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低压电力线通信在集中抄表中的应用
2011-2-26    点击次数:1537

1.1 载波MODEM的确定

  目前的调制/解调方法大致有点频和扩频两种,而扩频又分为窄带扩频和宽带扩频。通常点频方式需要较大的发送功率,载波信号幅度有可能超出规定标准,而且对干扰的适应能力差。 宽带扩频容易提高传输速率,提高通信的成功率和抗干扰能力,但要解决传输距离的问题。 JSFH集中抄表系统采用直序扩频频率调制/解调技术实现电力线载波通信,并成功解决了实际应用对信号传输距离的要求。

1.2 通信频段的确定

  随着技术的发展,低压载波电力线将同无线电波一样变得十分宝贵,其通信频段也将受到严格的管理和控制。高频段的信号较低频段的信号衰减快,但对干扰的适应能力要强些,因此应确定合理的通信频段。 JSFH系统采用了相对而言高的通信频段,通过其它软硬件措施来弥补高频信号传输距离近的缺点。

1.3 传输速率

  对于抄表系统而言,信号传输的实时性没有严格的要求,考虑到成本的因素,不宜追求很高的传输速率。通常速率2400bps即可。

1.4 双向通信

(1) 通信中继的需要。为解决集中抄表对距离的要求,必须采用中继技术。而切实可行的中继方法是表端设备(采集模块或采集终端)在集中器的干预下进行中继,从而要求从集中器到表端的通信必须是双向,否则将会严重影响数据通信的距离和成功率。JSFH抄表系统的每一个表端设备(采集模块/终端)都具有中继功能,中继的选择有自动识别和人工指定两种。
(2) 多费率和管理的需要。比如校时、修改时段、断电、窃电检测等功能,要求通信必须是双向的。
(3) 功能的扩充。系统的任何扩展都需要载波通信是双向的。

2 JSFH电力线集中抄表系统介绍

2.1 JSFH系统构成

  JSFH系统由主站、集中器、采集器(或模块)等构件组成,对用户终端的用电状态进行采集、控制。采集器(或模块)实现用户终端电表的脉冲计数,集中器则根据主站发出的指令(如抄收、窃电检测等)循环查询采集器(或模块)的计数值(或状态)。集中器是整个系统的通信桥梁,它接收主站命令,并按指令要求将用户端的用电状态(如用电量、用电异常等)送到上位机或对用户终端执行控制(如切断用户供电等),主站由PC机构成,负责供电所所属用户终端用电的管理和监控,管理人员通过主站就能实现用户用电的监控。

  该系统以变压器为单位,一个变压器安装一个集中器,集中器与主站之间通过电话线通信,集中器与采集器(可连接16个用户)或模块(已安装在DDSI98载波表中)之间的通信采用低压电力线通信。对于用户端比较分散的场合可采用模块方式(DDSI98或改装),也可采用采集器方式,这时采集器与用户终端之间采用RS485总线方式进行连接;对于用户比较集中的场合可直接采用采集器方式。

2.2 JSFH系统主要特征

(1) 电网改造方便安全。 系统利用现有220V/380V低压电力线网络作为数据通道,不用另外架线,大大降低了电网改造的成本和难度,并且避免了数据通道被恶意切断的危险。
(2) 技术先进。采用窄带扩频通信技术及多种先进的抗干扰技术,弥补目前同类电力线载波系统在抗干扰能力和可靠性方面的不足;载波电表、采集器与集中器之间采用虚拟中继的通信方式,提高了载波通信可靠性,扩展了载波通信距离,可同时适用于低压架空网和电缆网;完全符合CEBUS标准,兼容家庭自动化。
(3) 支持复费率计费。通过上位机执行时间段的设置。
(4) 系统通用性强。适用于任何规格的机械式电能表和电子式电能表(在集中安装模式)。也可直接采用相电子式载波电能表DDSI98(分散安装模式)和数字式电能表(集中安装模式)。
(5) 系统实时性强。供电部门可以在当前和指定抄表日对某个小区、变压器、某用户的用电状况进行实时抄收、监控、分析,并进行远程停电和供电以督促用户及时缴纳电费。
(6) 安装灵活性大。分散和集中安装模式兼容。在用户电表的安装较为集中的地方(居民小区)使用采集器,在一定程度上降低成本;在居民很分散的地方,可以使用单独的DDSI98载波表。
(7) 通信方式多。数据集中器与主站通讯接口多样,选择面广,可通过远端(电话网)或近端(便携机)对集中器、电表进行参数设置和数据抄录;
(8) 较高的抄表成功率和正确率。生产工艺采用SMT表面贴装和热风回流焊,进口芯片,可靠性高,抄表正确率达100%(与电表读数相比)。
(9) 系统安全性高。 采用先进的数字校验和系统加密技术,达到防止冒抄、误抄的目的,对主站、集中器均有严格的密码保护;采用先进的电源技术,使系统功耗降到最低;
(10) 符合电力部《低压电力用户集中抄表系统技术条件》 DL/T698-1999标准,并通过相关实验。



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