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摘 要：电量采集作为电力营销中重要的一个环节，其可靠性和安全性至关重要，应用新的电量采集技术可以提高电量采集效率，文章对电量采集新技术进行了研究。总结了我国现有的电量采集方式，分析了现场总线技术在电量采集系统中应用特点和相应的功能。
关键词：电能采集；新技术；研究
中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）15-0124-02
随着科学技术的不断发展，尤其是近些年来计算机技术、通信技术在电力系统中的应用越来越广泛，电能计量的手段和技术也发生了根本的变化，传统的人工抄表方式也逐渐被时代所淘汰，远程自动抄表采集已是电量采集技术发展的大趋势。通过这些改进的技术可以实现电量采集方式的根本转变，提高电能管理的效率，为智能电网的建设和运营提供更多的信息。本文对电量采集信息技术进行了分析。
1 我国现有的电量采集方式
当前我国对电量进行采集主要依靠如下方式进行实现：
①手工的电量采集方式。所谓手工的电量采集方式，就是依靠营销部电费管理人员到用电现场进行人工抄表，然后再根据抄表结果统一结算电费，这是一种最为原始的电费采集方式。
②预付费的自动计量方式。这种方式是通过IC卡将预付电费与用户所属的电度表进行结合，即让用户先交一部分钱购买电量，然后再对其进行自动计量，如果电量不够则自动断电的方式。这种方式能够实现电量的自动采集，但其主要弊端是IC卡被大量使用后，很容易被破解，且这种计费方式无法使电网公司对用户的用电情况进行及时的了解，难以对用户的用电规律进行准确的掌握。
③远程化的自动抄表采集方式。所谓远程化的自动抄表采集方式，就是通过对低压配电线路、无线电线路、电话线路和RS-485等多种通信媒体，并结合相应的微机监测控制系统，在不必到用电现场的情况下即可实现对用户电量的自动采集。其作为一种自动化程度较高、计费方式先进的电量采集方式，便于利用电网中现有的计算机及网络优势，同时有助于智能配电网中用户用电信息的采集。
2 现场总线技术在电量采集系统中应用特点
所谓现场总线控制，就是指在对电量采集过程中利用用电现场的自动化仪器所实现的能够将控制设备和计量设备相联系的一种串行的、双向的、多站式的网络通信。现场总线技术在电量采集上的应用有如下性能特点：
①现场总线技术将支持多种工作方式，在电力传输网络上的任意一个节点上通过相关的网络都可以实现对其他节点来发送信息，通信方式较为灵活。根据这一特点利用现场总线技术可以构成多种系统。
②在现场总线网络上可将其节点分为不同的优先等级，进而满足不同数据的实时要求。
③现场总线技术中可以实现非破坏的总线裁决，当出现两个或者两个以上的节点同时向网络传输数据时，能够确保优先级高的节点先传输数据，而优先级低的节点将主动停止相关数据传送。
④现场总线技术可以实现一对点和点对点的数据传送方式。
⑤利用现场总线技术所实现的最远通信距离可达到10 km，相关的通信频率可达到1 MB/s，在现场总线技术中相关的节点数可达到130多个，而采用相关的廉价双绞线即可实现相关通信。
3 电量数据采集与误差分析
3.1 脉冲电路
在原本的感应式电量采集技术的基础上，对电能计量装置加装脉冲变频器，即可实现脉冲电量采集，其具有两方面的优点：一是对相关的电量进行积累，二是对相关的电量脉冲信号进行反映，利用单片机来对电量脉冲进行计数并完成相关的分析和处理，进而得到被测的电量信息。当前，我国所使用的脉冲电量采集主要以普通的电磁感应电表为基础的，因此通过附加脉冲电路即可构成电量采集新型装置。为了便于对脉冲电度表的改造，我们利用光电反射式脉冲电路来构成相关的电路。这个电路的原理是利用传感器来对红外光进行发射，并根据所发射回来的红外光对电量信息进行计数。其所要求被检测的物体表面颜色必须是黑色的，这样才能有效对红外光对吸收和反射。相关脉冲电路的原理如图1所示。
3.2 误差的分析
电量采集新技术是在传统的电磁式电度表的基础上，通过附加相关的脉冲电路所构成的，其主要的改造方法是在电度表上加以适当的黑色记号作为标记，在其顶部布置相关的红外线发射管和接收管，当黑色的标记经过了发射与接收时，由于相关的反射信号的强度是不一样的，因此将形成一系列的触发脉冲。这种设计存在误差的原因为：
①电量采集精度受黑色标记安装位置及自然光的影响。
②当用电低谷时电度表转动较慢，特别容易出现脉冲丢失的现象。
对于情况1，通过改变接收管和标记之间距离来实现，将其距离增加为2 mm，进而对安装位置及自然光的影响进行消除。
对于情况2，通过增加采样的时间来进行解决。
4 电量采集新技术应用功能
4.1 提高电能的管理效率
