客户用电信息采集系统

“十二五”职业教育国家规划教材电能计量（第二版）祝小红周敏主编中国电力出版社绪论第一章电子式电能表的原理与结构第二章电子式电能表的接线与功能第三章测量用互感器第四章电能计量装置的接线及配置第五章客户用电信息采集系统第六章窃电的检查及处理第七章电子式电能表的检定第八章测量用互感器的检定第九章综合误差第十章实验部分目录第一节用电信息采集系统概述第二节采集终端第三节通信信道第五章客户用电信息采集系统一、用电信息采集系统定义二、用电信息采集系统结构组成三、用电信息采集系统功能第一节用电信息采集系统概述一、用电信息采集系统定义是对电力客户的用电信息进行采集、处理和实时监控的系统，实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等功能。二、用电信息采集系统结构组成主站：是用电信息采集系统的管理中心，负责整个系统的电能信息采集、用电管理以及数据管理和数据应用等。通信信道：是连接主站和终端、终端和电能表之间的通信介质、传输方式和规约等的总称，是主站、采集终端、电能表信息交互的承载体。按采集终端的上行和下行传输网络分为远程通信和本地通信。采集设备：是指安装在现场的终端及计量设备，主要包括专变终端、集中器、采集器及电能表计等。系统物理架构图本地信道远程信道主站电力用户智能电表（用电信息）采集终端三、用电信息采集系统功能序号分类名称目的业务对象1主要业务自动抄表提高抄表质量和效率营业抄表2预付费加快资金周转，防范电费回收风险营业收费3有序用电及时掌握社会用电需求，合理调节用电负荷，促进供需平衡需求侧管理4综合应用用电监测提高防反窃电技术水平，及时发现计量装置故障，减少和规避经济损失用电检查和计量5用电分析与统计研究用户用电特性，为调整营销策略提供决策依据市场分析6线损分析实时统计分析线损，提升线损管理水平线损管理7配变监测实时监测配变运行状态，加快故障抢修响应速度，提高供电可靠性配网运行8电能质量统计监测用户端电压质量，提高电能质量考核数据电能质量管理9高级应用辅助决策为电力供需平衡、站点线路选择等提供决策依据营销、生产决策10增值服务通过信息快速双向互动，提升供电服务能力电力用户一、采集终端种类二、采集终端结构原理二、专变采集终端三、集中抄表终端第二节采集终端一、采集终端种类功能：电能表数据的采集、数据管理、数据双向传输以及转发或执行控制命令专变采集终端集中抄表终端分布式能源监控终端集中器采集器二、采集终端结构原理三、专变采集终端是对专变用户用电信息进行采集的设备，可以实现电能表数据的采集、电能计量设备工况和供电电能质量监测，以及客户用电负荷和电能量的监控，并对采集数据进行管理和双向传输。外观一轮二轮三轮四轮功控电控运行告警红外口XXXXXX型智能专变采集终端电源有功无功RS485电源NETT/R通讯模块液晶显示屏扩展接口模块主端子辅助端子123456789101112主端子接线端子辅助端子39404142434445464748常开常闭常开常闭常开常闭常开常闭+开关量5-+开关量6-1314151617181920212223242526272829303132333435363738告警+开关量1-+开关量2-+开关量3-+开关量4-+有功脉冲-+无功脉冲-A1B1A2B2门接点接线端子①计量：计量等。②监测：电能质量监测；应用于反窃电后台与总表对比。③通信：本地通信——采用RS485或载波等方式与电能

表通信；

远程通信——采用GPRS/CDMA、光纤专网等方式与

主站通信。④控制：预付费（费控）；

有序用电（负控）。功能四、集中抄表终端集中抄表终端是对低压用户用电信息进行采集的设备，包括集中器、采集器。1、集中器集中器是指收集各采集器或电能表的数据，并进行处理储存，同时能和主站或手持设备进行数据交换的设备。外观接线端子带交采功能集中器主端子辅助端子接线端子功能①计量：计量等。②监测：电能质量监测；应用于反窃电后台与总表对比。③通信：本地通信——采用RS485或载波等方式与采集器或电

