服務(wù)熱線：
18721098757
18721098757
王蘭
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：結(jié)合當(dāng)前電力企業(yè)實(shí)際的發(fā)展概況，可知電力活動(dòng)開(kāi)展中對(duì)于性能可靠的電能計(jì)量及遠(yuǎn)程抄表依賴(lài)程度高，需要注重它們實(shí)際應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，滿(mǎn)足電力企業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展的實(shí)際需求。基于此，本文將對(duì)電能計(jì)量與遠(yuǎn)程抄表應(yīng)用進(jìn)行分析，以便為我國(guó)電力生產(chǎn)整體生產(chǎn)水平提升提供參考信息。
關(guān)鍵詞：電能計(jì)量，遠(yuǎn)程抄表，電力監(jiān)控，能耗管理
0.前言
注重電能計(jì)量與遠(yuǎn)程抄表應(yīng)用的深入分析，有利于降低電力生產(chǎn)成本，減少供電企業(yè)不必要的經(jīng)濟(jì)損失，為企業(yè)生產(chǎn)效益*大化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供保障。因此，需要從不同的方面入手，對(duì)基于電能計(jì)量與遠(yuǎn)程抄表應(yīng)用進(jìn)行有效分析，確保這些裝置實(shí)踐應(yīng)用中能夠達(dá)到預(yù)期效果。
1.各種抄表模式及遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
1.1各種抄表模式分析
在電力電子技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其他技術(shù)的支持下，電力行業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模正在逐漸擴(kuò)大，傳統(tǒng)的抄表模式正在不斷地改進(jìn)。當(dāng)前電力行業(yè)抄表模式包括：(1)人工抄表模式。作為一種傳統(tǒng)的抄表模式，人工抄表模式使用中依賴(lài)于人力資源，實(shí)際的工作量大，且存在著較高出錯(cuò)率的問(wèn)題，使用中存在著局限性；(2)科學(xué)的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)模式。其本質(zhì)上為一種電力營(yíng)銷(xiāo)模式，實(shí)踐應(yīng)用中需要用戶(hù)買(mǎi)卡后方可用電。當(dāng)卡內(nèi)的費(fèi)用用完后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止用電。該抄表方式工作效率高、適用性良好，但使用中難以進(jìn)行大量數(shù)據(jù)交換，影響著電力企業(yè)信息化管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；(3)應(yīng)用前景良好的遠(yuǎn)程抄表模式。該模式也稱(chēng)為自動(dòng)抄表系統(tǒng)，構(gòu)建過(guò)程中集合了多種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電力企業(yè)信息化管理，是一種重要的電力營(yíng)銷(xiāo)模式。該系統(tǒng)使用中具有功能強(qiáng)大、效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的市場(chǎng)發(fā)展前景。這三種抄表方式的對(duì)比分析如表1所示。
表1三種抄表模式的對(duì)比分析
不同抄表模式 | 實(shí)踐應(yīng)用中的工作方式 | 應(yīng)用效果 |
人工抄表模式 | 抄表人員挨家挨戶(hù)進(jìn)行抄表 | 出錯(cuò)率高、工作量大 |
預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)模式 | 用戶(hù)買(mǎi)卡付費(fèi)方可用電 | 購(gòu)電受限，信息化管理程度低 |
遠(yuǎn)程抄表模式 | 實(shí)現(xiàn)采集用戶(hù)用電信息 | 良好的傳輸安全性，效率高 |
1.2遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
通過(guò)對(duì)多種技術(shù)的整合利用，有利于構(gòu)建出功能強(qiáng)大的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用中取得了良好的作用效果，具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
圖1遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
如圖1所示，遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)正常運(yùn)行中對(duì)性能可靠的數(shù)據(jù)中心，提高抄表工作效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了供電企業(yè)信息化管理。當(dāng)前遠(yuǎn)程抄表方式應(yīng)用類(lèi)型多，像電力線載波遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)、基于電腦串口的總線讀表方式、CPRS/CDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等，隸屬于遠(yuǎn)程抄表模式范疇，不同的應(yīng)用類(lèi)型應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。
