低压电力线载波集中抄表系统的研究 - 电力系统保护与控制.pdfVIP

第 3 3卷 第 17期 继 电器 Vo l. 33　No. 17 2 0 0 5年 9月 1日　　　　　　　　　　　　R ELA Y 　　　　　　　　　　　　Sep . 1 , 2 0 0 5 49 低压电力线载波集中抄表系统的研究 樊建学 , 盛新富 (清华大学电机系 , 北京 100084) 摘要 : 详细介绍了低压电力线远程抄表系统各组成部分的原理与软 、硬件实现 。该系统采用过零点扩频通信 方案大大提高了通信成功率 ,使用主动式看门狗电路提高系统的电磁兼容性 。集中器在硬件结构上采用 3种 存储技术 ,提高了用户电量数据的可靠性 。低压电力线通信信道具有信号衰减大 、噪声高 、信号传输具有时变 性和频变性的特点 ,运用自动中继技术可使抄到率达到 100% 。集中器与管理中心采取 GPR S通信方式 ,具有 连接方便可靠的优点 。系统实际运行情况良好 。 关键词 : 抄表 ; 　过零点 ; 　主动式 ; 　集中器 ; 　自动中继 ; 　GPR S 中图分类号 : TM 73　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : (2005) 该系统由 3 部分组成 :采集器 、集中器 、管理中 0　引言 心软件 。下面分别介绍各部分的基本原理与软 、硬 当前 ,远程集中抄表通信方式主要有红外 、485 件实现 。 总线 、电力线等 。红外通信方式传输距离短且易受 1　采集器的实现 建筑物阻挡 , 485总线方式现场施工以及维护困难 。 根据美国自动抄表技术协会的一项调查表明 ,在美 采集器的功能是采集电能表输出的脉冲信号 , 国有 46%的公司采用电力线 自动抄表方式 [ 1 ] 。在 并转换成数字信息保存 ,通过低压电力线载波将数 我国 , 电力线载波抄表也以其安装维护方便 、成本低 据传送至集中器保存 。其功能结构如图 2 所示 ,该 廉等优点成为多种自动抄表通信方案中最具市场竞 系统具有负荷控制功能 , 即通过磁保持继电器的通 争力的方案之一 。如图 1所示 ,集中器通过低压电 断对用户电量进行控制 。 力线抄收各居民用户电能表的读数 , 并经 由 GPR S 无线网络将数据上传至管理中心构成完整的抄表系 统 。其中 , 电能表还可以是水表 、气表或热量表 ,实 现水 、电、气 、热四表集中抄收 。 图 2　采集器功能结构图 F ig. 2　Princip le of acqu isition modu le 图 1　低压电力线抄表系统原理图 通信信号的传输依赖于特定的耦合电路 ,其实 F ig. 1　A utom atic m eter reading system for LV cu stom ers 际上是一个高通滤波器 ,保证高频通信信号顺利通 远程集中抄表系统具有窃电监察功能[ 2 ] 。针 过 ,而电网的工频信号被阻隔。图 3 给出了耦合电 对每一个用户均安装有两套电能计量装置 :一套为 路的原理图 ,高频耦合变压器是由铁氧体材料的环 安装在电能表旁边的采集器 ,另一套电能计量装置 绕铁心绕制而成 ,这种材料已被广泛证明适用于高 安装在用户分支配电线与主配电线的电气连接处 , 频耦合变压器中。当信号耦合到低压电力线上时 , 每一套计量装置相对于集中器独立工作