电力线载波抄表系统 -- 功能特征

第一部分 当前各地的电能计量状况
1当前的电能计量状况
a) 各电力公司主要仍在使用机械电能表和低成本的电子式电表进行电能计量，精度等级多为2级
b) 由于窃电现象和电网线路的分布问题，其线损率很高，有些个别地区估计在 20% 以上。因为机械电能表不能准确的计算线损，几乎所有的数据都是“估计”出来的。
c) 由于总表与分表之间无任何监测，所以很难查找并定位线损位置。
d) 全国实行的传统后付费系统使得回收税收更加困难。
e) 手工抄表导致经常性的误差和时间、资源的浪费。且由于并非在同一时刻抄表，致使很难进行精准的后期电能数据分析和线损分析。
2 当前急需解决的问题
a) 提高电表的精度等级
b) 降低线损并定位线损位置
c)  及时准确回收电费

d)  降低抄表成本

 

第二部分 低压电力线载波自动抄表系统简介
1  系统功能描述
a) 为保证及时回收电费，电力公司在主站可以对欠费用户进行远程断电
b) 采用高精度的全电子电能表
c) 采用电力线载波远程通讯技术对用户用电情况进行监测，从而防止用户的窃电行为。
d) 通过分析总表和分表的数据来精确定位线损位置

2  系统示意图
如下图所示：

 

 

由上图可知，低压电力线载波自动抄表系统包括三个部分单元：
a) 计算机主站系统: 用来收集、存储和分析数据。一般此单元设在电力公司的管理部门的办公室 – 例如在印度新德里xx 区的电力部门的抄表中心。主要的硬件包括一台数据服务器（用于保存数据）、一台管理前置机（用于管理数据）和一台抄表前置机(用于读回数据并存储在数据服务器内)。此系统由局域网连接，并连接到internet与各售电点进行数据交互。
b) 数据集中器单元：安装在变压器240/415V的低压端。数据集中器单元和主站之间的通信可以通过PSTN, GSM, GPRS, RS232 或CDMA实现，而集中器和电表之间的通信则是通过低压电力线载波技术实现。
c) 终端单元：为我公司独立开发的电子式多功能电表。它们通过低压电力线载波通信把数据传送到集中器。
售电系统独立于自动抄表系统，它可以设在银行或其它任何售电点(PoS)。通过因特网，售电点的数据可以传输到主站。另外，此系统也是一实时在线系统，售电点的售电信息也通过因特网实时传输到主站。用户可以自主选择售电点来购电。

 

第三部分 实施细则
1 付费详细内容 (以现有系统为例):
       所有的电表会在每月第一天的00：00冻结数据，然后集中器在接下来的5天内自动读取并存储这些数据。每月第五天，主站从集中器读回这些冻结数据，生成电费单据，然后由抄表前置机自动打印。
       电费单据需在每月的10号之前送达用户手中，用户可在收到单据之日起到每月月底的时间内到银行进行付款。若用户没有及时进行付款（付款信息可在主站软件里核实），电力公司可以给用户一个书面通知，催其在宽限的5天内进行付款。倘若5天内用户仍未付款，电力公司可在主站对用户进行远程断电，直到其补足应缴金额后再恢复通电。
 2 窃电方法及处罚措施
       窃电需要改变表尾电力线的通信连接。有些情况下，既使电表出现相序错误或反向，电表仍可以正常精确计量。但由于改变了电表的连接，低压电力线载波通信将会停止，在主站很容易检测并定位此类行为。电力公司可通过排查该用户的线路来判断通讯中断是由于窃电还是电表故障造成的。另一些情况下，即使偷电用户改变了电表的连线方式进行窃电，电表仍可以正常通讯。此类情况通过将总表数据与各分表数据之和进行比较，从而确定窃电发生的大概位置，再通过人工排查线路，电力公司可以轻松的此类定位线损或窃电发生位置。 具体处罚措施，由各电力公司自行决定。

 

第四部分 电表技术规格

1 单相电能表 FD129

FD129是基于我公司自主研发并拥有知识产权的多功能计量SOC 产品PL3201。
1.1       基本技术参数

 

1.2     主要功能

计量参数：

a) 有功电能：反向仍精确计量并有反向错误指示。

b) 无功电能

c) 电能数据冻结：可在每月预设电能数据冻结日期，用于打印每月电费帐单。

d) 实时钟和日历：自动闰年调整，外部电池在断电情况下可维持10年寿命。

e) 有功电能脉冲输出：用于校表、采集电能，无源隔离型输出端口

f) 通信功能：支持红外和低压电力线载波通信

g) 显示功能：LCD 显示 6 位整数，2位小数；自动循显；通过红外手持抄表设备可以设置需要显示的项；每个显示项显示4秒

显示项有：日期、时间、电表地址、电表常数、有功电能、无功电能、上电LCD显示测试

h) 数据保存：断电后，所有数据都能保持10年以上。

i) 保护等级：IP51

1.3 通信功能

FD129支持利用红外和低压电力线载波通信来进行数据的传输。低压电力线载波通信用于远程自动抄表和监测电表运行状态。主站可对上月窃电和线损进行分析。红外通信用于本地抄表和设置电表参数。

以下为各种通信类型的功能简述：

a) 低压电力线载波通信

抄表：抄读冻结数据或进行实时点抄

冻结数据：12个月的有功电能

点抄(指实时读取各个电表当前的数据项)：当前有功、12个月的有功冻结数据、电表常数、日期、自冻结日期和余额。

b) 红外通信

抄表：使用PDA抄回当前有功、无功、12个月的有功冻结数据、电表常数、日期时间、自动冻结日期。

电表设置：表号、密码和冻结日期等。

2  三相多功能电表  FD130 

FD130 是一款基于PL3223 (三相多功能计量芯片) 和 PL3201的三相多功能电能表，同时具备低压电力线载波通信功能。 

2.1  基本技术参数

 

 

2.2 主要功能

计量参数：

a) 有功电能：反向仍精确计量并有反向错误指示。

b) 无功电能

c) 电能数据冻结：可在每月预设电能数据冻结日期，用于打印每月电费帐单。

d) 实时钟和日历：自动闰年调整，外部电池在断电情况下可维持10年寿命。

e) 有功电能脉冲输出：用于校表、采集电能，无源隔离型输出端口

f) 通信功能：支持红外和低压电力线载波通信

g) 显示功能： LCD 显示 6 位整数，2位小数；自动循显；通过红外手持抄表设备可以设置需要显示项；每个显示项显示4秒

显示项有：日期、时间、电表地址、电表常数、有功电能、无功电能、上电LCD显示测试

h) 数据保存：断电后，所有数据都能保持10年以上。

i) 保护等级：IP51

2.3  通信功能

FD130支持红外和低压电力线载波通信进行数据传输。低压电力线载波通信用于远程自动抄表和监测电表运行状态。主站可对上月窃电和线损进行分析。红外通信用于本地抄表和设置电表参数。

以下为各种通信类型的功能简述：

a)  低压电力线载波通信

抄表：抄读冻结数据或进行实时点抄

冻结数据：12个月的有功电能

点抄(指实时读取各个电表当前的数据项)：当前有功、12个月的有功冻结数据、电表常数、日期、自动冻结日期和余额。

b）红外通信

抄表：使用PDA抄回当前有功、无功、12个月的有功冻结数据、电表常数、日期时间、自动冻结日期。

电表设置：表号、密码和冻结日期等。