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摘要：电能计量是现代电力中的一个重要环节，传统的电能量结算是依靠人工定期到现场抄读数据，在实时性、准确性和应用性等方面都存在不足。而用电客户不仅要求有电用，而且要求提高用电质量，享受到更好的服务。
关键词：计量自动化系统；功能；应用；发展趋势
中图分类号：TB9文献标识码：A
1、引言
随着我国社会经济和电力系统的快速发展，人们用电需求不断增大，对电力系统自动化程度的要求也越来越高，相应的传统的电能计量方式已不能满足社会的需求。同时，在电力系统中，一种新型的电能计量自动化系统正慢慢被应用。该系统不仅减少了资源消耗和环境污染，而且还提高了企业电网经济运行管理水平和经济效益。
2、电能计量自动化系统组成及基本功能
从电压等级和接入用户类型来看，电能计量自动化系统是由大客户负荷管理系统、地网电能量计量遥测系统、配变监测计量系统、低压集中抄表系统4个子系统组成。
(1)大客户负荷管理系统
大客户电力负荷管理系統是运用通讯技术，计算机技术，自动控制技术，通过在线检测和采集客户端实时用电信息，将客户抄表与原有负荷管理系统有机结合起来，实现对电力负荷监控、管理。该系统主要由主站端计算机系统、客户端现场终端、计量表计、数据通信网络4部分组成。远程抄表和终端的电量、负荷等数据是大用户负荷管理系统的核心功能之一，为负荷管理系统提供分析数据，也为电力营销提供计费基础表码数据。系统在解除保电状态下，可以通过直接遥控终端用户，实现功率控制、月电量控制、购电量控制。
(2)厂站电能量计量遥测系统
厂站电能量计量遥测系统是一个电量数据综合应用平台，主要由主站系统以及装设在发电厂、变电站的有关电能量计量装置、传输通道、采集装置和供电电源等组成。该系统能够对接入地网遥测系统的变电站、发电厂、馈线、电能表等资料的管理，并编制关口月电量和主网线损分析报表，对电能量信息实现自动、及时的采集和处理。同时要对线路进行批量更新，批量数据更新的同时保证业务及电费数据的一致性，从而保证电量统计计算的准确。
（3)配变监测计量系统
配变监测计量系统由主站系统和装设在公用变用户侧的有关电量计量装置、传输通道、采集装置和供电电源等组成。主要是使用无线网技术来实现主站系统与配变检测终端的通道信道，利用城网或农网低压配电变压器来实现实时监测和数据采集，通过远方数据召测可以随时对一个终端或多个终端进行召测，根据召测得到的数据，进行分析和监控，一旦发现问题及时将信息传递方便处理。
（4）低压集中抄表系统
低压集中抄表系统是利用低压扩频载波、RS-485总线等通讯技术和计算机应用技术，通过通信介质自动实现电能量数据采集、存储、传输和处理。该系统能够在很大程度上提高线损统计的准确性，减轻人力资源的劳动强度，提高资源利用率，实现预付费功能，对于窃电现象能够得到有效的监控和管理，同时还能保证及时回收电费。
3、计量自动化系统的应用
计量自动化系统通过与现场终端进行通讯，可以实时监测终端的在线情况，实时掌握表计的运行情况。自动化系统定时采集预设的终端表计的各种计量信息进行存储，并通过电力营销管理信息系统与计量自动化系统的接口，在每月的抄表时间把当月冻结的表码上传到电力营销管理信息系统进行自动计费，从而改变了人工抄表和手工录入的现状，不仅避免了手工录入的延期性，而且提高了抄表的及时性和计费的准确率。用电现场服务与管理终端还可以代替电压监测仪监测用电现场的电压情况，可以随时通过计量自动化系统中的无线通讯技术采集现场的电压合格率情况。电压监测仪需要定时到现场取数和手动计算电压合格率，而计量自动化系统的应用不仅可以大量减少工作人员的工作量，而且方便快捷，数据准确度高。
