智能无线抄表器在变电站集抄系统中的应用

[摘 要]随着经济和社会的不断发展，电力在社会中的作用不断凸现，电能计量是现代电力营销系统中的一个重要环节，不容忽视。电能计量自动抄表系统是将电能计量数据自动采集、传输和处理的系统。它克服了传统人工抄表的低效率和不确定性，推动了电能管理现代化的发展进程。变电站远程自动抄表系统是提高用电管理信息水平，强化电能计量抄表的重要手段，是实现电量自动记录与远方监测，快捷适时抄表，分片科学管理，提高企业经济效益和社会效益的重要技术措施。自国网公司提出建设“智能电网”后，电能集抄系统在电网内部得到广泛的应用。本文介绍无线抄表器，以及根据笔者的经历介绍无线抄表器在变电站集抄系统中的应用。

[关键词]智能；无线抄表系统；变电站集抄系统

中图分类号：TG305 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0341-01

1 引言

电能计量自动抄表系统是将电能计量数据自动采集、传输和处理的系统。它克服了传统人工抄表的低效率和不确定性，推动了电能管理现代化的发展进程。变电站远程自动抄表系统是提高用电管理信息水平，强化电能计量抄表的重要手段，是实现电量自动记录与远方监测，快捷适时抄表，分片科学管理，提高企业经济效益和社会效益的重要技术措施。由于传统的手工抄表方式成本比较的大，在进行抄表的过程中会发生许多人为因素的错误，所以远程抄表在国网系统变电站中得到了广泛的应用。它具有成本较低，工作比较方便，并且可以提供准确的数据，排除了人为因素的干扰，可以远方实时掌握电能计量装置的现场运行情况，对于线损分析、计量故障处理等方面都提供了便利条件。今后也会有很大的发展空间。

2 无线抄表系统

随着人们的生活的水平和科学技术的发展，电力企业的得到了前所未有的发展潜力。并且智能化也得到了快速的发展。作为智能化当中的一个重要的环节――智能无线抄表系统也得到了快速的发展。相比于传统的手工抄表方式的数据不准确，成本比较的高等缺点，智能远程抄表由于有了数据准确，抄表及时，成本较低的优点，在电能量的集抄工作中得到了广泛的应用。

无线抄表系统的技术特点：

（1）自动路由，多极中继

在无线抄表系统中为了克服地形对数据的传输的影响，无线抄表系统有自动路由，多极中继的功能，使得各个地区的联系更加的紧密，数据的传输更加的可靠。

（2）降低通讯费用

变电站中无线抄表系统之间的数据传输方式为通过无线模块的方式进行数据的传输，可以大大的降低设备的投资。

（3）降低硬件投资

电能表与无线抄表器之间的联接方式采用RS-485线连接方式，这样可以大大的降低硬件的投资。

（4）可靠的无线连接

无线抄表系统发射的功率为小于100毫安，对周围的设备基本没有干扰，并且通讯比较的可靠，在抄表的过程中漏抄，错钞的概率几乎为零，大大地降低了集抄系统的错钞率。

（5）自动组网，分区工作

在半径为500―3000米的范围内，使用一对智能无线抄表器，无线抄表器可以完成对表计数据的采集和向对侧无线抄表器的传递，连接，实现自动组网，分区工作。

3 无线抄表器在变电站集抄系统中的具体应用

随着科学技术的不断发展，在现阶段的变电站的抄表工作中，已有些地区采用了无线抄表器，以下根据笔者的亲身情况介绍无线抄表器在变电站集抄系统中的应用

笔者所工作的地区为山西太原，原来部分变电站已安装了“力之源”抄表系统，这个系统由于设计结构不合理，安装施工复杂已经远远跟不上时代的发展。所以笔者和同事对该地区变电站安装的集抄系统进行改造和新装，采用新的集抄系统是杭州华立公司提供的变电站采集终端设备以及主站设备。由于变电站内的表计相对比较集中，绝大部分电能表已有RS-485接口，所以就采用的是RS-485总线方式组建远程抄表系统。RS-485总线是一种多点差分数据传输的电气规范，允许在简单的一对双绞线上进行多点双向通信，它具有噪声抑制能力强、数据传输率高、传输可靠性高等特点，将每一块电能表使用RS-485线并接起来然后通过总线与采集终端连接这样来传输数据。开始的几个变电站都安装的比较顺利，成功的抄到数据。但是随着工作的一步步深入，问题渐渐的凸显了出来。在220kV新店变电站的安装过程中笔者发现由于现场10kV开关室距离采集终端安装的主控室之间距离很远，电缆沟道内的线缆也非常多。这样一来RS-485线的敷设就成了问题，而且距离过远的话就算是可以敷设RS-485线也会造成传输电压降低、信号衰减，影响通讯质量。因为RS-485线一般选择双绞线作为差分平衡系统信号传输线。信号在传输线上传送，若遇到阻抗不连续的情况，会出现反射现象，从而影响信号的远距离传送。同样的问题也发生在了对200kV马庄、冶峪和500kV侯村站的施工当中。这个问题不解决的话，变电站集抄完整率必然会受到影响。如何解决这一难题成为集抄系统安装过程中的大事。

笔者和其同事在想能不能有一种方式或装置可以把RS-485信号变成无线信号之后来传输数据。通过查阅资料发现目前我国根据抄表通道的不同，集抄系统一般有以下3种类型：

（1）无线集抄系统、

（2）低压载波集抄系统

（3）RS-485集抄系统。

低压电力线载波阻抗特性和衰减特性复杂多变，而且电力变压器对载波信号有阻隔的作用；三相电力线间有很大的信号损失（10dB-30dB），一般电力线信号只能在单相电力线上传输。变电站基本全是三相电能表所以作为我们就不能应用。如果使用无线传输的方式传输数据，无线信号是否会受到站内电磁场的干扰，同时无线信号又会不会影响我们的站内设备呢？后来发现北京新鸿基公司生产的RZ系列外接型7506无线抄表器具有信道不受电网负载变化、电网杂波干扰、跨电压等级等优点。它采用的是微功率无线发射，功耗低、对外干扰小。能自动组织路由，以随时适应使用环境变化因素。于是笔者尝试采用了这种方式。

首先在表计端通过RS-485线把表计与处在发射端的无线抄表器进行连接，通过手持抄表机抄收表计电量成功；在主控室的采集终端旁装设另一台无线抄表器的接收端，两侧无线抄表器调试联通后拿手持抄表机同样抄到了电量，通过RS-485线把无线抄表器接收端与采集终端连接，一切安装好后，在采集终端内输入表计地址码等信息，过了一会终于抄收到了数据，这样运行了一段时间，数据抄收非常稳定。于是把其他几个遇到相同问题的变电站按同样方法加装了无线抄表器效果至今都很好。

通过此次尝试为笔者今后在变电站的集抄采集安装工作中开展了一条新的思路和方法。该型号无线抄表器的传输距离有2km左右，这样今后再遇到RS-485线敷设距离过远造成信号衰减或现场敷设施工存在困难的情况下，都可以尝试采用此方法来进行解决。

结语

本文系统的介绍了无线抄表器，以及根据笔者的实际工作经历介绍了智能无线抄表器在变电站集抄系统中的应用。通过上述的事例我们知道了智能无线抄表器在变电站集抄系统中的具体应用方法。随着我国智能电网的建设和不断的发展，在未来无线抄表器的用途也会更加的成熟和广泛，对提高抄表工作的准确性、可靠性和安全性；实现线损的实时计算；及时发现电表的异常情况；降低了管理成本做出贡献。从而提高了电力现代化的管理水平，将我国的电力事业提高到一个新的高度。