配电自动化课程论文-智能抄表技术的现状与前景.docx

配电自动化课程论文 题目：智能抄表技术的现状与前景班级：电气11-4班姓名： 学号：智能抄表技术的现状与前景【摘要】：本文从智能抄表技术的发展历程，主要分类应用现状，发展前景等方面阐述智能抄表技术在电力系统中的概况。【关键词】：智能抄表技术分类、智能抄表技术应用现状、智能超标技术发展前景【正文】从114719人类开始大规模地使用电能开始电度表便产生了，用来计量人们使用电能的多少，随着电气化程度越来越高，电度表和抄表计费方式都在不断地发展完善，朝着更快速、更便捷、更精准、更省力、更智能的方向发展。电度表经历了机械式电能表、机械电子式电能表、电子式电能表的发展历程。抄表计费方式也从手工抄表、本地自动抄表发展为移动式自动抄表、预付费电能计费、远程自动抄表等。一 电能表的分类1 机械式电能表，通过电磁感应驱动机械转动，机械表盘转动圈数反映了用户用电量；可靠性高，抗干扰性好，但测量精度不高，功能单一。2 电子式电能表，电子式电能表是通过对用户供电电压和电流实时采样，采用专用的电能表集成电路，对采样电压和电流信号进行处理并相乘转换成与电能成正比的脉冲输出，通过计度器或数字显示器显示。电子式电能表1与机械式电能表相比有明显优势。例如防窃电能力强、计量精度高、负荷特性较好、误差曲线平直、功率因数补偿性能较强、自身功耗低，特别是其计量参数灵活性好、派生功能多。由于单片机的应用给电能表注入了新的活力，这些都是一般机械表难以做到的。但是早期的电子式电能表也有一些明显的不足，如工作寿命较短、易受外界干扰、工作可靠性不及机械式电能表等。具有很多优良特点，功能强大，易扩展、准确度等级高且稳定、启动电流小且误差曲线平整、频率响应范围宽、受外磁场影响小、便于安装使用、过负荷能力大、防窃电能力更强。3 机械电子式电能表，在机械式电能表基础上加入电子线路，性能介于上述两者间。对原有的电能表进行改造升级再利用，可以有效提升原有电能表额性能并且节约成本。总之，电子式电能表优点众多，复杂的多功能电子式电能表不仅可以测量W I U P Q S F还拥有监视功能、控制功能、管理功能、存储功能、自恢复和自检测功能。电子式电能表是电能表发展的趋势。二 抄表计费方式的分类1手工抄表人工收费，工作人员挨家挨户人工读取电能表数据再人工计算收取电费，这种计费方式需要工作人员花费大量精力奔走各地，工作量大，容易出现各种认为误差，效率低下。人工抄表计费是最初的计费方式，目前我国大部分地区已经淘汰了这种方式。2 本地自动抄表技术，采用携带方便、操作简单可靠的抄表微机来自动完成抄表编程工作。以红外线作通信媒体，将某一区域内电能表的各项数据集，传输到抄表集中器，再用便携式掌上电脑将数据抄回。但是依然需要工作人员挨家挨户手工收取电费，工作量依然很大。3预付费电能计费方式，包括投币式、磁卡式、IC卡式磁卡。IC卡预付费以卡上携带电量为基准，实施对用电的自动控制，变人工抄表收费为用户买电插卡用电，避免了收电费难现象，但用户与用电管理部门仍是隔离的，管理部门无法对用户及电能表本身实施实时监测与管理。4远程自动抄表技术，利用公共电话网络、负荷控制信道或低压配电线载波等通信联系，将电能表数据自动传输到计算机电能计费管理中心进行处理。不需现场人员、提高抄表的准确性、及时性；杜绝少抄、误抄、漏抄等问题。远程自动抄表电量计费系统可分为，集中式、分布式、网络式、开放式。电能表数据采集包括集中式脉冲处理方式分布式直接传送方式。