淺議電力載波技術在用電信息管理中的應用

1、<p>　　淺議電力載波技術在用電信息管理中的應用</p><p>　　摘要：隨著新的電力市場的建立，電力負荷監(jiān)控系統(tǒng)，已經(jīng)由單純的“控制到戶”，發(fā)展為負荷管理系統(tǒng)，而目前此套系統(tǒng)普遍采用無線電通道，由于無線電易受地形和空間干擾的影響，而電力負荷監(jiān)控系統(tǒng)通信信道的一種補充通訊通道――電力載波通信，目前隨著技術的成熟，越來越受到人們的青睞。本文較詳細介紹了電力載波負荷管理系統(tǒng)結構、設備組成、工作原理及工作

2、過程。 </p><p>　　關鍵詞：電力載波 技術 應用 </p><p>　　中圖分類號：F407.61 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p>　　我國對電力用戶的用電信息管理，目前普遍建立在電力負荷監(jiān)控系統(tǒng)上，即在原系統(tǒng)上增加抄表功能。隨著用電結構變化逐漸擴展到關口和低壓側電力用戶，從而實現(xiàn)對關口點、35kV及以下關口點和各類電力用戶的用電信息監(jiān)控管理

3、。并從功能上進行不斷擴展、完善，滿足電力管理部門各種需要。 </p><p>　　1、電力負荷監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀 </p><p>　　從1990年開始，用電部門為了落實計劃用電政策，都相繼組建了各自的負荷監(jiān)控系統(tǒng)，大部分地區(qū)采用無線電方式組網(wǎng)，稱為無線電電力負荷監(jiān)控系統(tǒng)，其中也有少數(shù)地區(qū)采用音頻、市話和電力載波方式組網(wǎng)。無線電電力負荷監(jiān)控系統(tǒng)國內(nèi)已經(jīng)有不少廠家取得入網(wǎng)證，并且有一定生產(chǎn)和應用

4、規(guī)模，成為一種成熟的產(chǎn)品，在用電部門計劃用電工作中發(fā)揮了一定的作用。無線電電力負荷監(jiān)控系統(tǒng)雖然是一種成熟技術，但是受地形及通信界面、空間干擾及運行費用等因素的影響，大面積推廣，特別是在山區(qū)推廣存在一定困難。 </p><p>　　2電力市場對負荷監(jiān)控系統(tǒng)的要求 </p><p>　　隨著我國市場經(jīng)濟的發(fā)展，電力市場進程的加快，用電結構和供用關系發(fā)生了相應的變化，給電力負荷監(jiān)控工作提出了新的

5、要求，供電企業(yè)要適應市場變化的要求，就要加強配電和用電管理自動化，實現(xiàn)“營配合一”工作。作為技術管理手段之一，電力負荷監(jiān)控系統(tǒng)應該從以下幾方面進行擴展和完善： </p><p>　　2．1功能上實現(xiàn)遠方抄表(RS485，RS232接口)，電能表缺相，最大需量，功率因數(shù)，TV、TA回路監(jiān)視，用戶各分路開關狀態(tài)、用戶端電壓監(jiān)視。 </p><p>　　2．2公用配電變壓器、配電線路的各種運行參

6、數(shù)(開閉鎖、線路上開關)的監(jiān)視控制。 </p><p>　　2．3系統(tǒng)要配合計劃用電做好削峰、填谷、負荷監(jiān)控、負荷分析、負荷預測和負荷平衡工作。其次用于電價預測和電量的結算，配合電量電費計算方便用戶預購電量，實現(xiàn)營業(yè)抄收自動化，再則為報裝提供所需運行資料，為配網(wǎng)運行管理提供數(shù)據(jù)，為用戶需求側管理服務。 </p><p>　　只有為用電管理部門和電力用戶提供及時可靠、準確、完整的信息，才能充

7、分發(fā)揮負荷監(jiān)控系統(tǒng)的作用。 </p><p>　　3 電力載波負荷監(jiān)控系統(tǒng)的特點 </p><p>　　眾所周知，用戶要用電必須用電線把電引到使用電力的地方，這樣只要是電力用戶(注：以下電力用戶簡稱用戶)，電力部門就與用戶之間有一條通道，如圖1所示，若把用戶比做樹葉，供電部門比做樹干、樹支的話，電力線網(wǎng)絡結構為“樹形結構”，電力部門在樹干上(主網(wǎng))已經(jīng)建立了完善的通信。而充分利用這條通道，

8、使樹支層(配網(wǎng))建立供電企業(yè)與用戶之間的通道，是一項很有應用前景和經(jīng)濟效益的工作。 </p><p>　　目前電力系統(tǒng)在樹干層(主網(wǎng))使用的通信方式有無線電、有線、載波、微波、光纖、衛(wèi)星數(shù)字通信等，都是用于35kV農(nóng)網(wǎng)及以上電壓等級的主網(wǎng)。本文介紹的電力載波技術是指如圖2所示的35kV、10kV配網(wǎng)和380V、220V低壓網(wǎng)實現(xiàn)的載波數(shù)據(jù)傳輸。該系統(tǒng)利用微電子技術為基礎的通信手段，有機的結合了計算機網(wǎng)絡和載波技術