2.抄表過(guò)程中的電能計(jì)量器及采集裝置分析
2.1抄表過(guò)程中的電能計(jì)量器分析
結(jié)合當(dāng)前電能計(jì)量裝置的應(yīng)用狀況，可知不同類(lèi)型的裝置使用中產(chǎn)生的作用效果有所差異。具體表現(xiàn)在：(1)實(shí)踐生產(chǎn)中的傳統(tǒng)機(jī)械式電表。該裝置使用中考慮了電磁感應(yīng)原理，利用變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)這一工作機(jī)制，在計(jì)量器內(nèi)部產(chǎn)生了力矩，從而實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量。在機(jī)械轉(zhuǎn)輪的支持下，滿(mǎn)足了電能計(jì)量工作要求。(2)實(shí)踐應(yīng)用中的脈沖式電表。該表使用中包括電能測(cè)量及脈沖部件，是通過(guò)脈沖的方式實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量的。(3)實(shí)踐應(yīng)用中的紅外接口電能表及電子式電表。紅外接口的電能表本質(zhì)上為電子式電表，使用中需要對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，在紅外調(diào)劑信號(hào)的支持下輸出，實(shí)現(xiàn)了電能計(jì)量。與此同時(shí)，作為一種新型的工業(yè)級(jí)電表，電子式電表使用中考慮了表內(nèi)的互感器降壓，融入了模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的工作方式，將采集的數(shù)據(jù)置于存儲(chǔ)器中，保持了電能計(jì)量作業(yè)的高效性。
2.2抄表過(guò)程中的采集裝置
當(dāng)前形勢(shì)下注重遠(yuǎn)程抄表模式的高效利用，有利于降低抄表成本，更好地適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展要求。在遠(yuǎn)程抄表模式實(shí)際應(yīng)用中，需要引入遠(yuǎn)程采集裝置，滿(mǎn)足電能計(jì)量的各種需求。電力市場(chǎng)中遠(yuǎn)程采集裝置類(lèi)型多，像機(jī)械式電表、電子式電表、脈沖式電表等，本質(zhì)上都為遠(yuǎn)程采集裝置。這些裝置實(shí)踐應(yīng)用中的工作原理為：若采用機(jī)械式電表，采集裝置實(shí)際作用發(fā)揮中需要設(shè)置光感元件及霍爾元件，將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，*終傳送到數(shù)據(jù)處理中心；若采用電子式電表，需要在485通信協(xié)議的支持下，通過(guò)數(shù)據(jù)通信渠道的作用實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量。
3.電能計(jì)量及遠(yuǎn)程抄表實(shí)踐應(yīng)用中的安全性分析
面對(duì)當(dāng)前復(fù)雜的形勢(shì)，電能計(jì)量與遠(yuǎn)程抄表使用中需要考慮安全性。具體表現(xiàn)在：在自動(dòng)抄表過(guò)程中設(shè)置安全系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)中心的作用下確保系統(tǒng)及裝置安全性，提高數(shù)據(jù)信息傳遞效率的同時(shí)增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全可靠性，避免受到外來(lái)因素干擾。電能計(jì)量及遠(yuǎn)程抄表實(shí)踐應(yīng)用中可能存在的安全隱患包括：網(wǎng)絡(luò)中自身缺陷的存在，易受病毒攻擊與感染；操作過(guò)程并不規(guī)范；系統(tǒng)抗干擾性能不足。因此，需要注重身份驗(yàn)證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、安全內(nèi)核技術(shù)、防火墻技術(shù)等不同技術(shù)的靈活運(yùn)用并加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化，確保電能計(jì)量及遠(yuǎn)程抄表安全性，降低各類(lèi)事故可能發(fā)生的概率。同時(shí)，需要注重電能計(jì)量自動(dòng)抄表系統(tǒng)運(yùn)行中服務(wù)水平的不斷提升，*大限度地滿(mǎn)足用戶(hù)的實(shí)際需求。
4.1概述
Acrel-5000web建筑能耗分析系統(tǒng)是用戶(hù)端能源管理分析系統(tǒng)，在電能管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了對(duì)水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過(guò)對(duì)用戶(hù)端所有能耗進(jìn)行細(xì)分和統(tǒng)計(jì)，以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各類(lèi)能源的使用消耗情況，便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習(xí)慣，有效節(jié)約能源，為用戶(hù)進(jìn)一步節(jié)能改造或設(shè)備升級(jí)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。用戶(hù)可按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定實(shí)施能源計(jì)算，分析現(xiàn)狀，查找問(wèn)題，挖掘節(jié)能潛力，提出切實(shí)可行的節(jié)能措施，并向縣級(jí)以上管理節(jié)能工作的部門(mén)報(bào)送能源計(jì)算報(bào)告。