集中式脉冲处理式电能表电能表以脉冲计数方式输出电量，不具备数字传输能力，可靠性差，远程传输需要中间设备，电能表的数据下载、报警、信息上报等功能较难实现，抗干扰能力差；分布式直接传送式电能表，数据采集中心与多功能电表之间直接数据通信，可实现多种通信方式，电能表具有采集、储存、处理数据等功能，电能表间可互为备用，可对电能表预先编程，定时或事件发生时主动上报电能表本身状态信息。远程自动抄表系统由具有自动抄表功能的电能表、抄表集中器、抄表交换机、中央信息处理机等部分组成。电能表有脉冲型，电压型、电流型；智能型，RS-485通信接口型、低压配电线载波通信接口型。抄表集中器将电能表数据集中后，通过电力载波或其它通信方式上传。抄表交换机收集抄表集中器的数据，然后通过公用电话网或其他方式上传到计费中心计算机网络。中央信息处理机是整个远程自动抄表系统的管理层设备，可由单台计算机或计算机局域网配合相应的抄表软件构成。远程自动抄表技术的关键是将数据传输到中央处理器，通信技术的发展起到了关键作用。根据抄表系统中各个部分的特点，通信方式有不同的选择，电能表到抄表集中器、抄表集中器到抄表交换机的区间可以使用RS-485通信、低压配电线载波通信。抄表交换机到电能计费中心计算机系统额区间可以使用电话线、无线电台等方式。常见的远程抄表技术:1 四级网络抄表系统如图系统由脉冲电度表、集中抄表器、抄表交换机、远程抄表计算机系统以及各个部分的通信组成。抄表交换机与计算机网络间采用公用电话线通信，公用电话线可达到较高波特率，易实现双向通信，很适合于配电自动化系统中。但电话专线租用费用较高，电力公司无法完全掌握电话线通信的维护。电话线不能覆盖所有的地区，为此额外架设的专线费用较高。集中抄表器与交换机间采用低压配电线载波通信，这种通信方式需要安装载波通信设备包括主变电站的多路载波机、线路测控对象处的配电线载波机、高频通道（由阻波器、耦合滤波器、结合滤波器组成）等。阻波器用来控制高频电流信号流向；耦合滤波器可以防止高压进入通信设备，同时耦合高频信号；结合滤波器用来将载波信号耦合到馈电线上。载波通信原理主要有脉动控制技术、工频控制技术。脉动控制技术是将高频信号注入到电力线，通过脉动信号的有无来实现通信。可分为高频电压脉动控制、高频电流脉动控制。主要适用于单向通信场合，如负荷控制；不受无线电管理委员会制约；通信速率较低；停电时通信将中断。工频控制技术以电力线作信号传输通道，利用电压过零的时刻（250左右）进行信号调制。可以实现双向通信，主要用于零散负荷控制；停电时通信将中断。2 基于无线电台的远程自动抄表系统本系统由智能电度表采集数据通过RS-485汇集到集中抄表器再由低压配电载波传到数传电台然后通过无线通信传到远程抄表计算机系统。RS-485是一种现场总线，RS-485为标准串行通信接口，最多可支持64256个发送、接收器对。对实时性要求不高的场合（如远方抄表等），可以采用RS-485通信，较为简单。无线通信系统包括调幅（AM）广播，调频（FM）广播，无线寻呼，甚高频通信（VHF，30-300MHz），特高频通信（UHF，300-1000MHz），微波通信（1GHz），卫星通信。根据我国无线电管理委员会规定的无线通信频段，800MHz的无线数传系统是配电自动化系统的合适选择之一。随着无线通信技术的大力发展以及无线通信覆盖面广，成本低等优良特点使得无线远程抄表技术成为未来主流发展方向之一。抄表计费系统从最初的人工抄表计费到自动抄表计费再发展为现阶段的远程自动抄表预付费系统，自动化程度越来越高，人工工作量越来越