双模技术在农村用电信息采集中的应用 王艳芹．王松 （国网冀北承德供电公司，河北承德０６７０００） 摘要：为了更好更快地建设农村信息采集系统，双模技术在农村用电信息采集过程中的应用是十分必要 的。文章基于农村用电信息网建设角度，将探讨我国农村现有用电信息采集系统、双模技术的内涵及双 模技术在农村用电信息采集中的优势等方面，以期为我国农村用电采集信息系统的科学化建设提供一些 有用启示。 关键词：双模技术；用电；信息采集；电网 中图分类号：ＴＭ７２７ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１ ００５—０８６７（２０１ ６）１ ０－００１ ５－０２ １ 双模技术 “双模通信技术是指在同一个通信模块上同时实现电 的用电信息。后台数据库管理，该部分伉蒿行储各种系统信 息和采集的数据，并对采集的数据进行分析和计算。 通信信道层起到联系主站和采集设备的纽带作用．提 的交互提 力线载波通信和微功率无线通信，实现一种以载波通信为 供各种可用可信的通信通道，为主站和终端信窟、 主微功率无线通信为辅的双模通信方式。这种通信方式是 供链路基础。充分利用两者的优点，扬长补短。只通过电力线载波通信 采集设备层处于双模通信技术的最底甚，主要是负责 ｒＦ分 方式目前已可实现目抄收９０％的通信成功率，但还不能 采集可供整个系统运用的原始数据，睥且该部分又ｎ完全达到百分百的日抄成功率，通过利用微功率无线通信 为终端层和计量设备层，主要包括采集器、电能表、用电 的优点作为辅助通信可解决最后一公里问题，可达到日抄 采集终端等。各部分的功能有所小 ，用电采集终端甚主 收百分百的成功率。 要负责收集用户计量设备信息，处理和冻结相关数据、实 双模集中抄表以台变为中心，在每一台变安装一台集 现与上层主站的交互；计量设备层『４ｌＪ丰要负责电能计量等。 中器，每一居民计量表箱内安装一台采集器。采集器通过 常用的双摸方案主要是通过对低匿载波信道的应用， 总线采集电能表的电能表数据，通过本地通信信道（载波 容易受电网阻抗变化、噪声、谐波等影响，抄表成功率较 和无线同时工作）将数据传送给集中器，然后集中器通过 低。为了解决通信成功率问题，充分结合载波与无线各自 采用载波与无线相结合的通信方式，以载波为主， 远程通信信道（ＧＲＳ等）将居民水表、考核表的电能量数 的优点，据传送列主站。双模技术的工作原理就是噪声、由于以上 无线为辅，两者互相协调，自动切换，构成双通道的解决 介绍的低压载波信道容易受到电网阻碍变化、噪声、谐波 方案，克服了载波与无线的缺陷，极大提高了实抄率，理 等因素影响，抄表成功率低，数据记录不准确。为了成功 论值达１００％（不含设备、表ｉ．ｔ‘损坏手ｕ施工顷量问题等）。 在承德的农村电网中，就已经对于双模技术进行了有 解决该问题，双模技术结合载波和无线各自的优点，结合 二者组成新的通信方式，以载波为主，无线为辅，相互 效地应用，该系统的功能主要包括以下几个方面：档案管 调互助，随着环境因素的变化而实现在两者之间的自由切 理，实现对计量点基本参数、设备基本参数、智能终端状 换，构成电力信息采集的双通道，克服之前单一的载波或 态、数据采集方案，操作日志等信息进行维护和管理；自 无线采集的缺点，加大信息抄录的成功率，提高了国家电 动抄表，实现对供电公司电网辖区内备变电站、配变台区、 网系统的科学性。 工矿企业大用户、居民用电等各类用电计量点进行自动抄 双模技术系统分为三种结构，分别为主站系统层、通 表和用电监测；用电负荷检测，实现对电压合格率、功率 信信道层和采集设备层组。 因数等电量参数进行实时监测；有序用电管理，实现对专ｌ鋈 主站系统层采用模块化设计方式，处于该系统的顶层 变用户的电能量控制和功率时段控制，实现远程负荷限电 Ｉ鬻 管理部分，又可细分为业务应用主要负责实现供电公司的各 操作；预付费管理，实现对专变片ｊ户以及一般居民用户的ｌ露 种实际应用。前置通信管理，主要负责各种终端远程通信方 式的调度，并负责协议解析。数据采集，负责采集各种终端 预付费功能及远程通断电功能，方便耐用电用户的进行科ｌ露 学ｆＥ管理；报表查询与导出，实现多种数据报表格式，方Ｉ譬 ｌ器 Ｉ嚣 ２…年 期总瓤ｊ期蓑柑雹蠢化由 Ｐｏｗｅｒ Ｇｒｉｄ 便供电公司的各种实际应用需要；异常分析与报警，实现 的解决相关复杂的其他技术设施建设。 双模技术与网络智能化技术相结合更加有利于农村 对采集回来的数据进行分析、过滤，并在主站上发布异常 ３．