用电现场服务与管理终端可以通过无线通讯技术实现对预付费装置的购售电服务。为了降低电费回收的风险和提高电费回收率，当前供电企业对大多数存电费回收风险的企业都采用安装预付费购电装置达到规避电费回收风险的目的。随着计量自动化技术的不断发展，将实现预付费管理系统与营销管理信息系统的对接。用户在预付费管理系统中购电后，营业员将售电金额上传到电力营销管理信息系统中，从而使营销系统记录营业员对用户的预售电情况，电力营销管理信息系统通过与计量自动化系统的接口把用户本次的购电情况下发到计量自动化系统中，计量自动化系统接收到营销管理信息系统的指令主动把用户的购电量和购电金额通过无线通讯技术发送给用电现场服务与管理终端，终端收到信息主动反馈到预付费装置中，完成本次购电任务。但现时电力营销管理信息系统、计量自动化系统和预付费购售电管理系统3个系统之间的接口还没有完成对接，自动化系统的应用水平还有待进一步提高，供电企业和终端生产厂家应尽快把预付费功能考虑到计量自动化系统中去，以便运用高新技术提高工作效率。
4、电能计量自动化发展趋势
（1）电力线载波通信
电力线载波通信，是将信息调制为高频信号(一般为50～500 kHz)并叠加在电力线路上进行通信的技术。其优势是利用电力线作为通信信道，不必另外铺设通信信道，大大节省投资，维护工作量少，可灵活实现“即插即用”。目前，国内10 kV以上电压等级的高压电力线载波技术已经较成熟，但低压电力网络上的载波通信还未能达到令人满意的水平，这在一定程度上制约了电能计量自动抄表技术在我国的实际应用。
（2）无线扩频通信
扩频技术是一种无线通信方式，把发送的信息转换为数字信号，然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号，以扩展信号的频谱，通过相关接收，用相同的频码序列解扩，最后经信息解调，恢复出原始信息。扩频通信距离一般可达几十千米，其最大的优点在于抗干扰能力较强，因此具有较强的安全保密性。扩频技术在电能计量自动抄表系统的典型应用方式是：采集器通过电力线载波把数据传至集中器，再由设置在集中器附近的扩频电台把数据发送给中央处理站的接收电台。
（3）复合通信
在应用于电能计量自动抄表系统中的所有通信模式中，各种通信模式都有优缺点，任何一种采用单一通信技术的方案均很难完全满足需要。为解决这类矛盾，提出了复合通信方案。复合通信方案是在自动抄表的不同通信阶段采用不同的通信方式，组成实现电能自动抄表的复合通信网络。在数据传输量不太大、传输距离较近的底层数据采集阶段(电能表到采集器，采集器到集中器)，可以采用如红外、低压电力线载波甚至点对点的通信方式；而在集中器到中央处理站段，则可采用电缆、电话线或无线通信等。选择什么样的复合方式，需根据实际情况统筹考虑。混合使用的各种通信方式之间要有很好的相容性，不能相互干扰，这其中涉及到运筹学、最优规划等方面的研究与设计。
5、结束语
综上所述，电能计量自动化系统实在社会需求迫切的形势下建设和应用的，其以客户为中心，具有保证供电企业有序用电、负荷控制、市场管理、电费结算、预购电、远程抄表等业务，能统计线损四分、统计供电质量、统计供售电量和客户节能评估等，它的推广与应用不仅减少了资源消耗和环境污染，而且还提高了企业电网经济运行管理水平和经济效益。
参考文献
[1] 叶露鸣.论述大用户负荷管理系统建设与电能计量装置改造[J].广东科技.2009(02)
[2] 文进华.浅谈窃电的形式及防范窃电的措施[J].才智.2009(05)
