第七章第三节电能计量及抄表自动化系统-

第七章自动抄表及电能计费系统2024/3/31主讲人：周英华QQ:1055455616常州机电职业技术学院第三节电能计量及抄表自动化系统

电能计量及抄表自动化系统是集电能自动采集、传输、计费、结算为一体的自动化系统。电能自动计量抄表系统应用光电传感技术、微计算机技术和现代通信技术，可进行电能远方数据采集、处理、保存和传输，为实现用电管理现代化提供了重要保证。自动抄表分为：1.本地自动抄表2.远方自动抄表第三节电能计量及抄表自动化系统

第2页本地自动抄表是由抄表员携带抄表机（一般采用专用抄表机、笔记本电脑或掌上电脑）去用户处，从其计量装置上自动采集用电量等数据。然后回到办公室，将数据下载到主站计算机的数据库中。这种数据采集方式分为：1.接触式2.非接触式一、本地自动抄表方式2024/3/3第3页

抄表员去到用户后，将随身携带的抄表机与用户计量装置通过通信电缆将抄表机上RS-232串口和计量装置上串口引出电缆相连接。抄表工作完成后，通过通信电缆将抄表机和安装有管理软件的PC机的串口相连，即可把上月的数据传送到后台管理PC机中。1.接触式自动抄表的工作过程

2024/3/3第4页一、本地自动抄表方式

抄表员到用户处，无需将抄表机与计量装置联接，而是通过无形的媒体(超声波、无线电、微波或红外线)来通信，完成抄表工作。2.非接触式自动抄表工作过程

2024/3/3第5页一、本地自动抄表方式使用抄表机抄表

捷宝JB8800型抄表机，是一台功能强大的掌上数据采集器。机器内含的CPU为控制核心，带有键盘、显示屏、大容量内存及与电脑连接的通讯端口，因此具有以下几方面功能：可以输入并存储大量的数据、可对机内存储的数据进行任意查询并将查询结果显示到屏幕上，可将机内数据传输到电脑或将电脑数据下载到抄表机中。图7-4捷宝JB8800型抄表机2024/3/36抄表员每次抄表前将抄表户的详细数据从电脑下传到抄表机中，然后到抄表现场，先用抄表机简便的查找方式查到该抄表户资料，然后将数据输入到抄表机中，抄表结束后，将抄表机与电脑连接，机内存储的抄表数据就全部自动的录入到电脑中。

使用抄表机抄表的方法2024/3/3第7页（1）存储容量大，一般一台抄表机可存储几千上万条数据。（2）数据保存时间长，抄表机内带后备电池，机器关机后数据仍能保存半年以上。（3）携带方便，抄表机外形类似手机大小，携带操作极为方便（4）输入及显示数据方便，抄表机的屏幕比较大，而且支持汉字，一般一屏可显示几十个汉字，为输入数据及查询显示机内数据提供了很大方便。（5）机器运行速度快，机内CPU一般选用高性能CPU，使机器运行速度达到较高的水平（6）机器应用灵活度高，抄表机内的应用程序不是固化的，而是提供二次开发平台，

用户可完全按照自己的要求开发抄表机应用程序。

抄表机的显著特点2024/3/3第8页（1）大大缩短抄表数据录入到电脑的时间，避免人工录入

过程出错。（2）抄表机的信息容量大，给抄表员的抄表工作带来很大

方便。（3）抄表机还能实现许多纸卡抄表无法实现的功能。

使用抄表机抄表的优点2024/3/3第9页

远程自动抄表(AutomaticMeterReading，简称AMR)是一种不需人员到达现场就能完成自动抄表的新型抄表方式。它利用公共电话网络、负荷控制信道或低压配电线载波等通信联系，将电能表的数据自动传输到计算机电能计费管理中心进行处理。