３数据的报警通知；损耗统计与分析，实现线损，变损，站 电网的建设 损等数据的计算与分析；营销支持，实现与供电公司营销 支持系统进行对接，快速实现数据结算；系统自动校时， 器等系统校时；短信提醒，主站检测重要设备异常情况， 双模技术在电力装置上智能化运用是依靠网络信息技 术的数据收集、分析、整合例如在双模技术中已经比较成 应用需要实时、可靠的通信技术作为支撑，接入网通信技 主站根据卫星ＧＰＳ时钟，自动对主站机、集中器、采集 熟应用的通信网接入技术，“用电信息采集系统的建设和 对管理者实现短信提醒功能，对预付费用户费用提醒。该 术系统接ＩＺｌ丰富，组网灵活，支持数据、语音、图像等业 系统的总体原则是以营销业务需求为引导，实现系统对电 务的一体化接入，可以为用电信息采集、负荷监测和控制 力低压侧用户用电信息的全面采集，注重实际应用。 ３双模技术在农村用电信息采集中的优势 ３．１ 软硬件配置优化，能够适应农村经济电网建设的发 展要求 双模集中抄表以台变为中心，在每一台变安装一台集 中器，每一居民计量表箱内安装一台采集器。每一居民计 量表箱内安装一台采集器。采集器通过总线采集电能表的 电能表数据，通过本地通信信道（载波和无线同时工作） 将数据传送给集中器，然后集中器通过远程通信信道（ＧＲＳ 等）将居民水表、考核表的电能量数据传送到主站。在系 统建设上双模技术系统分为三种结构，分别为主站系统 层、通信信道层和采集设备层组。双模技术结合载波和无 线各自的优点，结合二者组成新的通信方式，以载波为主， 无线为辅，相互协调互助，随着环境因素的变化而实现在 两者之间的自由切换，构成电力信息采集的双通道，克服 之前单一的载波或无线采集的缺点，加大信息抄录的成功 率，提高了国家电网系统的科学性。智能化的软硬件配置 符合农村电网智能化的发展趋势，这也是目前在我国农村 电网建设过程中，依靠双模技术为砥柱的重要原因之一。 ３．２ 低压载波和无线通信相结合，两者协调统一，技术 过硬 双模技术结合载波和无线各自的优点，结合二者组成 新的通信方式，以载波为主，无线为辅，相互协调互助， 随着环境因素的变化而实现在两者之间的自由切换，构成 电力信息采集的双通道，克服之前单一的载波或无线采集 的缺点，加大信息抄录的成功率。实用性，现场不需要增 加新的通信线路，只需要把之前的电能表模块更换为双模 模块就可以，操作简单方便。最有效性，现场使用双模技 术，可彻底解决载波面临的“孤岛”问题，为远程实时通 ＩＩｔ Ｉ 信技术提供保障。根据全国电网发展的实际情况，农村智 毫Ｉ 能化电网的建设要ｌ：ｋ城市智能化电网的建设阻碍因素更多 塞Ｉ 更大。而双模技术的成功运用将减少农村电网的其他配套 童Ｉ技术建设，缩减农村智能化电网建设的开支，因为只要在 置Ｉ 农户家中安装拥有双模技术的相关电力装置，就能够轻松 昌ｌ ’ 一蓑村雹交化 ２ｏ１ ６年第１ ｏ期总第３５３期 提高安全可靠的通信通道。因此，需要对目前存在的通信 网络架构进行分析，提出用电信息采集系统通信网技术体 系，研究适用于智能电网和用电信息采集系统建设的通信 网接入技术。” ４结束语 我国农村电力资源的发展是推动农村经济发展的重要 动力。双模技术是未来农村地区电网建设的重要方向，双 模技术的成功与否直接关系到我国广大农村地区的电网智 能化建设、电力资源的发展水平。双模技术的应用有利于 在建立我国农村电网的数据采集、分析、抄录、计量、控 费等有效机制，从而有利干减少国家在农村电网建设中的 相关人力资源投入，用电网智能化服务代替繁重的人工服 务。双模通信采用电力线载波和微功率无线两种通信技术 的互补性，将无线通信技术与载波通信技术相融合，通过 将现场无法通过电力线载波通信的表计更换为双模通信模 块，实现两通道同发同收，有力解决现场因为载波噪声衰 减造成的孤岛现象。这种发展方式的转变有利于我国农村 电网发展资源的优化配置。 参考文献 ［１］ 齐栋梁 中国启动新一轮农村电网改造升级，预计投资超 ７０００亿元ＩＮ】汇通网，２０１ ６，０２ ［２］ 董勇，朱向立．ＥＰＯＮ和ＭｃＷｉ】Ｉ技术在用电信息采集中的应用 ［Ｊ］．安徽电气工程职业技术学院学报，２０１ Ｉ，１ ０：７７—７８ ［３］ 李国钰，张成文，张强，李伟 基于ＤＢＰＳＫ低压电力线载波 通信和微功率无线通信的双模通信在低压载波集抄系统中 的应用［Ｊ】制造业自动化，２０１ ５，１ ２：１ ３１—１ｊ２． ［４】 胡江溢，祝恩国，杜新纲，杜蜀薇．用电信息采集系统应 用现状及发展趋势ｆ Ｊ１＿电力系统自动化，２０１ ４，０１：１ ５２— １ ３３ ［５】 葛一帅 用电信息采集系统在农村公变线损管理中的应用 ｌＪ］．自动化应用，２０１ ３（１ ２）：７Ｉ一７２． ［６】 吴永浩 农村电网用电信息采集系统建设探讨 ，电工技 术，理论与实践，２０１ ５（８）：８４． ［７】 祝字楠，刘建，徐晴，等．双模通信在智能电能表双向交 互中的应用［Ｊ】电子技术应用，２０１ ５（ｚ１）：５５—５６． （责任编辑：张峰亮）