4.2應(yīng)用場(chǎng)所
適用于公共建筑、集團(tuán)公司、工業(yè)園區(qū)、大型物業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院、企業(yè)等不同行業(yè)的能耗監(jiān)測(cè)與管理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行維護(hù)。
4.3系統(tǒng)功能
4.3.1系統(tǒng)概況
平臺(tái)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)月能耗折算、地圖導(dǎo)航，各能耗逐時(shí)、逐月曲線，當(dāng)日，當(dāng)月能耗同比分析滾動(dòng)顯示。
4.3.2用能概況
對(duì)建筑、部門(mén)、區(qū)域、支路、分類(lèi)分項(xiàng)等用能進(jìn)行對(duì)比，支持當(dāng)日逐時(shí)趨勢(shì)、當(dāng)月逐日趨勢(shì)曲線、分時(shí)段能耗統(tǒng)計(jì)對(duì)比、總能耗同環(huán)比對(duì)比。
4.3.3用能統(tǒng)計(jì)
對(duì)建筑、區(qū)域、分項(xiàng)、支路等結(jié)構(gòu)按日、月、年報(bào)表的形式統(tǒng)計(jì)對(duì)分類(lèi)能源用能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，支持報(bào)表數(shù)據(jù)導(dǎo)出EXCEL，支持選擇建筑數(shù)據(jù)進(jìn)行生成柱狀圖。
4.3.4復(fù)費(fèi)率統(tǒng)計(jì)
復(fù)費(fèi)率報(bào)表按日、月、年統(tǒng)計(jì)對(duì)單棟建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用電量及成本費(fèi)用進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出到EXCEL。
4.3.5同比分析
對(duì)建筑、分項(xiàng)、區(qū)域、支路等用能按日、月、年以圖形和報(bào)表結(jié)合的方式進(jìn)行用能數(shù)據(jù)同比分析。
4.3.6能源流向圖
能源流向圖展示單棟建筑時(shí)段內(nèi)各類(lèi)能源從源頭到末端的的能源流向，支持按原始值和折標(biāo)值查看。
4.3.7夜間能耗分析
夜間能耗以表格、曲線、餅圖等形式對(duì)選擇支路分類(lèi)能源在時(shí)段工作時(shí)間與非工作時(shí)間用能統(tǒng)計(jì)對(duì)比，支持導(dǎo)出報(bào)表。
4.3.8設(shè)備管理
設(shè)備管理包括，設(shè)備類(lèi)型、設(shè)備臺(tái)賬、維保記錄等功能。輔助用戶(hù)合理管理設(shè)備，確保設(shè)備的運(yùn)行。
4.3.9用戶(hù)報(bào)告
用戶(hù)報(bào)告針對(duì)選定的建筑自動(dòng)統(tǒng)計(jì)各能源的月使用的同環(huán)比趨勢(shì)，并提供簡(jiǎn)單的能耗分析結(jié)果，針對(duì)用電提供單獨(dú)的復(fù)費(fèi)率用能分析，報(bào)告可編輯。
5.系統(tǒng)硬件配置
應(yīng)用場(chǎng)景 | 型號(hào) | 圖 片 | 保護(hù)功能 |
建筑能耗管理系統(tǒng) | Acrel-5000web |
| 采用泛在物聯(lián)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)通訊、智能傳感等技術(shù)手段可為用戶(hù)提供能源數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)分析、能效分析、用能預(yù)警、設(shè)備管理等服務(wù)，平臺(tái)可以廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域。 |
智能網(wǎng)關(guān) | ANet-1E2S1 |
| 采用嵌入式硬件計(jì)算機(jī)平臺(tái)，具有多個(gè)下行通信接口及一個(gè)或者多個(gè)上行網(wǎng)絡(luò)接口，作為信息采集系統(tǒng)中采集終端與平臺(tái)系統(tǒng)間的橋梁，能夠根據(jù)不同的采集規(guī)約進(jìn)行水表、氣表、電表、微機(jī)保護(hù)等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)采集匯總，并使用相應(yīng)的規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)給平臺(tái)系統(tǒng)。 |
高壓重要回路或低壓進(jìn)線柜 | APM810 |
| 具有全電量測(cè)量，電能統(tǒng)計(jì)，電能質(zhì)量分析及網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，主要用于對(duì)電網(wǎng)供電質(zhì)量的綜合監(jiān)控診斷及電能管理。該系列儀表采用了模塊化設(shè)計(jì)，當(dāng)客戶(hù)需要增加開(kāi)關(guān)量輸入輸出，模擬量輸入輸出，SD卡記錄，以太網(wǎng)通訊時(shí)，只需在背部插入對(duì)應(yīng)模塊即可。 |
APM520 |
| 三相全電量測(cè)量，2-63次諧波，不平衡度，支持付費(fèi)率，越限告警，SOE,4-20mA輸出。 | |
低壓聯(lián)絡(luò)柜、出線柜 | AEM96 |
