远方抄表在电力负荷管理应用中的问题及解决办法

远方抄表在电力负荷管理应用中的问题及解决办法

张宏志

张宏志

国网黑龙江电力有限公司齐齐哈尔供电公司客户服务中心营业及电费室

摘要：主要介绍了远方抄表系统的定义、组成和功能，分析、讨论了远方抄表系统中的RS-485系统和GPRS系统在电力负荷管理应用中存在的问题，并提出了相应的解决措施。

关键词：远方抄表；RS-485；GPRS；电力负荷管理

目前，电力负荷管理系统主要集中开发综合数据的采集和分析，以满足电力市场用电管理的要求，而远方抄表又是电力负荷管理中最基本和最主要的功能。

一、远方抄表

1、远方抄表系统的定义

远方抄表系统是自动抄表技术+通信系统形成的一种自动检测系统。远方抄表属于电力负荷管理系统中的功能型子系统，能将用户端的电能计算值通过通信技术传送至测控中心，且能自动归纳、分析和处理接收到的计量信息，并计算费用。

2、系统的组成和功能

系统的组成部分包括具有自动抄表功能的电能表、抄表集中器、交换机、远方抄表计算机系统和通信系统。其主要功能有以下5种：①正确识别电表上显示的数值，并将数值传送到测控中心。②测控中心可直接抄读现场用户的电表书，还可批量或有选择性地抄读，并自动保存抄读的历史数据。③对抄收到的电表数值进行统计、计费和双地址存储，并建立详细的用户用电档案。④进行现场或远程用电校对，快速查询用户的用电量。⑤对电表数值进行分段式抄读、分时计费，可实现在电网负载峰谷时段的峰谷电价计费。

二、远方抄表RS-485系统在电力负荷管理应用中的问题及其解决措施

1、存在的问题

现阶段，我国电力部门通常会在负荷控制系统与电能表之间，使用远方抄表系统，即RS-485系统。该系统的使用，不仅能够有效的平衡发送，同时也能够实现差分接收，最为重要的是能够抑制共模干扰，而且整个系统的灵敏度非常高。但是此种类型的远方抄表系统在电力负荷管理应用中却存在着明显的不足，比如适应性不强、抗干扰能力不强，而且通信效率也大受影响。如果工作人员不能处理好各方面的细节问题，通信很有可能就会失败。远程抄表系统共存在如下几个问题：

首先，数据接受与收发顺序时常产生混乱。RS-485系统总线应用的是半双工方式，此种方式需要将数据的接受与发送分开进行，因此数据发送与接收之间有时间差。如果电能表设置的延迟时间没有未能满足要求，主站发送请求命令时，RS-485系统还没有处于接收状态，电能表却直接发送出去了，这就使得通信失败。

其次，帧起始符判断不够准确。RS-485系统应用的通信方式主要是数字异步方式，因此在接受数据时，难以准确的识别出各个字节所在的帧，而如果判断不能根据T645中的68H中规定的要求进行，接收的所有数据都会出现误差。另外，如果总线还出现干扰，芯片就会长时间的接收没有任何章法的数据，RS-485系统就更难以判断出帧的起始符。

再次，奇偶校验位判断存在着不合理之处，此外，帧结束符的判断也不够准确。RS-485系统在通信的过程中，通常情况下，都会对接收的数据进行校验位判断，判断的依据主要是根据接受方与发送方预先约定好的校验位，这样当出现错误数据时，发送方就需要重新发送，但是如果工作人员并没有按照预先规定好的校验位进行编程，就会出现通信失败的情况。

第四，接口线路存在着缺陷。RS-485系统应用过程中，通常情况下，会对接口电路展开必要的保护工作，比如对二极管进行保护，对电容进行保护等，但是并不是所有的保护对策都能起到积极的作用，有些甚至会起到反作用。

第五，存在着雷电干扰以及静电干扰。RS-485系统通常是应用双绞线来进行传输，但是在比较恶劣的环境中，比如雷电天气中，双绞线就会受到干扰，影响RS-485系统的接受设备。而且日常生活中，也有可能会受到静电干扰，影响信息接收。

第六，RS-485系统使用的传输线与阻抗并不相符合。通信信号在传输线路上进行正常传输时，如果遭遇了明显的阻抗，就会发生明显的反射，这对信号的远距离传输有着非常消极的影响。

2、解决方法

虽然RS-485系统存在着上述问题，但是并不是不能解决，有关人员首先找到RS-485系统出现的具体问题，之后再依据问题找到解决方法。具体解决方法如下：

具体的解决办法有以下5点：①选择科学、合理的RS-485收发器。②需要对雷电进行设防，选择具有故障保护的器件，从而提高系统的可靠性。③对各站的串联通信电气接口与其他站进行光电隔离；减少电辐射干扰和终端匹配不完善引起的反射；传输线应与阻抗相匹配，以消除反射现象。④在安装RS-485系统时，要单独敷设传输线，使强信号与弱信号尽量相交，从而最大限度地降低电磁耦合。⑤合理布局网络，保证信号的连续性，并完善保护措施。

三、GPRS远方抄表系统中存在的问题和解决办法

1、在电力负荷管理应用中存在的问题

1.1终端登录主站困难

终端登录主站困难的主要原因包括SIM卡本身的质量问题、无GPRS通信功能、欠费、终端APN参数设置错误、终端处于串口通信状态、GPRS模块存在问题、模块与终端接触不良、安装处的信号差、地址空间不足和网络中某个基站存在故障等。

1.2登录后常掉线

登录后经常掉线的原因有以下4点：①由于GPRS网络信号的电平较低，导致终端登录网络困难。②如果GPRS设备与主站之间长时间没有发生数据交换，则数传链路会被网络运营商的基站自动挂断。③由于GPRS终端的低温性能不稳定，导致高频段下系统射频部分不稳定，进而引发频繁掉线。④GPRS终端存在质量问题。这主要是因为

GPRS终端的生产制造工艺存在问题，或因无人看守而造成终端损坏等。

2、解决办法

针对GPRS系统中存在的问题，可采取以下2种方法解决。

2.1登录主站困难的解决方法

应在实验室设置通信参数、安装SIM卡，并将能顺利登录主站、安装好SIM卡的终端送至安装现场；要求供货商提供具有统一规范接口的通信模块备件。

2.2掉线问题的解决方法

在设计网络时，应保证网络信号的强度能维持正常的网络传输；终端应确定合理的“心跳”时间，以保证终端与基站的持续性连接；在实际应用中，应根据主站下发的通信参数修改“心跳”时间；制造厂应对GPRS通信模块进行高低温的试验，筛选在－

25～70℃环境下可稳定、可靠工作的通信模型；GPRS终端必须能自动拨号，并在断线后可自动重拨，且网络环境不稳定时能自动恢复通信。

四、结语

综上所述，可知现阶段使用的远方抄表系统主要有两种，分别为RS-485系统以及GPRS系统，这两种抄表系统对电力负荷管理都起到了积极的作用，但是由于各自都存在着不足，如不加以处理，很有可能导致通信信息传输失败。值得高兴的是，RS-485系统以及GPRS系统所存在的问题，通过现在的技术都能够解决，对电力负荷管理并不会产生过大的影响，但是如果也应该引起相关部门的重视，改进这两种远方抄表系统设计工艺，以便能够更好的发挥出远方抄表在电力负荷管理应用的作用。

参考文献：

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