后减少人工及车辆费用支出等可年节约50余万元。年共创经济效益100余万元。至今该系统性能稳定，抄表数据准确，其应用效果归纳起来，主要有以下几点。

3.1 提高了安全性和工作效率，降低了电力系统的管理成本

采用该系统后，改变了落后人工抄表计费模式，实现了抄表方式的技术革命，抄表人员可以做到足不出户就可读取实时电能表的数据，和对欠费用户执行停、送电操作，极大地减轻了员工的工作量，提高工作效率，同时避免员工登杆作业的危险性，因而方便、快捷、安全，降低了抄表、催费，对欠费用户的停、供电控制的人力投入，为供电系统减员增效，降低管理成本创造了有利条件。

3.2 实现预付费模式，避免了人工抄表的弊端，提高了电费回收率

以前居民用户都是先用电，后交费，还有手工抄表和管理上的漏洞，用电管理中存在“关系电、权力电、人情电”现象，线路高损、抄表差错、客户欠费，不仅使供电企业蒙受损失，也给用电客户带来了不必要的麻烦。该系统的实施，确保了数据准确可靠，实现了预付费模式，用户账户无电费自动停电，有效地控制电费拖欠现象，最大限度降低了电费回收风险。

3.3 实现线损的实时计算，为科学地发展用电负荷提供帮助

通过集抄系统可以实现对所有电表同一时刻电量数据的抄读，实现线损的实时计算，集抄系统的三相负荷平衡分析，使管理人员可以很直观地查阅到各台区三相负荷分布情况。在发展新装负荷时，就可以做到有的放矢，避免了由于盲目发展负荷、单项负荷过重所造成的线路损耗增大。

3.4 有效监控及时发现异常负荷等情况，杜绝窃电等问题的发生

用电管理人员通过本系统可实时监控电表的运行情况，及时发现问题如电表损坏停止计量，线路故障缺相和设备损坏能及时发现和维护。同时系统也为供电企业反窃电提供了有效的技术手段，我们采取有效措施实时监测窃电的发生，最大限度降低线损。

铁法矿区集抄系统的应用改善了用电管理水平，带来的社会效益和经济效益是十分显著的，起到了一举多得的作用。为了供电部乃至铁煤集团的可持续发展，供电部决定继续推广集抄系统改造，用5年完成本系统覆盖整个铁法矿区全部用户，能采集全部用电信息，支持全面电费控制，即“全覆盖、全采集、全费控”的采集系统，向智能电网迈进。