[3] 朱天顺.电能计量与防窃电管理[J].农村电工.2006(04)
[4] 李冰,王静波.论负控管理系统的发展及创新功能[J].黑龙江科技信息.2008(14)
关键词：计量自动化系统；功能；应用；发展趋势
中图分类号：TB9文献标识码：A
1、引言
随着我国社会经济和电力系统的快速发展，人们用电需求不断增大，对电力系统自动化程度的要求也越来越高，相应的传统的电能计量方式已不能满足社会的需求。同时，在电力系统中，一种新型的电能计量自动化系统正慢慢被应用。该系统不仅减少了资源消耗和环境污染，而且还提高了企业电网经济运行管理水平和经济效益。
2、电能计量自动化系统组成及基本功能
从电压等级和接入用户类型来看，电能计量自动化系统是由大客户负荷管理系统、地网电能量计量遥测系统、配变监测计量系统、低压集中抄表系统4个子系统组成。
(1)大客户负荷管理系统
大客户电力负荷管理系統是运用通讯技术，计算机技术，自动控制技术，通过在线检测和采集客户端实时用电信息，将客户抄表与原有负荷管理系统有机结合起来，实现对电力负荷监控、管理。该系统主要由主站端计算机系统、客户端现场终端、计量表计、数据通信网络4部分组成。远程抄表和终端的电量、负荷等数据是大用户负荷管理系统的核心功能之一，为负荷管理系统提供分析数据，也为电力营销提供计费基础表码数据。系统在解除保电状态下，可以通过直接遥控终端用户，实现功率控制、月电量控制、购电量控制。
(2)厂站电能量计量遥测系统
厂站电能量计量遥测系统是一个电量数据综合应用平台，主要由主站系统以及装设在发电厂、变电站的有关电能量计量装置、传输通道、采集装置和供电电源等组成。该系统能够对接入地网遥测系统的变电站、发电厂、馈线、电能表等资料的管理，并编制关口月电量和主网线损分析报表，对电能量信息实现自动、及时的采集和处理。同时要对线路进行批量更新，批量数据更新的同时保证业务及电费数据的一致性，从而保证电量统计计算的准确。
（3)配变监测计量系统
配变监测计量系统由主站系统和装设在公用变用户侧的有关电量计量装置、传输通道、采集装置和供电电源等组成。主要是使用无线网技术来实现主站系统与配变检测终端的通道信道，利用城网或农网低压配电变压器来实现实时监测和数据采集，通过远方数据召测可以随时对一个终端或多个终端进行召测，根据召测得到的数据，进行分析和监控，一旦发现问题及时将信息传递方便处理。
（4）低压集中抄表系统
低压集中抄表系统是利用低压扩频载波、RS-485总线等通讯技术和计算机应用技术，通过通信介质自动实现电能量数据采集、存储、传输和处理。该系统能够在很大程度上提高线损统计的准确性，减轻人力资源的劳动强度，提高资源利用率，实现预付费功能，对于窃电现象能够得到有效的监控和管理，同时还能保证及时回收电费。
3、计量自动化系统的应用
计量自动化系统通过与现场终端进行通讯，可以实时监测终端的在线情况，实时掌握表计的运行情况。自动化系统定时采集预设的终端表计的各种计量信息进行存储，并通过电力营销管理信息系统与计量自动化系统的接口，在每月的抄表时间把当月冻结的表码上传到电力营销管理信息系统进行自动计费，从而改变了人工抄表和手工录入的现状，不仅避免了手工录入的延期性，而且提高了抄表的及时性和计费的准确率。用电现场服务与管理终端还可以代替电压监测仪监测用电现场的电压情况，可以随时通过计量自动化系统中的无线通讯技术采集现场的电压合格率情况。电压监测仪需要定时到现场取数和手动计算电压合格率，而计量自动化系统的应用不仅可以大量减少工作人员的工作量，而且方便快捷，数据准确度高。
