电能计量与远程抄表研究

赵必顺

摘 要：作为电力系统重要一环的电能计量集抄系统充分发挥其实时性、准确性、效率性的优势，为社会、企业、经济高效发展奠定了基础，因此成为用电和配电领域研究的新课题。该文分析了电能计量和远程集抄的组成及优势、措施等，为电能计量系统的进一步发展提供理论基础。

关键词：电能计量 电能表 远程抄表 预付费

中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0156-02

在高速发展的经济时代，电力在人们生活和社会企业中的作用也是越发重要，而作为电力系统重要一环的电能计量自然也不容小觑。相较于传统的电量结算，电能计量集抄系统规避了其在实时、准确、效率和应用性方面的不足，采用智能电表对电能数据自动采集和传输处理[1]。

电能计量远程集抄系统的主要功能体现在两方面，首先是计量功能，即电能表在安装采集模块后可以对正向和反向有功电能进行计量，在正反向切换、时段切换以及通信切换时，都能保证正确的脉冲累计，同时其可以储存一段时间的冻结数据并保证断电时也会储存一段时间而不丢失。其次是远程抄表的功能，即在自动集抄系统的作用下，不需要人员操作，在设定的自动抄表时间间隔和设定的抄收间隔下，根据电表地址自动收集累计电能量并进行存储，其实时性和准确性是人工抄表所不具有的。

1 电能计量

电力商品，在市场交易过程中必须保证公平、公开、公正的原则，而保证的前提是在电力系统中建立准确、有效、现代化的电能计量系统。而作为专用来测量电能量的电能表成为了电能计量中最基础和重要的部分。在电能交易的过程中，涉及到生产、运输和销售环节，如何保证在通过这些环节的多级功率传输后还能对电能进行准确的计量，在每个环节不同位置都需要配置电能计量装置就成为必备条件。

1.1 电能表分类

作为电能计量基础设备的电能表，按不同的分类方法可分为不同的种类。如分为直流和交流电能表（按电路分类）或单相、三相三线和三相四线电能表（按相线分类）或机械式和电子式电能表（按工作原理分类）。这其中，比较常见的分类是电子和机械式分类。而机械式电能表又分为感应式电能表、磁电式电能表、电动式电能表。感应式电能表是较常用的一种。按工频正弦波设计的感应式电能表在出现谐波时会产生误差，只能确保较好的性能出现在很窄的工频范围频带内。因此在电能计量准确度要求越来越高而微电子和单片机应用技术越来越普及的条件下，电子式电能表逐渐取代了感应式电能表并快速发展。

1.2 电子式电能表的优势

相较于感应式电能表，电子式电能表具有多方面的优势。首先，在开发了单片机程序软件后，电子式电能表不仅具有远程集中抄表、预付费等功能，在复费率、正反向有功等方面功能也可实现。还可通过减少表的数量来使二次回路压降降低，保证了计量准确性；其次，相比较于容易磨损而导致误差的感应式电能表，电子式电能表的准确度等级明显要高（通过补偿）；再次，相比较于感应式的大变化误差曲线，电子式电能表的启动电流小，灵敏度高，误差稳定性好（误差曲线在全负荷范围内近似为直线）；最后，电子式电能表还有受外磁场作用影响小、安装小巧方便（因为是静止式不需要旋拧）、强的过载能力以及强的防窃电能力等优势。

