预付费载波数传电能表技术选择方案
2008-01-23 16:33:39 来源：
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电力18讯： 摘要：该文通过对预付费电能表及其售电管理系统的技术招标，探讨了目前许多IC卡电能表及其售电管理系统技术解决方案，并进行了技术方案论述以及具体技术方案的优化，细化等过程，得出了最佳IC卡预付费电能表的新型技术方案。
关键词：预付费；载波；数传电能表
中图分类号：TM933.4 文献标志码：B 文章编号:1003-0867(2006)07-0005-03
目前供电企业一户一表改造结束后，县电力企业低压用户数量剧增，大多数都在十几万户以上，给供电企业的抄表、收费工作带来了十分艰巨的任务，特别是用户拖欠电费现象的日趋严重，加大了催费、收费方面的工作量，加大了按时收缴电费的难度。为了解决好这些问题，先购电后用电这一结算方式自然成了对长期严重拖欠电费现象用户的最佳解决途径，亦即预付费结算方式自然就成了最佳解决方案。实施预付费结算方式以后，还需要对用户的负荷进行在线检测，并按日、月、季、年统计分析用户实际用电量，进行线损率计算，这就需要具备远方抄表系统等功能。因此，预付费和载波数传电能表技术自然就成为我们理想的解决方案。通过预付费电能表技术，我们对用户实施先购电后用电这一目的，通过远抄数传电能表技术，我们实现对用户、对线路进行电量统计、多级线损分析、负荷曲线分析、用电异常检测（防窃电）以及电能质量、电压、功率等进行有效检测等目的，从而达到两全其美的供用电管理效果。我们汉中市区电力局最近在预付费电能表技术招标工作方面就是本着这一原则进行招标，探讨了技术招标方式，就目前现有IC卡预付费电能表的技术方案，进行了研讨以及具体技术方案的优化、细化等过程，得出了最佳的IC卡预付费电能表的新型技术方案，达到了目前最佳的技术与经济效果。
1 技术方案的具体确定
我们首先对预付费电能表，如有卡售电的接触式IC卡电能表和非接触式IC卡电能表，以及无卡售电方式电能表的优缺点进行了评细的分析比较，并对新开发的电力线载波预付费数传电能表作了介绍和分析。为了实现电能表的数传，还对各种传输网络进行了分析比较，如低压电力线载波、无线数传电台、GSM/GPRS无线网络、RS-485等网络及其组网方式。由于本文篇幅有限，在此不作详细介绍。
通过分析比较后，我们可以认为：利用低压电力线载波通信接口实现远程数传功能，实现远程预付费载波数传及远方抄表功能，是最经济实惠、最方便控制，而且是一举两得的最佳方案。为了使该最佳方案得到落实，我们在招标时，对该方案进行了进一步的细化和优化。
2 技术方案的细化与优化
为了安全可靠、完美实现我们所选择的最佳技术方案，使其达到尽善尽美的理想效果，我们对招标中的电能表具体技术方案还做了进一步的细化和优化工作。剔除其目前已有产品及其系统所存在的技术弊端，加入我们自己构思设计的技术改进方案和具体的细化与优化技术方案，使其系统更加安全、可靠，性能更加卓越。
2.1 预付费载波数传电能表及集中控制器的优化
电力载波数传预付费电能表（以下简称电能表）实际是一种采用了大规模集成电路、专用载波模块、高性能CPU和RTC时钟芯片，可按峰、谷、平时段累计计量交流有功电能和需量，并实现了远程数传预付费的新型高性能电能表。计量组件实现电能数据采集和窃电检测，电力线载波模块实现电能数据传送和控制；主控单元实现预付电费不同时段的自动计算和扣除；控制电路根据电费余额自动实现通断，限定用电的最大负荷，实行超负荷自动断电等，可以方便地实施远程控制。该类型的电能表必须同时具备预付费及电力线载波数传两种功能，预付费方式以电力线载波数传预付费售电方式为主，以非接触式IC智能射频卡（内装MCU，ASIC等）式IC卡售电方式为副，以利用掌上电脑或笔记本电脑进行现场临时应急售电方式为应急备用。利用电能表的电力线载波数传功能对用户用电情况进行实时检测、远方抄表和用电管理等。从电力结算中心到电能表数据集中器(数据终端)之间的通信方式为电话线通信方式或GPRS数据流通信。
电子式电能表的显示方式必须采用液晶（LCD）屏幕全汉字显示，清晰直观，LCD在正常使用条件下寿命大于15年；显示窗口读数为6位（含一位小数），满读数为99999.9；掉电（断电）保护；停电时数据保存期为30年，复电后程序从断点处开始运行；电能表使用寿命大于15年，表壳采用密封防尘结构，阻燃抗老化。
单只电能表的平均功耗：≤4 VA，1.5 W；启动电流0.003Ib；具有防潜动逻辑设计； 正常工作温度：-25～+55 ℃；极限工作温度：-45～+70 ℃；正常工作电压：154～286 V；频率：50 Hz±5％。
电能表要求具有防磁、防振、耐冲击、耐高压、耐腐蚀、耐辐射；静电放电抗干扰性大于8 kV；电快速脉冲群抗干扰性大于4.8 kV；辐射电磁场抗干扰性大于8 kV；浪涌抗干扰性大于4.5 kV；软件和硬件都进行抗干扰处理。
