分析电能计量与远程抄表的应用

分析电能计量与远程抄表的应用

张颖姣

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：结合当前电力企业实际的发展概况，可知电力活动开展中对于性能可靠的电能计量及远程抄表依赖程度高，需要注重它们实际应用范围的扩大，满足电力企业长期稳定发展的实际需求。基于此，本文将对电能计量与远程抄表应用进行分析，以便为我国电力生产整体生产水平提升提供参考信息。

关键词：电能计量，远程抄表，电力监控，能耗管理

0.前言

注重电能计量与远程抄表应用的深入分析，有利于降低电力生产成本，减少供电企业不必要的经济损失，为企业生产效益*大化目标的实现提供保障。因此，需要从不同的方面入手，对基于电能计量与远程抄表应用进行有效分析，确保这些装置实践应用中能够达到预期效果。

1.各种抄表模式及远程抄表系统结构分析

1.1各种抄表模式分析

在电力电子技术、无线网络技术及其他技术的支持下，电力行业的产业规模正在逐渐扩大，传统的抄表模式正在不断地改进。当前电力行业抄表模式包括：(1)人工抄表模式。作为一种传统的抄表模式，人工抄表模式使用中依赖于人力资源，实际的工作量大，且存在着较高出错率的问题，使用中存在着局限性；(2)科学的预付费系统模式。其本质上为一种电力营销模式，实践应用中需要用户买卡后方可用电。当卡内的费用用完后，系统会自动停止用电。该抄表方式工作效率高、适用性良好，但使用中难以进行大量数据交换，影响着电力企业信息化管理目标的实现；(3)应用前景良好的远程抄表模式。该模式也称为自动抄表系统，构建过程中集合了多种技术，实现了电力企业信息化管理，是一种重要的电力营销模式。该系统使用中具有功能强大、效率高、成本低等优点，具有良好的市场发展前景。这三种抄表方式的对比分析如表1所示。

表1三种抄表模式的对比分析

不同抄表模式	实践应用中的工作方式	应用效果
人工抄表模式	抄表人员挨家挨户进行抄表	出错率高、工作量大
预付费系统模式	用户买卡付费方可用电	购电受限，信息化管理程度低
远程抄表模式	实现采集用户用电信息	良好的传输安全性，效率高

1.2远程抄表系统结构分析

通过对多种技术的整合利用，有利于构建出功能强大的远程抄表系统。该系统实践应用中取得了良好的作用效果，具体的系统结构图如图1所示。

图1远程抄表系统结构图

如图1所示，远程抄表系统正常运行中对性能可靠的数据中心，提高抄表工作效率的同时实现了供电企业信息化管理。当前远程抄表方式应用类型多，像电力线载波远程抄表系统、基于电脑串口的总线读表方式、CPRS/CDMA无线网络数据传输系统等，隶属于远程抄表模式范畴，不同的应用类型应根据实际情况确定。

2.抄表过程中的电能计量器及采集装置分析

2.1抄表过程中的电能计量器分析

结合当前电能计量装置的应用状况，可知不同类型的装置使用中产生的作用效果有所差异。具体表现在：(1)实践生产中的传统机械式电表。该装置使用中考虑了电磁感应原理，利用变化的电场产生磁场这一工作机制，在计量器内部产生了力矩，从而实现电能计量。在机械转轮的支持下，满足了电能计量工作要求。(2)实践应用中的脉冲式电表。该表使用中包括电能测量及脉冲部件，是通过脉冲的方式实现电能计量的。(3)实践应用中的红外接口电能表及电子式电表。红外接口的电能表本质上为电子式电表，使用中需要对采集到的数据进行存储，在红外调剂信号的支持下输出，实现了电能计量。与此同时，作为一种新型的工业级电表，电子式电表使用中考虑了表内的互感器降压，融入了模拟量转化为数字量的工作方式，将采集的数据置于存储器中，保持了电能计量作业的高效性。