二、远程自动抄表系统2024/3/3第10页

远程自动抄表电量计费系统经历了一个由集中式系统转为分布式、网络式、开放型系统的发展过程，电表数据采集也同样由集中式脉冲处理方式(CentralizedPulseProcessing，简称CPP)发展成为分布式直接传送方式(DistributedDirectTransmission，简称DDT)。二、远程自动抄表系统2024/3/3第11页（一）远程自动抄表技术的发展CPP系统电能采集和传输是以电能脉冲计数为基础的，在厂站端必须增加中间转换器，用以存储和传输根据脉冲计数值而得出的电能信息。(1)传统电能表本身一般只能以脉冲计数方式输出电量，不具备以数字传输的能力，无法产生、存储和输出其它与电量相关的重要信息

(2)可靠性差，电量的远程传输，必须通过一个当地的(厂站端)电能处理器作为中间转换、存储和传输装置。(3)由于数据采集中心不能与电能表直接通信，现代能量管理系统所必须的对电能表的下载功能，以及电能表的报警和其它重要信息的上报功能等，比较难实现。

1.集中脉冲处理方式(CPP)的系统特点

2024/3/3第12页（一）远程自动抄表技术的发展(4)随着用户要求和技术的发展，智能电能表的功能大大增强，而传统的CPP方式受电能处理器的限制，即使安装新型智能电表，其新功能和特点也无法利用，只能当作脉冲表使用。(5)在脉冲电度表的实际应用中，由于电能表输出脉冲波形的畸变和现场电磁干扰等因素，容易造成计量误差(脉冲被多计或漏计)，影响计量准确性。2024/3/3第13页1.集中脉冲处理方式(CPP)的系统特点

（一）远程自动抄表技术的发展(1)数据采集中心通过一个或多个前置处理机(包括专用或自动拨号Modem)，直接与新型多功能电表进行数据通信(包括电量数据、时标信息、报警信息及其它电流、电压和频率等相关信息)。(2)系统与电能表的通信可以采用多种灵活的方式。(3)新型多功能电能表本身具有采集、储存和处理电表数据的功能，还可以实现电表间互为备用的工作方式(4)新型多功能电能表可以预先编程，以实现定时或在事件发生时主动向上报告电能表本身的状态信息，以便及时发现和采取相应的措施。

2.分布式直接数字传输(DDT)系统特点2024/3/3第14页（一）远程自动抄表技术的发展表7-2

集中式脉冲处理系统方式和分布式直接传送系统的性能比较2024/3/3151．变电站型变电站型主要针对发电厂、变电站的关口表、网间联络线上的电能表、大型工矿企业的负荷表．2．居民型居民型主要针对居民电表．其特点是应用于l0kV及以下电压等级的供电小区，户数多但地域集中，其自动抄表系统的设计应与配电网及配电自动化紧密联系

（二）远程自动抄表系统分类2024/3/3第16页配电网中的自动抄表系统是用电营业管理自动化的一个重要手段和组成部分，它的最终目的应是：自动、集中、定时地抄录各用户的用电量；按峰谷、季节自动调整并计算电价；通过银行向各用户自动完成转帐收款、电费结算、打印收据等工作。降低抄表的劳动强度，提高及时性，减少抄表的失误。2024/3/3第17页远程自动抄表系统趋势（二）远程自动抄表系统分类远程自动抄表系统是将电量数据从下而上、逐级传送完成的。采集器负责采集用户电表中的数据，数据集中器按照设定的抄表时间，自动集中各采集器中的有关数据，通过通信网络，送入主站计算机系统。

图7-5远程自动抄表系统的构成2024/3/3第18页（三）远程自动抄表系统的构成数据采集系统由电能表、数据采集器和数据集中器组成（1）电能表。是电能计量的最基本单元。1）脉冲表：电表按用电量的多少，发出相应数量的脉冲，电能量数据采集器计算由电表发送出的脉冲，按照规定的比例计算出电量。2）数字表：一般是指在电表中已配置单片机系统，片内可以将电量用数字形式表示，而不是用脉冲个数表示，向外发送的电量也是直接用数字量表示。3）高性能多功能表：这种表功能都比较强，不仅能输出数字量，而且还可以送出各类统计数字。