电能表集中控制器的优化：集中控制器的控制电能表容量≥1000只；接力中
关键词：预付费；载波；数传电能表
中图分类号：TM933.4 文献标志码：B 文章编号:1003-0867(2006)07-0005-03
目前供电企业一户一表改造结束后，县电力企业低压用户数量剧增，大多数都在十几万户以上，给供电企业的抄表、收费工作带来了十分艰巨的任务，特别是用户拖欠电费现象的日趋严重，加大了催费、收费方面的工作量，加大了按时收缴电费的难度。为了解决好这些问题，先购电后用电这一结算方式自然成了对长期严重拖欠电费现象用户的最佳解决途径，亦即预付费结算方式自然就成了最佳解决方案。实施预付费结算方式以后，还需要对用户的负荷进行在线检测，并按日、月、季、年统计分析用户实际用电量，进行线损率计算，这就需要具备远方抄表系统等功能。因此，预付费和载波数传电能表技术自然就成为我们理想的解决方案。通过预付费电能表技术，我们对用户实施先购电后用电这一目的，通过远抄数传电能表技术，我们实现对用户、对线路进行电量统计、多级线损分析、负荷曲线分析、用电异常检测（防窃电）以及电能质量、电压、功率等进行有效检测等目的，从而达到两全其美的供用电管理效果。我们汉中市区电力局最近在预付费电能表技术招标工作方面就是本着这一原则进行招标，探讨了技术招标方式，就目前现有IC卡预付费电能表的技术方案，进行了研讨以及具体技术方案的优化、细化等过程，得出了最佳的IC卡预付费电能表的新型技术方案，达到了目前最佳的技术与经济效果。
1 技术方案的具体确定
我们首先对预付费电能表，如有卡售电的接触式IC卡电能表和非接触式IC卡电能表，以及无卡售电方式电能表的优缺点进行了评细的分析比较，并对新开发的电力线载波预付费数传电能表作了介绍和分析。为了实现电能表的数传，还对各种传输网络进行了分析比较，如低压电力线载波、无线数传电台、GSM/GPRS无线网络、RS-485等网络及其组网方式。由于本文篇幅有限，在此不作详细介绍。
通过分析比较后，我们可以认为：利用低压电力线载波通信接口实现远程数传功能，实现远程预付费载波数传及远方抄表功能，是最经济实惠、最方便控制，而且是一举两得的最佳方案。为了使该最佳方案得到落实，我们在招标时，对该方案进行了进一步的细化和优化。
2 技术方案的细化与优化
为了安全可靠、完美实现我们所选择的最佳技术方案，使其达到尽善尽美的理想效果，我们对招标中的电能表具体技术方案还做了进一步的细化和优化工作。剔除其目前已有产品及其系统所存在的技术弊端，加入我们自己构思设计的技术改进方案和具体的细化与优化技术方案，使其系统更加安全、可靠，性能更加卓越。
2.1 预付费载波数传电能表及集中控制器的优化
电力载波数传预付费电能表（以下简称电能表）实际是一种采用了大规模集成电路、专用载波模块、高性能CPU和RTC时钟芯片，可按峰、谷、平时段累计计量交流有功电能和需量，并实现了远程数传预付费的新型高性能电能表。计量组件实现电能数据采集和窃电检测，电力线载波模块实现电能数据传送和控制；主控单元实现预付电费不同时段的自动计算和扣除；控制电路根据电费余额自动实现通断，限定用电的最大负荷，实行超负荷自动断电等，可以方便地实施远程控制。该类型的电能表必须同时具备预付费及电力线载波数传两种功能，预付费方式以电力线载波数传预付费售电方式为主，以非接触式IC智能射频卡（内装MCU，ASIC等）式IC卡售电方式为副，以利用掌上电脑或笔记本电脑进行现场临时应急售电方式为应急备用。利用电能表的电力线载波数传功能对用户用电情况进行实时检测、远方抄表和用电管理等。从电力结算中心到电能表数据集中器(数据终端)之间的通信方式为电话线通信方式或GPRS数据流通信。
电子式电能表的显示方式必须采用液晶（LCD）屏幕全汉字显示，清晰直观，LCD在正常使用条件下寿命大于15年；显示窗口读数为6位（含一位小数），满读数为99999.9；掉电（断电）保护；停电时数据保存期为30年，复电后程序从断点处开始运行；电能表使用寿命大于15年，表壳采用密封防尘结构，阻燃抗老化。
单只电能表的平均功耗：≤4 VA，1.5 W；启动电流0.003Ib；具有防潜动逻辑设计； 正常工作温度：-25～+55 ℃；极限工作温度：-45～+70 ℃；正常工作电压：154～286 V；频率：50 Hz±5％。
电能表要求具有防磁、防振、耐冲击、耐高压、耐腐蚀、耐辐射；静电放电抗干扰性大于8 kV；电快速脉冲群抗干扰性大于4.8 kV；辐射电磁场抗干扰性大于8 kV；浪涌抗干扰性大于4.5 kV；软件和硬件都进行抗干扰处理。
电能表集中控制器的优化：集中控制器的控制电能表容量≥1000只；接力中
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