2.2抄表过程中的采集装置

当前形势下注重远程抄表模式的高效利用，有利于降低抄表成本，更好地适应时代的发展要求。在远程抄表模式实际应用中，需要引入远程采集装置，满足电能计量的各种需求。电力市场中远程采集装置类型多，像机械式电表、电子式电表、脉冲式电表等，本质上都为远程采集装置。这些装置实践应用中的工作原理为：若采用机械式电表，采集装置实际作用发挥中需要设置光感元件及霍尔元件，将采集到的数据进行处理，*终传送到数据处理中心；若采用电子式电表，需要在485通信协议的支持下，通过数据通信渠道的作用实现电能计量。

3.电能计量及远程抄表实践应用中的安全性分析

面对当前复杂的形势，电能计量与远程抄表使用中需要考虑安全性。具体表现在：在自动抄表过程中设置安全系统，在数据中心的作用下确保系统及装置安全性，提高数据信息传递效率的同时增强数据安全可靠性，避免受到外来因素干扰。电能计量及远程抄表实践应用中可能存在的安全隐患包括：网络中自身缺陷的存在，易受黑客、病毒攻击与感染；操作过程并不规范；系统抗干扰性能不足。因此，需要注重身份验证技术、网络安全技术、安全内核技术、防火墙技术等不同技术的灵活运用并加强网络拓扑结构优化，确保电能计量及远程抄表安全性，降低各类事故可能发生的概率。同时，需要注重电能计量自动抄表系统运行中服务水平的不断提升，*大限度地满足用户的实际需求。

4.安科瑞建筑能耗分析系统

4.1概述

Acrel-5000web建筑能耗分析系统是用户端能源管理分析系统，在电能管理系统的基础上增加了对水、气、煤、油、热(冷)量等集中采集与分析，通过对用户端所有能耗进行细分和统计，以直观的数据和图表向管理人员或决策层展示各类能源的使用消耗情况，便于找出高耗能点或不合理的耗能习惯，有效节约能源，为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支撑。用户可按照国家有关规定实施能源计算，分析现状，查找问题，挖掘节能潜力，提出切实可行的节能措施，并向县级以上管理节能工作的部门报送能源计算报告。

4.2应用场所

适用于公共建筑、集团公司、工业园区、大型物业、学校、医院、企业等不同行业的能耗监测与管理的系统设计、施工和运行维护。

4.3系统功能

4.3.1系统概况

平台运行状态，当月能耗折算、地图导航，各能耗逐时、逐月曲线，当日，当月能耗同比分析滚动显示。

4.3.2用能概况

对建筑、部门、区域、支路、分类分项等用能进行对比，支持当日逐时趋势、当月逐日趋势曲线、分时段能耗统计对比、总能耗同环比对比。

4.3.3用能统计

对建筑、区域、分项、支路等结构按日、月、年报表的形式统计对分类能源用能进行统计，支持报表数据导出EXCEL，支持选择建筑数据进行生成柱状图。

4.3.4复费率统计

复费率报表按日、月、年统计对单栋建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用电量及成本费用进行统计分析。支持数据导出到EXCEL。

4.3.5同比分析

对建筑、分项、区域、支路等用能按日、月、年以图形和报表结合的方式进行用能数据同比分析。

4.3.6能源流向图

能源流向图展示单栋建筑时段内各类能源从源头到末端的的能源流向，支持按原始值和折标值查看。

4.3.7夜间能耗分析

夜间能耗以表格、曲线、饼图等形式对选择支路分类能源在时段工作时间与非工作时间用能统计对比，支持导出报表。

4.3.8设备管理

设备管理包括，设备类型、设备台账、维保记录等功能。辅助用户合理管理设备，确保设备的运行。

4.3.9用户报告

用户报告针对选定的建筑自动统计各能源的月使用的同环比趋势，并提供简单的能耗分析结果，针对用电提供单独的复费率用能分析，报告可编辑。

5.系统硬件配置

应用场景	型号	图 片	保护功能
建筑能耗管理系统	Acrel-5000web

	采用泛在物联、云计算、大数据、移动通讯、智能传感等技术手段可为用户提供能源数据采集、统计分析、能效分析、用能预警、设备管理等服务，平台可以广泛应用于多种领域。
智能网关	ANet-1E2S1		采用嵌入式硬件计算机平台，具有多个下行通信接口及一个或者多个上行网络接口，作为信息采集系统中采集终端与平台系统间的桥梁，能够根据不同的采集规约进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据采集汇总，并使用相应的规约转发现场设备的数据给平台系统。
高压重要回路或低压进线柜	APM810