1.3 电能计量装置的规范

作为用户受电設备的电量计量装置，在使用过程中一旦出现误差必然会影响用户使用和企业政府的发展，所以采取一定措施规范电能计量装置并纠正误差是保证电能计量准确性和稳定性的必要保证。主要从以下几个方面来采取措施：首先是规范电能计量表的安装。在安装前充分了解、合理选择电能计量表，并仔细勘探现场环境并按国家行业标准和规范位置来安装电能表，做好防水防尘处理工作。安装完成后要做好电能表的调试和测试工作，及时发现问题并改善，使其安装有效性得到切实保障。其次是根据实际额定电流合理选择适合的电流互感器，避免热损现象，保证系统的正常运行。再次是在系统投运前通过检查二次回路接线是否异常和实际运行下的现场电能计量装置的性能情况，来确保其可靠性。在检查过程中需有专业人员操作专用检验仪表或设备，在严格执行相关规范文件如（电业安全工作规程、电能计量装置技术管理规程、电能计量装置校验规程等）的条件下进行。最后是对电能计量装置的日常监控和分析要加强，必要时要采取绩效考核的措施。

2 远程集抄系统

2.1 远程集抄系统组成

远程集抄系统是通过对用户电能计量信息用采集模块进行采集后并通过各种传输方式如电力载波、无线和有线等将数据传输到主站的计算机上，进而达到远程抄表、远程控制的目的。远程集抄不仅能保证计量数据抄录的准确性，还具备监察用电异常、统计电量并分析负荷的曲线，进而对线损进行计算等功能。在此技术的基础上，供电企业和用户可进一步采用银行划拨的方式来进行收费和缴费，不仅提高了电力行业的技术水平，也提高了管理水平。

主站、信道、电能计量的采集终端和集中器等设备共同构成了远程集抄系统。其中采集终端也可称为采集模块。由电能表和终端采集器形成的下行信道包括为RS485总线网和低压电力线载波通讯网以及单导线脉冲采集几种（按数据采集的媒介以及通讯方式分）。而由终端采集器和总站组成的上行信道则由电话网、有线电视网、光纤等有线方式，无线电台、GPRS等无线方式以及红外抄表系统等组成。其中无线电和低压电力线载波在综合了通信质量以及投资、施工等因素考虑之后，相比较其他方式是目前较常用的两种。

2.2 远程集抄的优势和存在问题

远程集抄具有实时、灵活、方便、快捷等优势，具体来讲，首先包括系统数据可实时采集并随时收发，对用户的用电情况和习惯可及时掌握；其次是正常运行后的系统基本可免维护（除了在更换设备时需要对参数重新设置外，其他无需变动）；除此之外它还具有方便的升级系统流程和自身自带的远程控制功能，以及多样可供选择的通讯方式等。

即便如此，远程集抄抄表在使用过程中仍然存在各种问题，如系统不稳定、通信过程易受干扰，以及相邻台区的互相串扰等问题，其中常见的主要问题就是采集成功率低和集中器离线故障。因此在使用过程中不仅要对异常问题采取必要措施，也要加强日常维护和管理，从根源上避免问题发生，保证系统运行稳定。

3 预付费电能管理系统

阶梯电价和不同计价方式在国家节能减排政策的推动下出现并给现在的电费管理系统提出了难题。为满足这高要求的管理预付费电能管理系统应运而生，这种系统采用IC卡技术与电能表结合形成卡式预付费电能表，它的高效使用将会在降低电力企业的运营成本、减少用户查表缴费的麻烦、提高电能使用的计划性、降低电能浪费上发挥较大的作用。其优势不仅体现在电费回收率的提高上，还对供电质量有明显提高（平衡用电高低峰时期），促进良性循环的供电关系产生。另外还可避免偷电漏电以及分流反接等非法用电现象的发生，从根本上提高电力企业及政府的管理水平。

4 结语

文章主要介绍了电能计量远程集抄系统的组成、分类和作用等。通过电能计量和远程集抄的实现，既提高了电力企业的营销管理水平，又满足了用户对用电服务方便公平的高要求。利用预付费技术手段，引导和保障了电能使用。今后的电能计量系统应进一步以智能化、标准化和网络化为标志来发展。

参考文献

[1] 林骞.电能计量管理体系及用电信息采集系统的研究与应用[D].山东大学，2014.

[2] 陈蔚玲.浅论远程自动抄表系统应用[J].中国电力企业管理（农电），2015（1）：90-91.