9、，系統(tǒng)涉及數(shù)據(jù)流安排、容錯技術、軟硬件可靠性、噪聲處理、抗干擾、產(chǎn)品質量等諸多方面。電力載波技術采用配電網(wǎng)零序載波注入傳輸技術，注入功率很小，不需加阻波器。傳輸速率600bps，信號傳輸只限于計算機數(shù)據(jù)，并且只在本級配電網(wǎng)內(nèi)傳輸，充分利用電力線路通道，節(jié)省資源，提高效益。 </p><p>　　4 電力載波負荷監(jiān)控系統(tǒng)組成和作用 </p><p>　　電力載波負荷管理系統(tǒng)是由中央控制系統(tǒng)、

10、變電所載波數(shù)據(jù)傳輸設備、變壓器側中繼設備(TTU)、用戶載波控制終端(CTU)、載波抄表器(CTA)、耦合設備組成。 </p><p>　　中央控制系統(tǒng)包括互為熱備用的兩臺前方監(jiān)控機、雙機切換裝置、調(diào)制解調(diào)器(MODEM)、網(wǎng)絡服務器、若干臺網(wǎng)絡連接的后方微機。 </p><p>　　變電所數(shù)據(jù)傳輸設備由載波數(shù)據(jù)傳輸機、調(diào)制解調(diào)器、耦合電容器等設備組成，用于用戶與中央系統(tǒng)信息的轉換和傳輸。

11、 </p><p>　　低壓用戶中繼設備包括TTU、CTA、耦合電容器等，用于低壓用戶信息收集和公變信息的采集傳送。10kV、35kV用戶終端包括CTU、耦合電容器等設備，用于用戶信息的采集和控制。CTU 有RS232接口或RS485接口，四路遙信，四路遙控，兩路模擬輸入，兩路脈沖輸入。載波抄表器(CTA)用于低壓220V用戶電能表的讀數(shù)采集和轉發(fā)(RS232接口或RS485接口)。 </p>&l

12、t;p>　　5 電力載波負荷監(jiān)控系統(tǒng)工作過程 </p><p>　　電力載波負荷監(jiān)控系統(tǒng)由控制中心、信道、終端機構成。主要功能為遙信、遙測、遙控。控制中心的中央機系統(tǒng)為主控制系統(tǒng)，用戶CTU可在中央機系統(tǒng)的管理下，實現(xiàn)對用戶用電情況遙信、遙測、遙控。CTA可以與無線電臺、電信網(wǎng)連接。中央機系統(tǒng)向全體用戶終端CTU或部分用戶CTU和TTU或單個CTU和TTU發(fā)出指令，傳送數(shù)據(jù)，控制CTU完成各種任務，同時可搜

13、集用戶TTU用電信息并存入服務器數(shù)據(jù)庫，中央機系統(tǒng)中的監(jiān)控機可以定時向用戶發(fā)出指令，也可以隨時接受后方機的命令向CTU和TTU發(fā)出指令。后方工作站通過網(wǎng)絡服務器和前方機進行信息交換。 </p><p>　　由于利用了計算機網(wǎng)絡(NOVELL或WINDOWS NT)技術，后方機的數(shù)量可以根據(jù)各種不同需要設置。各后方機可根據(jù)權限完成各自不同的工作。例如信息中心后方微機只有處理有關用戶用電信息的功能和權限；用電營業(yè)部門

14、后方微機只處理用戶電能表讀數(shù)用于電費計算；計量部門后方微機只有處理有關用戶電能表參數(shù)的功能；報裝部門后方微機只有讀取配電網(wǎng)有關參數(shù)的權限；負荷管理微機或調(diào)度后方微機可以分別向CTU設置定值或發(fā)送跳、合閘命令和預置RTU的有關參數(shù)，并且統(tǒng)計審查用戶用電情況；總工或局長后方微機可以調(diào)用用戶用電情況報告；用電業(yè)務各部門后方微機可以調(diào)用生產(chǎn)與經(jīng)營指標的完成情況報告。 </p><p>　　中央監(jiān)控機向用戶CTU和TTU發(fā)

15、送的命令經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器專用(或復用)通道送至各變電所，各變電所調(diào)制解調(diào)器把命令送給載波數(shù)據(jù)傳輸機，載波數(shù)據(jù)傳輸機將命令轉換成載波調(diào)制的數(shù)字信號，經(jīng)耦合電容器注入配電網(wǎng)，各用戶通過配電線路的用戶側耦合電容器把信號傳入CTU，由CTU判斷命令內(nèi)容并執(zhí)行。各公用變壓器側耦合電容器把信號傳入TTU，由TTU判斷命令內(nèi)容并執(zhí)行，TTU設備的工作分為公用變壓器信息的采集和低壓用戶抄表。中央監(jiān)控機除利用以上方式傳輸信息外，還設有標準232接口，作為備

16、用或建立載波通信有困難的用戶，來采用其他方式通信。 </p><p>　　中央監(jiān)控機向用戶發(fā)送的命令可分為監(jiān)控命令和用戶數(shù)據(jù)返回兩類。中央機系統(tǒng)根據(jù)用戶返回信息進行審核、歸類處理，存入中心數(shù)據(jù)庫，便于各專業(yè)后方微機利用該信息進行業(yè)擴報裝、用電監(jiān)察、電能計量、電費、負荷預測、配電的管理工作。 </p><p>　　總之，電力載波負荷管理系統(tǒng)作為市、縣區(qū)電力部門電力電量管理的較佳技術管理手段之