浅谈电能信息采集通信方式的选择.docx

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1、浅谈电能信息采集通信方式的选择 【摘 要】随着智能电网的建设，多种智能测量终端在一般用户中得到应用，电能信息数据的采集就显得尤为重要，特殊是选择何种通信方式。本文重点介绍了不同通信方式的性能及特点，分析了不同通信方式的选择依据。 【关键词】电能信息；采集；通信方式 随着现代电子技术、通信技术及计算机网络技术的发展，电能信息采集系统得到不断完善与应用。采集系统可以远程采集配变和用户电能表的在线和离线数据，并将数据显示在主站端，便利调度人员监控线路负荷状况，适时地调控供电状况，削减停电次数，提高供电牢靠性。采集系统中选择合适的通信方式显得尤为重要。建立合适的通信网络可以为采集系统供应技术保障。 电

2、能信息采集通讯系统包括远程通信和本地通信。远程通信网络的作用是完成主站系统和现场终端间的电能信息的传输，远程通信网络距离较远，传输距离可以达到数一百零一千米的范围。本地通信的主要任务是实现现场终端和现场设备仪表之间的数据传输。远程通信和本地通信的结合实现整个通讯系统的信息传递。 1、远程通信 远程通信技术主要包括红外通信技术、Modem通信技术；以太网通信技术；光纤通讯通信技术等。 目前电量远方采集系统种类较多，其设备实现方式和技术不一样，应用范围和环境也不一样，各自具有自己的优势和缺陷。另外，随着通讯技术和计算机技术的发展，各种远方通信新技术也不断涌现，例如以太网通信技术、超窄带电力载波通信

3、、无线扩频通信等。 GPRS方式 GPRS是通用无线分组业务的缩写，通常称为2.5G。目前通过升级GSM网络实现。称之为2.5G是比较恰当的。GPRS的实际速度典型值远远达不到理论速度，为14.4K-43.2K左右。 通过GPRS网络通信技术，将采集到的电能信息实时地上传到具有智能化分析的上位机，实现对线路的监测。 由于GPRS方式存在通信费用问题，且牢靠性受到通信网络的限制，因此目前主要作为一种补充方式。 GSM短消息的电能量采集系统 基于GSM短消息的电能信息采集系统主要包括三个部分：局端通信计算机，也可称之为上位机；GSM短信采集器；采集终端：智能电能表。这三个部分可以分为两层结构：上层

4、机构包括上位机和采集器，两者之间的数据通信采纳星型网络，通过GSM网络收发短信，实现上位机和GSM采集器之间的信息传送。底层结构指的是采集器和智能电能表之间，其通信方式可以按下面介绍的485通信等方式进行选择。 GSM采集器的主要功能包括以下几个方面：抄表功能；执行用电监察功能；短消息数据处理；报警功能。 选择原则 详细选择通信方式须要考虑以下因素：1）通讯性能须要满意应用的要求。在考虑性能要求时须要考虑到：通信的数据量、通信带宽及通信的牢靠性；满意大量用户的用电信息采集和管理要求，同时保证通信稳定牢靠和信息平安；2）依据本地区地理环境和地貌环境的要求，选择适应性比较强的通讯方式，特殊是选择无

5、线通信方式时，需考虑当地的环境是否满意；3）须要考虑建设成本和运行维护费用，提高通信网络的综合经济效益及长期运行维护费用。 2、本地通信 本地通信技术主要包括小功率无线放射装置现场通信技术；小型大功率无线电台远程无线通信；RS485总线通信技术；低压电力线载波通信技术等。 RS485总线方式自动通信系统 RS485总线方式主要包括为单RS485总线方式和双RS485总线方式两种。其中单RS485总线方式主要用于城市居民小区和较密集的商用楼，双RS485总线通信方式适用于城市较分散的商业用户和居民用户。 单RS485总线通信系统优点主要体现在技术简洁、成熟，易于实现，通信牢靠性高；在采纳这种通信

6、方式时，一般采纳多块表集中抄收的方式，这样不仅降低了每户成本，同时也降低了整个系统造价。双RS485总线通信方式由于采纳了双RS485总线结构，其特点体现在数据传输速率高，牢靠性高，为了提高脉冲传输的牢靠性，一般在电能表内设置了RS485转换模块。 目前，运用的485通信一般都是双极性的A、B线通信方式，这种方式可以满意电能信息采集的要求，保证数据传输的稳定性和精确性。但是双极性的通信方式存在一个弊端：双极性线给网络的组建和调试工作增加了工作量，假如现场总线有极性接错的地方，则造成数据不能传输，而且排查修理比较麻烦。为了解决这个问题，可以选用无极性485芯片，这样可以避开这些问题。 RS485

7、通信方式的缺点包括以下几个方面：现场施工布线工作量大；通信网线易遭到破坏，而且故障点不易查找；通信简单受到雷击和过电压的影响，破坏通信质量。 低压电力线载波通信系统 影响电力线载波传输质量主要有两个因素：一是电力网络的阻抗特性及其衰减，另一个是噪声的干扰。第一个因素制约着信号的传输距离，其次个因素确定着数据传输的质量。 由于用户的用电设备包含大量的配电变压器和变频设备，低压电力网的通信简单受到这些设备产生的噪音的干扰，严峻影响载波传输通道的环境。故须要选择合适的载波技术削减随机噪声、频谱噪声或者工频噪声产生的干扰。目前常用的载波技术包括基于FSK调制技术、扩频技术及过零技术等。基于FSK的调制

8、技术的特点主要表现为采集模块成本低，简单实现，但抗干扰和抗谐波实力较弱。基于扩频技术的采集模块的特点主要体现在：具有宽带传送的扩频技术提高了系统的抗干扰能了，使得整个系统的牢靠性相应提高。在实际应用中，无论采纳基于FSK调制技术还是扩频技术等，都须要考虑不同电网结构及对应的不同改变的负荷须要而选择合适的通信方式。 电力线载波通信系统的主要特点包括以下几个方面：充分利用电力线资源；不须要重新布线；成本低，经济效益好。 电力线载波通信系统的缺点主要包括以下几个方面：局限性：高频载波信号传输范围只能限制在一个台区域内，不能实现跨台传输信号，假如想跨台传输，须要借助其他通信手段；低压电缆本身的结构、介

9、质和负荷的改变会造成载波信号简单受到干扰，无法实现全天候电能表牢靠抄送，只能通过中断等其他技术方法解决；单表模块的尺寸和成本限制了模块牢靠性和稳定性的进一步提高，从而影响到整个系统性能的提高。 电力线载波通信技术以电网为载体，稳定性与电网拓扑结构、电网阻抗有关。目前，节能变频技术的广泛应用，使得电网阻抗会发生改变，对载波通信方式影响较大。 选择原则 本地通信须要考虑以下几个因素：1）工程施工，本地通信首先要考虑的是现场施工工作量便于工程实施；2）运行维护工作量；3）通信牢靠性，主要考虑通信胜利率和通信稳定性，在通信过程中，主站发出的指令必需满意能牢靠执行并且能保证长期稳定。 3、总结 随着计算机技术和通信技术的快速发展，电能信息采集对远程自动通信技术水平提出更高要求，其中包括通信的效率、通信的牢靠性及通信管理等。由于用电状况的困难性及多样性，在选择通信方式的时候应因地制宜，也兼顾考虑自动通信自身的平安性。 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页