摘要:该文主要讲述了黑龙江省方正县电业局大规模地在居民区应用低压电力线远程集中抄表系统的情况。
近几年来，国家及电力部门投入了大量的人力、物力和财力，进行城网、农网建设改造。电力行业不断的深入改革与发展，对用电营业管理工作提出了更高的要求。现代化的抄表方式也是优质服务必不可少的一种手段。
随着黑龙江省于2004年4月1日实行同网同价以后，方正县电业局对全县122栋家属楼进行了大规模的改造，应用了低压电力线远程集中抄表系统。截至目前，122栋家属楼全部改造结束，共改造了19827户，其中平房户9800户，楼房10027户，88个台区的改造工作，安装集中器83台，采集器2111台。
1 基本工作原理
低压电力线载波实现电能表数据通信的远程抄表系统，载波集中器和多路载波终端内含载波通信接口，通信接口通过N线和一根相线与电网相连。由于负载分布在不同的u、v、w三相上，因此多路载波终端需分别从u、v、w三相耦合信号，而对应的同一载波集中器则需通过开关，将信号分别地耦合到u、v、w三相上。一台配电变压器范围内用一台载波集中器。而一台载波集中器可带256台多路载波终端，可任意分布在三相上。
在电力线网络中，不能直接传输数字信号，而是传输要经过处理的模拟信号。这一处理过程即为调制，调制方式有移频键控(FSK)及扩频载波(SSC)方式。由于扩频技术将信号加载到一个频带较宽载频上，因此衰减较小，抗干扰能力强，可靠性高。
2 技术特点
2.1 扩频调制载波通道
单芯片的扩展频谱技术将信号加载到一个频带较宽的载频上，使衰减较小，抗干扰能力强，对不同网络的负载特性适用性更强，可靠性更高。
2.2 信号中继技术
系统中每一个多路载波终端上的载波通信模块采用特殊设计链路功能，使其既具有支持本身多路载波终端通信功能，又能担当整个载波网络中的信号中继单元，且中继的级数没有限制，有效地延长了系统的实际运行通信距离。
2.3 路由管理功能
根据实际网络的负载情况，和信号衰减情况选择适当的通信路径，以保证整个系统的通信成功率。路由功能既可在上位机人工实现，也可在载波集中器处自动实现，一旦通信成功，系统自动记录成功通信路径，保证下次通信。
2.4 三相电源自动切换
初次运行时记录不同相线上分布的多路载波终端号，当要求对某台多路载波终端通信时，自动将信号加载到该相上完成通信。
3 可扩充性及兼容性
·对于某些工业用户，重要或特殊的用电区，可以方便地在系统相关部分加装传感器组件,以及功率控制组件等，以对用户和线路的电力负荷进行遥测、遥控，实现电力自动化管理，提高电网经济效益。
·本系统支持各种不同型号的机械、电子脉冲电能表及其他输出脉冲量的采集装置。
4 防雷击、抗干扰措施
4.1防雷击措施
·在低压用户终端内部设有共模抑制线圈和压敏电阻组成的浪涌电压吸收电路；内部工作电源入口和用户脉冲接口电路中使用了加有瞬变电压抑制器件，有效防止经由电源回路和外部脉冲接口串入的雷击干扰；监控MCU的电源经过滤波后，单独进一步防止雷击对整机的影响。
·中压耦合设备中的耦合电容和结合滤波器在耐压参数选择上留有较大裕量；结合滤波器输入端带有一个内置大容量金属氧化物避雷器；结合滤波器的输入和输出端完全依靠磁耦合方式传递信号。以上的措施可以有效地衰减和隔离雷击脉冲的影响。
·在中压侧主电路接口部分中使用了具有一定耐压等级的隔离变压器；同时在这些隔离变压器后端使用的器件均考虑到适当的耐压等级。
·使用了具有较好EMI性能的开关电源。
4.2 抗干扰措施
·为了减少各个电路部分相互之间的串扰，在具体的硬件电路布局中，合理划分了弱信号电路，强信号电路，以及合理划分了数字电路部分和模拟电路部分。
·对于模拟信号输出和输入口均采用磁路耦合方式进行隔离，同时对于输入信号使用了具有高带外衰减系数的无源带通滤波器。
·对于外部数字信号接口电路部分，使用了具有良好电磁兼容性能IC，同时对端口添加相应的保护器件。
5 抄表软件
该软件是基于载波芯片及其它相关系列硬件产品开发成的软件系统，它实现了PC端(操作员)与集抄硬件直接交互数据接收(实时)有关电能表指示数、状态等数据，发送指定的电能表号及相关数据，从而实现了操作员对远程电能表实时监视、控制。在更深一层上则实现了提供大量可靠参数信息供操作员，对供电情况及用电情况进行实时分析。在大量减少抄表人员的前提下，提高了供、用电服务质量，并可降低供电成本(降低线损、防止窃电等)，提高经济效益。
6 功能特点
·软件平台:Windows9X、WindowsNT4.0中文软件平台;
·兼容性:采用通用数据库，可与其他系统方便对接；
·随时查询或设置前置机定时自动采集数据的时间起点、间隔和数据类型等；
·随时或定时查询任意电能表内实时数据或前置机内所保存的历史数据(包括电量、需量、瞬间量、失压、报警等数据)，并按用户要求对抄录的原始数据进行保存和管理；
·随时查询或设置远方电能表时钟和参数；
·按用户要求，建立电能表的管理台账；
·按用户要求，生成有关数据库，绘制成各类统计报表，按需要打印各类报表；
·对数据进行换算、统计、分析,绘制功率、电压、电流曲线作平衡分析,为决策者提供依据。
7 优缺点分析
7.1 优点
·将结果以各种统计报表、图示等形式报告给用电管理部门。能自动计算电费，生成报表，可与银行微机系统联网，还可实现电费银行自动划拨。
·载波抄表率100%，并按规定间隔进行实时抄表。
·具有预付费跳闸功能，即预先买电，用完后自动跳闸。避免了“关系电”、“人情电”、“权力电”的发生。
·先进的信号采样和数字信号处理技术，抗干扰能力强，脉冲记录准确。
·停电后系统数据保持时间不少于2个月。
·时钟误差不大于1s/日。
·停电后时钟运行时间不少于9年。
7.2 缺点
集中器只能局限于安装在低压配电变压器的低压侧(附近或任何方便的地方)，并通过电力线汇集该配变下所有终端电能表的数据而不能安装在高压侧上。这种缺点到目前为止，国内尚没有得到解决，甚至国际上也没有得到解决，这是一个有待研究的问题。如果将来集中器能够安装在高压侧上，那么我们的远程抄表将能更好的应用，而不必要一个配电变压器范围内安装一台载波集中器。这将会大大的节省财力，得到更广泛的运用。
8 取得的经济效益分析
通过一年多运行来看，取得的效果是明显的。初步统计一下，如果按每人每月抄600户，每人每月的工资按1000元计算(还需加上福利待遇、医疗保险、养老保险等)。
根据目前已改造的19827户来看，可节省抄表人力33人，每年可节约资金40万元，10年可节约资金400万元。长此以往，效益是可观的。