能表通信；

远程通信——采用GPRS/CDMA、光纤专网等方式

与主站通信。④控制：预付费（费控）。2、采集器采集器是用于采集多个或单个电能表的电能信息，并可与集中器交换数据的设备。外观红外通信电源告警上行通信下行通信电力线载波接线端子A相线端子B相线端子C相线端子N零线端子预留预留预留预留抄表485A抄表485B维护485A维护485B功能①采集：自动采集电能表数据。②通信：通过RS485、微功率无线等方式与集中器通信，向集中器传送数据。一、通信信道分类二、远程通信信道三、本地通信信道第三节通信信道一、通信信道分类远程通信本地通信采集终端和系统主站之间的数据通信采集终端和用户电能计量装置之间的数据通信光纤专网无线公网（如GPRS和CDMA等）230MHz无线专网中压载波电力线载波短程无线RS485总线二、远程通信信道光纤通信无线公网230MHz无线专网光纤通信光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式。光纤通信系统模型电发送侧光发送侧光纤中继器光接收侧电接收侧无线公网（GPRS/CDMA）GPRS：通用分组无线业务（GeneralPacketRadioService），是在现有GSM系统上发展的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分子形式的数据业务。CDMA：码分多址（CodeDivisionMultipleAccess），是数字技术的分支——扩频通信技术上发展起来的一种新的无线通信技术。230MHz无线专网230MHz无线专网使用国家无委会批准的电力负荷管理系统专用频点，230MHz无线专网主站电台与终端使用一对频点，同一频点下的每个终端都可以接收到主站的无线信号，所以同一频点下终端需要独立的身份编号，终端识别信号后作出响应，完成通信。传输方式建设成本通讯实时性运行维护费容量可靠性信息安全光纤专网高满足要求低满足要求满足要求满足要求GPRS/CDMA无线公网低受第三方责任因素限制高基本满足要求差基本满足要求230MHz无线专网高低高不满足要求差基本满足要求分类特点光纤专网光纤专网技术特点如下：1.容量大，光纤工作频率比目前电缆使用的工作频率高出8-9个数量级，开发的容量很大；2.衰减小；3.防干扰性能好，光纤不受强电干扰、电气化铁道干扰和雷电干扰，抗电磁脉冲能力强，保密性好；4.光纤通讯通道的可靠性高，目前为止光纤通道是通信容量最大、运行最安全、稳定的通信方式，远程数据安全性和可靠性高。230MHz无线专网230MHz无线专网技术特点如下：1.终端直接与主站电台通信，通信环节少，效率高；2.终端与中继站（分站）电台通信，中继站（分站）再通过倒频、微波、光纤等与主站通信，通信环节较多，效率低，但覆盖的范围广。分类特点无线公网信道GPRSGPRS是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的广域无线IP连接。特点如下：1.传输速率高，理论最高值171.2kbps，实际应用接近56KModem的速度；2.支持永久在线；3.与话音业务共用信道，通信链路饱和时数据通信会受话音业务干扰；4.资源相对丰富，覆盖地域广；5.适合大规模应用。CDMACDMA是一种基于扩频技术的码分多址通信业务，可向用户提供移动多组的IP连接。特点如下：1.传输速率高，理论最高值307.2kbps，实际应用峰值速率高达153.6kbps，传输速度优于GPRS；2.支持远方唤醒；3.专业频率和信道，不与话音共用信道，网络稳定，不易受干扰；4.资源相对较少，覆盖地域逊于GPRS；5.适合较大规模应用。三、本地通信信道低压窄带电力线载波低压宽带电力线载波RS485总线微功率无线低压窄带电力线载波载波信号频率范围不大于500kHz的低压电力线载波通信。电力用户用电信息采集系统技术规范规定载波信号频率范围为3kHz～500kHz。目前四种载波方案的中心频率分别为晓程120kHz、瑞斯康132kHz、东软270kHz、鼎信421kHz。低压宽带电力线载波基本频带为1MHz～20MHz，扩展频带为3MHz～100MHz，采用正交或扩频调制方式实现兆级以上数据传输。RS485总线RS485是用于串口通信的接口标准，由RS232、RS422发展而来，属于物理层的协议标准。RS485采用平衡发送和差分接收方式来实现通信：发送端将串行口的TTL电平信号转换成差分信号两路输出，经传输后再接收端将差分信号还原为TTL电平信号。两条信号线为双绞线或同轴电缆，实现了基于单对平衡线的多点、双向半双工通信链路。微功率无线通信双方通过无线电波传输信息，采用数字信号单片射频收发芯片把要发送的数据信号通过调制、解调、放大、滤波等数字处理后转换为高频交流的电磁波进行传输。分类特点有线通信低压窄带载波1.指载波信号频率范围≤500kHz的低压电力线载波通信，占用频带较窄，数据传输速率较宽带载波PLC低。2.数据双向传输，无需另外铺设通信线路，安装方便、适应性好。3.电力线存在信号衰减大、噪声源多且干扰强、受负载特性影响大等问题低压宽带载波1.指载波信号频率范围＞500kHz的电力线载波通信，占用频带宽，数据传输速率高。2.数据双向传输，无需另外铺设通信线路，安装方便、适应性好。3.存在高频信号衰减较快的问题，在长距离通信中需要中继组网解决。RS485总线信号传输可靠性高、双向传输，需敷设RS485线路，存在安装调试复杂、容易遭到人为破坏等问题。无线通信微功率无线双向传输、功耗低、自组网、