	具有全电量测量，电能统计，电能质量分析及网络通讯等功能，主要用于对电网供电质量的综合监控诊断及电能管理。该系列仪表采用了模块化设计，当客户需要增加开关量输入输出，模拟量输入输出，SD卡记录，以太网通讯时，只需在背部插入对应模块即可。
APM520		三相全电量测量，2-63次谐波，不平衡度，支持付费率，越限告警，SOE,4-20mA输出。
低压联络柜、出线柜	AEM96

	三相多功能电能表，均集成三相电力参数测量及电能计量及考核管理，提供上24时、上31日以及上12月的电能数据统计。具有63次分次谐波与总谐波含量检测，带有开关量输入和继电器输出可实现“遥信”和“遥控”功能，并具备告警输出，可广泛应用于多种控制系统，SCADA系统和能源管理系统中。
动力柜	ACR120EL

	测量所有的常用电力参数，如三相电流、电压，有功、无功功率，电度，谐波等，并具备完善的通信联网功能，非常适合于实时电力监控系统。
DTSD1352

	DIN35mm导轨式安装结构，体积小巧，能测量电能及其他电参量，可进行时钟、费率时段等参数设置，精度高、可靠性好、性能指标符合国标GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和电力行业标准DL/T614-2007对电能表的各项技术要求，并且具有电能脉冲输出功能；可用RS485通讯接口与上位机实现数据交换。
AEW100

三相全电量测量，剩余电流、2-63次谐波，支持付费率，量值、电缆温度，可选2G/4G通讯。

照明箱

DTSD1352

	DIN35mm导轨式安装结构，体积小巧，能测量电能及其他电参量，可进行时钟、费率时段等参数设置，精度高、可靠性好、性能指标符合国标GB/T17215-2002、GB/T17883-1999和电力行业标准DL/T614-2007对电能表的各项技术要求，并且具有电能脉冲输出功能；可用RS485通讯接口与上位机实现数据交换。
DDSD1352

	DDSD1352单相电子式电能表主要用于计量低压网络的单相有功电能，同时可测量电压、电流、功率等电量，具有红外通讯功能，并可选配RS485通讯功能，方便用户进行用电监测、集抄和管理。可灵活安装于配电箱内，实现对不同区域和不同负荷的分项电能计量，统计和分析。
DDS1352

	单相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，正反向电能计量，红外及RS485通讯，电流规格10（60）A，有功电能精度1级。无功精度2级，尺寸:1P
ADW300/4G

	计量低压网络的三相有功电能，具有RS485通讯和470MHz无线通讯功能，方便用户进行用电监测、集抄和管理。可灵活安装于配电箱内，实现对不同区域和不同负荷的分项电能计量，统计和分析。
ARCM300T-Z-4G

	三相全电量测量，剩余电流、2-63次谐波，支持付费率，量值、电缆温度，可选2G/4G通讯。
给水管道	水表		计量流经给水管道用水的体积总量，适用于单向水流，采用电子直读技术，通过RS485总线直接输出表盘数据。

6.结语

综上所述，加强电能计量与远程抄表应用的有效分析，增强它们实际的应用效果，对电力生产计划顺利实施及完成至关重要。因此，未来电力企业发展中应给予电能计量与远程抄表足够的重视，对电能计量装置进行不断的改进，优化其服务功能，提高抄表作业效率，为电力企业长期稳定发展打下坚实的基础。

参考文献

[1]刘卫民.电能计量远程抄表系统分析[J].科技创新与应用,2012(16):122.

[2]刁志平.基于电能计量远程抄表系统的分析[J].科技创业家,2012(21):109-110.

[3]宗娜,李芳.浅谈电能计量远程抄表系统的应用及改进措施[J].科技创新与应用,2014(16):164

[4]易兵.基于电能计量与远程抄表应用的分析

[5]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05版.

审核编辑 黄宇