浅谈三种电能表的抄读方式及其检定情况

浅谈三种电能表的抄读方式及其检定情况
作者：陈宁张慧贤
来源：《电子世界》2012年第14期
【摘要】根据电力企业运营和智能化电网建设的需要，介绍三种不同的电能表数据抄读方式，对RS485通信抄表方式、载波抄表方式和无线抄表方式进行探讨，对其优缺点进行分析，指出远程抄表技术的实时性、高效性、准确性，是电力营销和计量管理未来的发展方向。

通过对三种侧重于不同通信方式的单相电子式电能表的检定情况进行分析，增加电能表的技术知识，以实现远程抄表数据的实时准确性。

【关键词】RS485接口电能表；无线电子表；载波电子表
1.引言
随着电力工业的发展和电力商业化运行的需要，传统的手工抄表，费时，费力，准确性和及时性得不到可靠的保障。

数据的准确度和及时性，直接影响营销及相关部门进行更深层次的分析，电力企业对电能表数据的自动抄读和计量管理信息系统的应用日益重视。

电能表数据自动抄读的及时性和正确性直接影响到电力企业的工作成本和计费效率，因此随着科技的不断发展，越来越多的电能表数据抄读技术被开发并投入使用。

要配合的相应自动抄读技术的使用，首先就需要电能表数据传输技术方面的相应发展。

为配合多元化抄读技术的试验和实施，计量部在2009年检定的单相电子式电能表就有RS-485接口单相电子式电能表、单相载波电子式电能表和单相无线电子式电能表。

2.三种单相电子式电能表的抄表方式
电能表的抄读技术大致可以分为本地抄表技术和远程抄表技术两大类，这两种抄表方式并不完全分立，在一个电力管理系统中是可以同时存在。

就计量部2009年检验的三种单相电子式电能表而言，基本上都可以实现本地抄表和远程抄表，在实际工作中这两种方式各有侧重，互为补充。

2.1 RS485接口单相电子式电能表抄表方式
广州地区从2006年开始安装RS485接口单相电子式电能表，至2009年底已完成了将近九十万只电能表的检定和配送工作，数十万只电能表已经在现场投入运行，是广州地区应用最为广泛的单相电子式电能表，下文将从本地抄表和远程抄表两个方面进行分析。

2.1.1 本地抄表方式
RS485接口单相电子式电能表本地通信抄表技术，是利用RS485总线将小范围的电表连接成网络，通过红外或RS485设备进行现场抄表。

RS485技术是传统的总线式联网方案，该技术在多功能电能表和关口电能表中有较为广泛的使用。

其RS485抄表构成技术示意图如图1。

由采集器通过RS485网络对电能表进行电量抄读，并保存在采集其中，再由抄表器定期抄读采集器内数据，抄表器与计算机管理系统进行通信，实现电量的最终抄读。

RS485抄表技术可以很容易和其他抄表手段相结合，能更有效的实现集中抄表目的。

2.1.2 RS485总线式远方抄表系统
RS485总线式远方抄表系统采用RS485网络通信方式，相关技术在我国电力行业中有一定程度的使用。

其系统构架框图举例如图2所示。

抄表集中器通过RS485采集带RS485接口的电能表电量，抄表集中器可通过RS485专线传送给中继器，由中继器通过通信网络将有关数据传给中心计算机。

总线式抄表系统的主要特点是数据通道稳定，传输速率快，不受外界温度等环境变量或负载变化的干扰，并能实时监控电能表使用状态，可远程人工点击软件按钮拉闸断电和合闸送电，方便电路检修。

2.2 单相载波电子式电能表抄表方式
电力载波通信是一个很早就已经提出并且已经应用的技术，最大的优势就是可以利用电力线网络作为一种传输介质，抄表系统简洁，成本低廉，如果技术成熟，将是电力抄表系统的最佳通信资源。

单相载波电子式表是应用电力线载波通讯技术与电子电能计量技术研制的低压电力线载波自动抄表电能表，其与电力线载波抄表集中器和中继器及管理主站一同组成低压电力线载波自动抄表系统，完成计量数据远距离传输和通断电控制功能。

