机电与自动化学院 何朝阳7.1 系统方案 ◦ 7.1.1 对象分类及采集要求 ◦ 7.1.2 预付费方式 ◦ 7.1.3 系统总体架构 ◦ 7.1.4 主站设备配置 ◦ 7.1.5 应用部署模式7.2 通信信道7.3 公变监测系统 ◦ 7.3.1 系统结构 ◦ 7.3.2 系统功能 ◦ 7.3.3 通信组网7.4 集中抄表系统 ◦ 7.4.1 技术展望 ◦ 7.4.2 系统结构 ◦ 7.4.3 采集设备通信组网电力用户用电信息采集系统是用电信息采集、处理 和实时监控的自动化系统，是智能配电网的一个重 要组成部分 用电信息采集系统在逻辑上分为主站层、通信信道 层、采集设备层三个层次 系统可以按照统一的接口规范和接口要求，实现与 “SG186”等系统连接，实现数据共享电力用户用电信息采集系统的采集对象包括所有电 力用户，如：专线用户、各类大中小型专变用户、 各类380/220V供电的工商业用户和居民用户、公 用配变考核计量点等 将用户分为六大类：大型专变用户、中小型专变用 户、三相一般工商业用户、单相一般工商业用户、 居民用户、公用配变考核计量点 采集对象数 据 类 别大型专变用户电能数据：总电能示值、各费率电能示值、总电能量、各费率电能量、最大需量； 交流电气量：电压、电流、有功功率、无功功率、功率囚数等： 工况数据：开关状态、终端及计量设备工况信息； 电能质量：电压、功率因数、谐波等越限统计数据； 事件记录：终端和电能表记录的事件记录数据；其他数据：预付费信息、负荷控制信息等。
中小型专变用户电能数据：总电能示值、各费率电能示值、总电能量、各费率电能量、最大需量；交流电气量：电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等； 工况数据：开关状态、终端及计量设备工况信息； 事件记录：终端和电能表记录的事件记录数据； 其他数据：预付费信息等三相一般工商业用户电能数据：总电能示值、各费率电能示值、最大需量等； 事件记录：电能表记录的事件记录数据； 其他数据：预付费信息等 单相一般工商业用户居民用户电能数据：总电能示值、各费率电能示值； 事件记录：电能表记录的事件记录数据； 其他数据：预付费信息等公用配变考核计量点电能数据：总电能示值、总电能量、最大需量等； 交流电气量：电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等； 工况数据：开关状态、终端及计量设备工况信息； 电能质量：电压、功率因数、谐波等越限统计数据； 事件记录：电能表记录的事件记录数据 主站具备两种形式的预付费功能第一种是主站实时采集用户当前用电量或每日采集 用户日冻结电量，交给营销计费业务计算用户剩余 电费，将当前剩余电费下发给终端或者电表做信息 指示，在剩余电费不足时下发跳闸指令停止电力供 应，在用户续交电费后通过网络通信恢复供电。
第二种是将用户交费信息发送到现场，通过网络通 信传到终端或电表，或者使用电卡传给电表，由现 场设备直接执行预付费用电控制专变采集终端也有两种形式：第一种是执行主站下发的指令，显示用户当前剩余 电费信息、执行停电跳闸命令第二种是接收主站下发的用户交费信息，连续采集 用户用电信息，计算当前剩余电费，电费不足时跳 闸停电，接到主站的续交电费信息后复电 低压用户电表实现预付费功能有以下三种形式： 1）电表带读卡和储值功能用户必须通过售电 窗口购电，电表将磁卡信息读入并存储，电表连续计算用电并扣除电费，显示剩余电量/费，余额 不足跳闸，续购电后复电 2）电表通过网络获取储值通过通信网络将用 户交费信息下发到电表，电表储值，连续计算用 电并扣除电费，显示剩余电量／费，余额不足跳 闸，续购电后复电免除用户到窗口购电，存在 电费下发不及时的问题 3）电表执行网络指令主站连续计算当前剩余 电费信息并下发到电表，电表显示当前剩余电费 并执行主站的停电跳闸指令，用户交费后网络复 电，存在电费下发不及时的问题图7-1 系统逻辑架构图图7-2 系统物理架构图 图7-3 集中式系统逻辑结构 图7-4 集中式系统物理结构 图7-5 营销系统地市分布式部署两级系统逻辑架构图7-6 营销系统地市分布式部署两级系统物理架构图7-7 营销系统网省集中部署两级系统逻辑架构 图7-8 营销系统网省集中部署两级系统物理架构 远程通信网络完成主站系统和现场终端之间的数据 传输通信功能，现场终端到主站的距离通常较远， 在一到数百公里范围。
适用于用电信息采集系统的 远程通信网络主要有配电网光纤专网，GPRS、 CDMA、3G等无线公网，230MHz负荷管理专用 无线网络，中压电力线载波这四种网络，主站可以 同时支持各种通信信道本地信道用于现场终端到电表的通信连接，高压 用户在配电房电表处就近安装专变采集终端，采 用RS-485方式与电表连接而在低压用户中， 在一个公用配变下有大量电力用户，用电容量小 ，计量点分散为了将信息采集系统的成本控制 在一个可接受的范围内，需要通过一个低成本的 本地信道方式将信息集中，再进行远程传输到系 统主站在低成本解决方案中，低压电力线载波 、微功率无线网络、RS-485通信都是可选择方 案图7-10 公用配电变压器监测终端通信接口配置 图7-11 集中抄表系统基本结构 该通信方式适用于电能表集中安装、用电负载特 性变化较大的台区 图7-12 RS-485总线通信组网该通信方式适用于电能表位置较分散、布线较困 难、用电负载特性变化较小的台区 图7-13 低压电力线载波通信组网 该通信方式适用于电能表位集中、用电负载特性 变化较大的台区 图7-14 微功率无线通信组网图7-15 网络通信组网。