通过电量采集新技术可以提高电能的管理效率，能够对相关的电量数据进行及时的跟踪，并进行有效的分析和利用，确保相关的电网运行人员对电量数据进行及时的掌握，使电网公司有效把握电力市场的需求，及时提出相应的应对方法满足用户的需求。
4.2 对电量的采集实现高效的监控
通过电量采集新技术的应用，可以实现对电能数据的远程控制与采集，这样就能够对人工半自动化抄表所存在的缺陷进行解决。电量采集新技术实现了远程的高效控制，能够有效降低相关的人工成本，对人力资源进行节约，同时还能够有效保障数据的可靠性和有针对性，为电网运营分析人员提供可靠的数据支撑的同时还有效提高了监控的效率。
4.3 对危险性进行及时的预见
通过应用电量采集新技术，电力系统能够实现对多种故障情况的预警，如相序错误、电压不稳、极性错误等，这些情况能够在运维检修部门得到及时的反应，进而得到及时的预防，这对增强整个电网的可靠性和安全性是非常重要的。应用电量采集新技术还能够实现电压质量的提高和线路稳定性的增强，便于用户更好地统计用电情况，保证了用户用的安全性和及时性。
通过应用电量采集新技术，可以实现远程的对电量通断进行控制，这样就能够有效保证电量输送的准确性，节约了人力和物力资源，并且能够对用户的用电情况进行及时的控制，避免了用户对电费的拖欠，提高了电力营销人员的工作效率。
4.4 多线程技术的应用
在电量采集新技术中，应用Windows系统中的多任务和多进程技术可以充分利用CPU的时间段，并根据一定的优先级将时间段划分为若干，在每个时间内都可以对CPU进行共享，并在微观上依次执行，在宏观上进行并发的运行。
在串口的通信方式中，每个串口对象是只有一个缓冲区的，在数据发送和接收过程中都需要进行利用，因此需要建立相关的数据同步机制，使得其在某一时刻只能进行一种操作，否则就会出现相关的通信错误。进行串口的通信在不同的进程中需要协调运行，本设计所采用的是并程的多线程技术，能够实现多线程数据的并发操作，这样不但提高了数据传输效率，而且还能够提高数据传输的实时性和可靠性。
5 结 语
在电力系统中应用电量采集新技术能够提高电量采集的精度，降低电量采集的人力、物力消耗，提高用户用电信息的采集，增强整个电力系统供电的可靠性及安全性，为电力营销人员和运检人员提供强力的数据支撑。
参考文献：
[1] 张恺，李祥珍，方成彦.信息时代的电能计量与管理模式[J].电力自动化设备，2000，（2）：11-13.
[2] 崔铭伟.电力自动化抄表的应用分析[J].电力自动化设备，2003，（6）：77-81.
[3] 朱亮亮，王荣茂.Web权限分布式管理在地调电量采集系统的应用[J].东北电力技术，2006，（10）：50，52.
关键词：电能采集；新技术；研究
中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）15-0124-02
随着科学技术的不断发展，尤其是近些年来计算机技术、通信技术在电力系统中的应用越来越广泛，电能计量的手段和技术也发生了根本的变化，传统的人工抄表方式也逐渐被时代所淘汰，远程自动抄表采集已是电量采集技术发展的大趋势。通过这些改进的技术可以实现电量采集方式的根本转变，提高电能管理的效率，为智能电网的建设和运营提供更多的信息。本文对电量采集信息技术进行了分析。
1 我国现有的电量采集方式
当前我国对电量进行采集主要依靠如下方式进行实现：
①手工的电量采集方式。所谓手工的电量采集方式，就是依靠营销部电费管理人员到用电现场进行人工抄表，然后再根据抄表结果统一结算电费，这是一种最为原始的电费采集方式。
②预付费的自动计量方式。这种方式是通过IC卡将预付电费与用户所属的电度表进行结合，即让用户先交一部分钱购买电量，然后再对其进行自动计量，如果电量不够则自动断电的方式。这种方式能够实现电量的自动采集，但其主要弊端是IC卡被大量使用后，很容易被破解，且这种计费方式无法使电网公司对用户的用电情况进行及时的了解，难以对用户的用电规律进行准确的掌握。
③远程化的自动抄表采集方式。所谓远程化的自动抄表采集方式，就是通过对低压配电线路、无线电线路、电话线路和RS-485等多种通信媒体，并结合相应的微机监测控制系统，在不必到用电现场的情况下即可实现对用户电量的自动采集。其作为一种自动化程度较高、计费方式先进的电量采集方式，便于利用电网中现有的计算机及网络优势，同时有助于智能配电网中用户用电信息的采集。
2 现场总线技术在电量采集系统中应用特点
所谓现场总线控制，就是指在对电量采集过程中利用用电现场的自动化仪器所实现的能够将控制设备和计量设备相联系的一种串行的、双向的、多站式的网络通信。现场总线技术在电量采集上的应用有如下性能特点：
①现场总线技术将支持多种工作方式，在电力传输网络上的任意一个节点上通过相关的网络都可以实现对其他节点来发送信息，通信方式较为灵活。根据这一特点利用现场总线技术可以构成多种系统。