载波抄表是通过中心计算机把信号发送到抄表集中器后，其通过电力线将信号发送到载波芯片，载波芯片动作后将数据通过电力线返回到抄表集中器存储，中心计算机再从抄表集中器读取数据，如图3。

但由于载波式远方抄表有线路阻抗无法匹配、线路衰减大、时变性和区域性大等问题，在实际使用中采用了过零点点至技术和直序扩频通信技术等方法，为实现在低压电力线上可靠传输数据而改进。

低压载波抄表技术及产品自90年代中期进入我国，经过多年的发展部分产品水平已达到实用要求，也已经部分地区居民用户集抄中占有一定比例。

2.3 单相无线电子式电能表抄表方式
无线通信技术是传统的数据抄收手段，该技术在多功能能电能表和关口电能表中有一定程度的使用，近年来因居民单相表计数量上的增加和对抄表及时性的要求，广州地区也开始引进单相无线电子式电能表，该表可利用无线通讯技术与微机实现通讯，具有计量准确、通信可靠、抄表方便，可以远程监控、远程维护。

其工作技术构成如图4。

无线抄表系统可以摆脱人工抄表的麻烦，利用数据通讯协议传输数据。

可以很容易地和其他抄表手段相结合，能更有效的实现抄表目的。

同时也可以通过现场通信手段的改造，较为容易地实现远程抄表。

3.三种单相电子式电能表的检定情况
3.1 RS485接口单相电子式电能表检定情况
广州城区自从2006年开始引入RS485接口单相电子式电能表，截止2009年底共对近九十万只该类型电能表进行首检工作，涉及的电能表生产厂家从原来的一家发展到2009年的六家，而历年的首检合格率如图5所示，合格率都稳定地保持在99.94%-99.95%，表示各厂家的RS485接口单相电子式电能表的生产工艺相对已经较为成熟，产品的技术参数都较为稳定。

通过对在首检过程中发现的505只故障电能表分析，并对其故障原因进行整理得下图6。

由上图可以看出电能测量基本误差不合格占电能表故障原因的一半，经分析发现造成该情况主要牵涉到电能表内部的几个元器件和组装焊接工艺等方面；其次是直观检查和通电不合格项及多功能试验不合格，涉及到电能表的外壳损坏、开路、485芯片故障等多个方面因素。

3.2 单相载波电子式电能表检定情况
广州地区从2009年开始引入单相载波电子式电能表，第一年度计划共为4275只，其中首检发现不合格电能表1只，合格率达到99.98%。

不合格电能表的判定原因为“不发脉冲”，据分析是其内部电能计量专用芯片发生故障所致。

3.3 单相无线电子式电能表检定情况
2009年广州地区第一次购买了630只单相无线电子式电能表，其首检合格率为100%，并未发现不合格电能表。

由于单相载波电子式电能表和单相无线电子式电能都是首次、而且是小批量进入广州地区，因此其首检量并未有足够的代表性。

但我们可以通过对上述三种单相电子式电能表的工作、特别是抄表方式的差异去进一步研究它们各自的技术特性，在其后的首检过程中继续有针对性地积累关键元器件的运行数据机故障情况，为日后的检定及现场运行、电能数据抄读等工作做好技术准备。

4.结束语
随着电能计量的要求提高，电能表数据抄读的技术发展，各种抄读方法特别是居民用户的远程集中抄表技术将逐渐成熟，并将陆续投入实际运行中使用。

因此可以预见的是，将会有更多带有新抄读方式的电能表进入广州地区。

作为电能表的首检部门，除了要继续提高自身对电
能表本身技术参数的认识外，还应该对各种电能表运行和抄读知识进行了解。

只有明白电能表在运行中和抄读中的工作原理和状况，才能对每一个检定项目的具体作用有清晰的了解，提高自身工作的认识和针对性。

随着社会的发展和用户对电能要求的提高，电力供应部门也将要不断提升自身的服务质量，电能表除了对电能进行计量外还将通过各种远程抄录数据方式对电网和用户用电情况进行远程监控和管理，建立一个高效完善的电能计量管理信息系统。

参考文献
[1]电子式标准电能表技术条件.DL/T 585-95.
[2]陈向群.电能计量——技能考核培训教材[M].
作者简介：
陈宁（1965—），女，广西玉林人，大学专科，工程师，主要从事计量技术工作。