| 三相多功能電能表，均集成三相電力參數(shù)測(cè)量及電能計(jì)量及考核管理，提供上24時(shí)、上31日以及上12月的電能數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。具有63次分次諧波與總諧波含量檢測(cè)，帶有開(kāi)關(guān)量輸入和繼電器輸出可實(shí)現(xiàn)“遙信"和“遙控"功能，并具備告警輸出，可廣泛應(yīng)用于多種控制系統(tǒng)，SCADA系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)中。 |
動(dòng)力柜 | ACR120EL |
| 測(cè)量所有的常用電力參數(shù)，如三相電流、電壓，有功、無(wú)功功率，電度，諧波等，并具備完善的通信聯(lián)網(wǎng)功能，非常適合于實(shí)時(shí)電力監(jiān)控系統(tǒng)。 |
DTSD1352 |
| DIN35mm導(dǎo)軌式安裝結(jié)構(gòu)，體積小巧，能測(cè)量電能及其他電參量，可進(jìn)行時(shí)鐘、費(fèi)率時(shí)段等參數(shù)設(shè)置，精度高、可靠性好、性能指標(biāo)符合國(guó)標(biāo)GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T614-2007對(duì)電能表的各項(xiàng)技術(shù)要求，并且具有電能脈沖輸出功能；可用RS485通訊接口與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 | |
AEW100 |
| 三相全電量測(cè)量，剩余電流、2-63次諧波，支持付費(fèi)率，量值、電纜溫度，可選2G/4G通訊。 |
照明箱 | DTSD1352 |
| DIN35mm導(dǎo)軌式安裝結(jié)構(gòu)，體積小巧，能測(cè)量電能及其他電參量，可進(jìn)行時(shí)鐘、費(fèi)率時(shí)段等參數(shù)設(shè)置，精度高、可靠性好、性能指標(biāo)符合國(guó)標(biāo)GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T614-2007對(duì)電能表的各項(xiàng)技術(shù)要求，并且具有電能脈沖輸出功能；可用RS485通訊接口與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 |
DDSD1352 |
| DDSD1352單相電子式電能表主要用于計(jì)量低壓網(wǎng)絡(luò)的單相有功電能，同時(shí)可測(cè)量電壓、電流、功率等電量，具有紅外通訊功能，并可選配RS485通訊功能，方便用戶(hù)進(jìn)行用電監(jiān)測(cè)、集抄和管理。可靈活安裝于配電箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同區(qū)域和不同負(fù)荷的分項(xiàng)電能計(jì)量，統(tǒng)計(jì)和分析。 | |
DDS1352 |
| 單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量，正反向電能計(jì)量，紅外及RS485通訊，電流規(guī)格10（60）A，有功電能精度1級(jí)。無(wú)功精度2級(jí)，尺寸:1P | |
ADW300/4G |
| 計(jì)量低壓網(wǎng)絡(luò)的三相有功電能，具有RS485通訊和470MHz無(wú)線通訊功能，方便用戶(hù)進(jìn)行用電監(jiān)測(cè)、集抄和管理?？伸`活安裝于配電箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同區(qū)域和不同負(fù)荷的分項(xiàng)電能計(jì)量，統(tǒng)計(jì)和分析。 | |
ARCM300T-Z-4G |
| 三相全電量測(cè)量，剩余電流、2-63次諧波，支持付費(fèi)率，量值、電纜溫度，可選2G/4G通訊。 | |
給水管道 | 水表 |
| 計(jì)量流經(jīng)給水管道用水的體積總量，適用于單向水流，采用電子直讀技術(shù)，通過(guò)RS485總線直接輸出表盤(pán)數(shù)據(jù)。 |
6.結(jié)語(yǔ)
綜上所述，加強(qiáng)電能計(jì)量與遠(yuǎn)程抄表應(yīng)用的有效分析，增強(qiáng)它們實(shí)際的應(yīng)用效果，對(duì)電力生產(chǎn)計(jì)劃順利實(shí)施及完成至關(guān)重要。因此，未來(lái)電力企業(yè)發(fā)展中應(yīng)給予電能計(jì)量與遠(yuǎn)程抄表足夠的重視，對(duì)電能計(jì)量裝置進(jìn)行不斷的改進(jìn)，優(yōu)化其服務(wù)功能，提高抄表作業(yè)效率，為電力企業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]劉衛(wèi)民.電能計(jì)量遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012(16):122.
[2]刁志平.基于電能計(jì)量遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的分析[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2012(21):109-110.
[3]宗娜,李芳.淺談電能計(jì)量遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的應(yīng)用及改進(jìn)措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(16):164
[4]易兵.基于電能計(jì)量與遠(yuǎn)程抄表應(yīng)用的分析
[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版.
作者介紹：