②在现场总线网络上可将其节点分为不同的优先等级，进而满足不同数据的实时要求。
③现场总线技术中可以实现非破坏的总线裁决，当出现两个或者两个以上的节点同时向网络传输数据时，能够确保优先级高的节点先传输数据，而优先级低的节点将主动停止相关数据传送。
④现场总线技术可以实现一对点和点对点的数据传送方式。
⑤利用现场总线技术所实现的最远通信距离可达到10 km，相关的通信频率可达到1 MB/s，在现场总线技术中相关的节点数可达到130多个，而采用相关的廉价双绞线即可实现相关通信。
3 电量数据采集与误差分析
3.1 脉冲电路
在原本的感应式电量采集技术的基础上，对电能计量装置加装脉冲变频器，即可实现脉冲电量采集，其具有两方面的优点：一是对相关的电量进行积累，二是对相关的电量脉冲信号进行反映，利用单片机来对电量脉冲进行计数并完成相关的分析和处理，进而得到被测的电量信息。当前，我国所使用的脉冲电量采集主要以普通的电磁感应电表为基础的，因此通过附加脉冲电路即可构成电量采集新型装置。为了便于对脉冲电度表的改造，我们利用光电反射式脉冲电路来构成相关的电路。这个电路的原理是利用传感器来对红外光进行发射，并根据所发射回来的红外光对电量信息进行计数。其所要求被检测的物体表面颜色必须是黑色的，这样才能有效对红外光对吸收和反射。相关脉冲电路的原理如图1所示。
3.2 误差的分析
电量采集新技术是在传统的电磁式电度表的基础上，通过附加相关的脉冲电路所构成的，其主要的改造方法是在电度表上加以适当的黑色记号作为标记，在其顶部布置相关的红外线发射管和接收管，当黑色的标记经过了发射与接收时，由于相关的反射信号的强度是不一样的，因此将形成一系列的触发脉冲。这种设计存在误差的原因为：
①电量采集精度受黑色标记安装位置及自然光的影响。
②当用电低谷时电度表转动较慢，特别容易出现脉冲丢失的现象。
对于情况1，通过改变接收管和标记之间距离来实现，将其距离增加为2 mm，进而对安装位置及自然光的影响进行消除。
对于情况2，通过增加采样的时间来进行解决。
4 电量采集新技术应用功能
4.1 提高电能的管理效率
通过电量采集新技术可以提高电能的管理效率，能够对相关的电量数据进行及时的跟踪，并进行有效的分析和利用，确保相关的电网运行人员对电量数据进行及时的掌握，使电网公司有效把握电力市场的需求，及时提出相应的应对方法满足用户的需求。
4.2 对电量的采集实现高效的监控
通过电量采集新技术的应用，可以实现对电能数据的远程控制与采集，这样就能够对人工半自动化抄表所存在的缺陷进行解决。电量采集新技术实现了远程的高效控制，能够有效降低相关的人工成本，对人力资源进行节约，同时还能够有效保障数据的可靠性和有针对性，为电网运营分析人员提供可靠的数据支撑的同时还有效提高了监控的效率。
4.3 对危险性进行及时的预见
通过应用电量采集新技术，电力系统能够实现对多种故障情况的预警，如相序错误、电压不稳、极性错误等，这些情况能够在运维检修部门得到及时的反应，进而得到及时的预防，这对增强整个电网的可靠性和安全性是非常重要的。应用电量采集新技术还能够实现电压质量的提高和线路稳定性的增强，便于用户更好地统计用电情况，保证了用户用的安全性和及时性。
通过应用电量采集新技术，可以实现远程的对电量通断进行控制，这样就能够有效保证电量输送的准确性，节约了人力和物力资源，并且能够对用户的用电情况进行及时的控制，避免了用户对电费的拖欠，提高了电力营销人员的工作效率。
4.4 多线程技术的应用
在电量采集新技术中，应用Windows系统中的多任务和多进程技术可以充分利用CPU的时间段，并根据一定的优先级将时间段划分为若干，在每个时间内都可以对CPU进行共享，并在微观上依次执行，在宏观上进行并发的运行。
在串口的通信方式中，每个串口对象是只有一个缓冲区的，在数据发送和接收过程中都需要进行利用，因此需要建立相关的数据同步机制，使得其在某一时刻只能进行一种操作，否则就会出现相关的通信错误。进行串口的通信在不同的进程中需要协调运行，本设计所采用的是并程的多线程技术，能够实现多线程数据的并发操作，这样不但提高了数据传输效率，而且还能够提高数据传输的实时性和可靠性。
5 结 语
在电力系统中应用电量采集新技术能够提高电量采集的精度，降低电量采集的人力、物力消耗，提高用户用电信息的采集，增强整个电力系统供电的可靠性及安全性，为电力营销人员和运检人员提供强力的数据支撑。
参考文献：
[1] 张恺，李祥珍，方成彦.信息时代的电能计量与管理模式[J].电力自动化设备，2000，（2）：11-13.
[2] 崔铭伟.电力自动化抄表的应用分析[J].电力自动化设备，2003，（6）：77-81.
[3] 朱亮亮，王荣茂.Web权限分布式管理在地调电量采集系统的应用[J].东北电力技术，2006，（10）：50，52.