1．数据采集系统2024/3/3第19页（三）远程自动抄表系统的构成数据采集器的主要功能：1）电能量数据的采集、处理、存储；2）电表异常情况的识别；3）传输电量等数据；4）记录用户超电量及时间等。数据采集器一般同时采集多路信号（2）数据采集器2024/3/3第20页1．数据采集系统（三）远程自动抄表系统的构成图7-6数据采集器总体结构图2024/3/3第21页（2）数据采集器1．数据采集系统（三）远程自动抄表系统的构成集中器：是指收集各采集器或采集模块（或多功能电能表）的数据，并进行处理储存，同时能和主站、手持抄表机进行数据交换的设备。集中器是中心计算机与各用电户电能表沟通的桥梁，安装在低压配电变压器的附近（或低压变电网上任一方便的位置）

,集中器贮存用电数据并且进行数据的处理,最后,把数据传到数据中心。(3)集中器2024/3/3第22页1．数据采集系统（三）远程自动抄表系统的构成信道：是指信号（数据）传输的媒体。集中器配有Mod-BUS、RS485/232、无线通讯（选配）等通讯接口，可实现与表计、手持器和主站的通讯。集中器的上行信道：是指集中器和主站之间的信道集中器的下行信道：是指集中器和采集终端（或采集模块）之间的信道。采集终端（或采集模块）的上行信息：是指采集终端（或采集模块）和集中器之间的信息采集终端下行信息：一般是指采集终端和用户电能表之间的信息。（4）集中器与采集终端的通信信道及组网方式2024/3/3第23页1．数据采集系统（三）远程自动抄表系统的构成1）通过RS-485总线通信（采集电能表数据和向集中器传输数据）优点：一般数据传输的码差错率较低，抄收成功率较高，缺点：布线的工作量大，安装费用大，且信道容易受损坏2）通过低压电力线载波通讯优点：利用现有的低压电网的电力线路来传输电能信号，无需敷设专用的通信网络，安装简便，节省了大量人力、物力和财力。缺点：电线干扰非常大；信号衰减大；存在信号盲区3）将电表集中通过公共电话网直接与计算机中心通信。优点：不需要载波通信；信号可靠；使用便捷缺点：需支付线路使用费用4）扩频通讯技术的应用优点：具有很强的抗干扰能力。缺点：需要调制解调集中器与采集器间数据的传输方式2024/3/3第24页2．远程通信信道集中器与计费中心计算机网络之间的信息传输是通过远程通信信道实现的。

（1）通过公用电话网实现信息传输。

主要缺点：线路续接时间较长(几秒到几十秒)；当集中器数目较多时，通信效率大幅度降低；且租用电话线多，其租用费很可观，因此不适合大容量系统。

图7-7通过公用电话网实现信息传输

25（三）远程自动抄表系统的构成2024/3/326优点：如频带宽、传输速率高、传输距离远，以及高抗干扰性等特点，非常适合上层通信网的要求．缺点：造价高，安装费用也比较高，在ARM系统中很少使用。随着光纤技术的发展及其大量应用，其系统造价将会下降，因此不久以后在ARM系统中应用也将是一个较好的选择。（3）光纤通信网2024/3/3第27页常州机电学院（三）远程自动抄表系统的构成2．远程通信信道计费中心计算机网络是电能量数据处理中心，配备专用计算机，它直接从集中器中收集数据。在收集所有的电能量数据采集器的数据后，送入营业管理中心或SCADA系统进行各种所需要的数据处理和提供各种各样的数据表格、数据图形以及各类统计数据。有了电能量数据，就可以产生各种各样的报表。这些工作将由营业管理中心用电管理系统来完成。3．计费中心计算机网络2024/3/3第28页常州机电学院（三）远程自动抄表系统的构成1、电能表的种类有那些？2