用电现场服务与管理终端可以通过无线通讯技术实现对预付费装置的购售电服务。为了降低电费回收的风险和提高电费回收率，当前供电企业对大多数存电费回收风险的企业都采用安装预付费购电装置达到规避电费回收风险的目的。随着计量自动化技术的不断发展，将实现预付费管理系统与营销管理信息系统的对接。用户在预付费管理系统中购电后，营业员将售电金额上传到电力营销管理信息系统中，从而使营销系统记录营业员对用户的预售电情况，电力营销管理信息系统通过与计量自动化系统的接口把用户本次的购电情况下发到计量自动化系统中，计量自动化系统接收到营销管理信息系统的指令主动把用户的购电量和购电金额通过无线通讯技术发送给用电现场服务与管理终端，终端收到信息主动反馈到预付费装置中，完成本次购电任务。但现时电力营销管理信息系统、计量自动化系统和预付费购售电管理系统3个系统之间的接口还没有完成对接，自动化系统的应用水平还有待进一步提高，供电企业和终端生产厂家应尽快把预付费功能考虑到计量自动化系统中去，以便运用高新技术提高工作效率。
4、电能计量自动化发展趋势
（1）电力线载波通信
电力线载波通信，是将信息调制为高频信号(一般为50～500 kHz)并叠加在电力线路上进行通信的技术。其优势是利用电力线作为通信信道，不必另外铺设通信信道，大大节省投资，维护工作量少，可灵活实现“即插即用”。目前，国内10 kV以上电压等级的高压电力线载波技术已经较成熟，但低压电力网络上的载波通信还未能达到令人满意的水平，这在一定程度上制约了电能计量自动抄表技术在我国的实际应用。
（2）无线扩频通信
扩频技术是一种无线通信方式，把发送的信息转换为数字信号，然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号，以扩展信号的频谱，通过相关接收，用相同的频码序列解扩，最后经信息解调，恢复出原始信息。扩频通信距离一般可达几十千米，其最大的优点在于抗干扰能力较强，因此具有较强的安全保密性。扩频技术在电能计量自动抄表系统的典型应用方式是：采集器通过电力线载波把数据传至集中器，再由设置在集中器附近的扩频电台把数据发送给中央处理站的接收电台。
（3）复合通信
在应用于电能计量自动抄表系统中的所有通信模式中，各种通信模式都有优缺点，任何一种采用单一通信技术的方案均很难完全满足需要。为解决这类矛盾，提出了复合通信方案。复合通信方案是在自动抄表的不同通信阶段采用不同的通信方式，组成实现电能自动抄表的复合通信网络。在数据传输量不太大、传输距离较近的底层数据采集阶段(电能表到采集器，采集器到集中器)，可以采用如红外、低压电力线载波甚至点对点的通信方式；而在集中器到中央处理站段，则可采用电缆、电话线或无线通信等。选择什么样的复合方式，需根据实际情况统筹考虑。混合使用的各种通信方式之间要有很好的相容性，不能相互干扰，这其中涉及到运筹学、最优规划等方面的研究与设计。
5、结束语
综上所述，电能计量自动化系统实在社会需求迫切的形势下建设和应用的，其以客户为中心，具有保证供电企业有序用电、负荷控制、市场管理、电费结算、预购电、远程抄表等业务，能统计线损四分、统计供电质量、统计供售电量和客户节能评估等，它的推广与应用不仅减少了资源消耗和环境污染，而且还提高了企业电网经济运行管理水平和经济效益。
参考文献
[1] 叶露鸣.论述大用户负荷管理系统建设与电能计量装置改造[J].广东科技.2009(02)
[2] 文进华.浅谈窃电的形式及防范窃电的措施[J].才智.2009(05)
[3] 朱天顺.电能计量与防窃电管理[J].农村电工.2006(04)
[4] 李冰,王静波.论负控管理系统的发展及创新功能[J].黑龙江科技信息.2008(14)