低压用电信息采集系统的本地通信成功率分析

引言

随着当前科技信息技术的不断发展和完善,电力系统的自动化水平得到了进一步提升,从而提高了电力企业的电力服务和营销水平。

同时,电力企业也在全面推进低压用电信息采集系统的建设,针对低压电力用户,通过用电信息采集系统实现"全覆盖、全采集、全预付费"功能,以便更好地提升电力企业的电力服务水平和服务质量。

1低压用电信息采集系统现状

在对低压用电信息采集系统的本地通信成功率进行分析研究之前,需要简单分析低压用电信息采集系统。低压用电信息采集系统的本地通信系统,一般包括远程通信信道和本地数据采集通道,在通信方式上,结合了远程传输通道和本地数据采集通道的作用,能够实现电力用户用电信息采集系统对信息的采集和传递。

2用电信息采集系统的常用本地通信方式及其特点

2.1RS485总线通信方式及其特点

在当前智能电表领域中,RS485总线通信方式是应用最为广泛的本地通信方式之一,不但具有较好的抗噪声干扰性,且通信可靠,通信波特率也较高,减轻了后期维护工作量。RS485总线通信方式具有大约1200m的通信距离,但其通信距离和通信波特率呈相反关系,为了获得较好的通信距离,该方式一般使用的通信波特率在1200～4800bpS。RS485总线采用总线型拓扑结构的标准敷设方式,其主控设备能够和多个从控设备构成相应的菊花链连接方式,且RS485总线对于线材的选择、布线的工艺、阻抗匹配等也都具有较高要求,这就造成现场施工难度和成本的增加,如果RS485总线中出现故障或者发生接线错误,都会导致较大的排查工作量。

2.2电力线载波及其特点

在电力系统中,电力线载波是一种特殊的通信方式,其功能实现的通信载体是现有低压电力线,能够实现电力用户用电信息的双向传输,该通信方式不需要进行通信线路的另外敷设是其最大的特点。电力线载波通信方式能够将电力通信网络延伸到低压用户侧,从而很好地采集和控制电力用户的用电信息,并且具有较好的适应性。但是电力线载波通信方式也有一定的不足,比如较大的信号衰减、较多的噪声源及较强的干扰、容易受到负载特性较大的影响等,这都对通信的可靠性造成了一定影响,同时也要求具有较高的载波组网技术。

2.3微功率无线通信及其特点

微功率无线通信技术作为一种新兴技术,其工作频段一般为470～510MHz,和电力载波通信技术相比,该通信方式同样不需要进行通信线路的另外敷设,也不会受到电网中噪声的干扰以及电网拓扑结构和负载波动的影响。微功率无线通信技术具有较高的通信速率,在自动组网和自动路由技术的作用下,其传输距离能够覆盖整个台区。但是微功率无线组网技术进行信号中继时需要较多节点,相关障碍物也会影响到信号的传输距离,在实际应用中为了保证数据传输的可靠性,通常需要使用多条路径,从而增加了运行维护成本,容易受到外界条件的干扰,可靠性较差。

3本地通信方式组合应用分析

3.1两层RS485总线通信方式

RS485总线通信方式具有较高的传输率、较好的通信稳定性等优点,是一种应用较为成熟的通信技术,在用电信息采集系统的本地通信中得到优先使用。但是RS485总线通信方式在技术条件和环境因素的影响下,其传输距离和带载能力会受到一定限制,集中器中的每一个RS485通信口采集的电能表数量有限,不能很好地满足一般台区用电信息的采集要求,所以使用两层RS485总线通信方式来提升通信成功率。第一层主要是实现集中器和采集器之间的通信功能,第二层用于采集器和电能表之间的通信,其中每一层都能实现采集32个节点信息的功能,而两层RS485可以采集1024块电能表的信息,不但充分发挥了RS485总线通信的优势,还能满足大多数台区用电信息采集的需求。该通信方式结构如图1所示。

3.2半载波通信方式

所谓半载波通信方式,是指用电信息采集系统的本地通信使用电力线载波和RS485总线结合的一种通信方式,通过使用电力线载波能够实现集中器与采集器之间的通信,通过使用RS485总线能够实现采集器与电能表之间的通信。在当前低压用电信息采集系统中,半载波通信方式是得到较为普遍应用的本地通信方式,能够充分发挥RS485总线的高效率、高可靠性特点,同时能够减少RS485总线敷设的施工,通过应用电力线载波有效实现采集整个台区的用电信息。这表明在提高本地通信成功率的同时,也能够提高用电信息采集系统采集的成功率。

3.3半无线通信方式

半无线通信方式是指用电信息采集系统的本地通信结合微功率无线和RS485总线的通信方式,在微功率无线通信作用下,能够很好地实现集中器和采集器之间的通信,通过RS485总线通信能够实现采集器和电能表之间的通信。半无线通信方式和半载波通信方式同样建设成本较低,同时半无线通信方式还不会受到电网噪声、拓扑结构和负载波动的影响。利用半无线通信方式自身的特点,可以将其用于对其他通信方式的补充,比如使用半无线通信方式作为相应的中继,能够实现采集孤岛信息的功能。

使用半无线通信方式进行中继,将两段独立的RS485总线利用微功率无线建立相应的连接,可以实现通信信道的连续性,从而保证本地通信的成功率,提升低压用电信息采集系统采集的成功率。

4结语

综上所述,通过使用低压电力用户用电信息采集系统实现"全覆盖、全采集、全预付费"的功能,能够显著提升电力企业的电力服务水平和服务质量。而本地通信的可靠性直接关系到用电信息采集系统采集信息的成功率,本文通过对本地通信方式进行分析和研究,在提高本地通信成功率的同时,也能够很好地提升用电信息采集系统的采集成功率。