小区电表低压集抄系统设计

摘要“新电改方案”2014年12月获国务院常务会议原则通过，这意味着“啃硬骨头的改革”终于要在2015年正式拉开帷幕，国内电力改革步伐有了前所未有的发展。电力销售是用户与电力系统接触的最前端，电表系统又是电力销售的最基础工程之一。在电力业务快速发展的同时，对基础工程自动控制技术的要求必定不断增长。目前，一般的家用全电子式的电能表，大多只有电量计量电路，不具有电能计量功能，不能分时计量、预付费、定时供电控制，给抄表、控制等带来困难。还基于我国国情，高成本的IC卡收费方式和自动抄表收费方式难以实施应用，国内很多地区用户表抄工作甚至还是人工上门抄表完成的，造成极大的浪费资源。智能电能表的应用，将全面提升供电服务水平。本文根据东莞市某新建小区低压用户情况初步调研分析的基础上，结合近期广东电网低压用户集中抄表系统的建设应用情况，结合现场施工可行性和实际经验，设计出该小区电表集抄系统的施工方案。关键词：智能电表集抄系统AbstractNewelectricityreformprograminDecember2014StateCouncilexecutivemeetingpassedinprinciple,whichmeanskenyinggutoureformfinallyofficiallykickedoffin2015,thepaceofreformofelectricityhasanunprecedenteddevelopment.Electricitysalesisthemostfrontendoftheuserandthepowersystem,theelectricmetersystemisoneofthemostbasicworksofelectricitysales.Withtherapiddevelopmentofelectricpowerbusiness,therequirementofautomaticcontroltechnologyforfoundationengineeringmustbecontinuouslyincreased.Atpresent,thegeneralhouseholdfullelectronictypeelectricenergymeter,mostlyonlyelectricitymeteringcircuit,doesnothavetheelectricitymeteringfunctionandcannotmeasure,prepaid,atimingpowersupplycontrol,forthemeterreadingandcontroldifficult.Alsobasedonthenationalconditionsofourcountry,thehighcostofICcardchargingmethodandautomaticmeterreadingchargesdifficulttoimplementtheapplication,theuserofalotofareatablecopyworkorevenmanualdoorreadingcompleted,resultinginatremendouswasteofresources.Theapplicationofintelligentelectricenergymeterwillcomprehensivelyimprovethelevelofpowersupplyservice.TheaccordingtotheDongguanCity,anewresidentiallow-voltageuserspreliminaryinvestigationandanalysisbasedon,combinedwiththerecentfocusonGuangdonguseroflow-voltagepowergridconstructionandapplicationofautomaticmeterreadingsystem,combinedwithon-siteconstructionfeasibilityandpracticalexperience,todesigntheresidentialelectricmetersreadingsystemscheme.Keywords:intelligentelectricmetercollectionsystem1绪论本文的研究课题是电表低压集抄系统设计——以东莞某新开小区为例，本章主要说明课题设计的背景和实际意义，介绍了在抄表领域国内外的技术发展历史、现状和未来趋势，提出所要进行的设计内容和具体任务。1.1题目背景及目的我国电力业务快速发展，用电核算、用电收费以及相应的电能、电量的计算、计费系统的控制和管理有待完善。以前各个供电局是采用传统的抄表方式，每天都要派专人去抄写各线路的电能表读数，然后电力销售中心派人去变电所收取统计报表，搜集回来的数据通过人工统计分析出结果。这样的取样方式，不仅耗费大量的人力物力，对数据的处理分析能也过于滞后，更重要的是工作人员手工抄表和统计的误差无法避免，万一出错也不可逆转。现代人的生活水平不断提高，小区住宅的环境、硬件要求越来越高，我们在追求人和自然的同时，又追求智能化家居生活，这样对住房环境和物业管理水平的要求也大大提高。建设部对此提出了建设小康型住宅小区的规划要求，明确了要逐步实行水、电、气三表出户统一管理的要求，实现微机自动检测、计量和收费。本文试图通过实际案例，综合考虑楼盘开发情况，设计出整套集抄系统方案及施工流程，提出智能控制家居生活的初步设想。1.2课题可行性论证结论采用电表集抄系统后，主站能够直接及时采集到每个住户的用电情况、用电数据，与此同时进行储存、统计、整理、分析、计费等环节的计算机处理。另外，当电价调整后，集抄系统可以通过主站授权修改系统设置统一调整计费，而不需要操作人员现场对表改动了。从社会效益的角度讲，电表集抄系统实现了集中、智控、管理的功能，大大提高了效率，避免了人为因素的弊端。电表集抄系统通过智能控制集中器统计分析数据，通过采集终端搜集数据，通过RS485电表计算流量并下行信道上传信息，大大方便了物业公司的管理，加强了电力部门的管理水平与经济效益。本课题是运用该系统以东莞某新建小区的实际楼盘规划来设计出电表集抄系统，充分体现可行性和实践性。1.3本文所完成的主要工作针对目前东莞某小区的实际施工情况和存在问题，结合本课题的电表集抄系统技术要求，本文主要解决以下几方面的问题：1、完成远程抄表系统的硬件设计，达到如下功能或者性能：（1）能耗抄度：数据采集器正确采集电量信息，存储在采集器中；自动定时地DF电表进行抄表，将抄得的数据存储在集中器中；能通过红外抄表器抄取集中器中的能耗数据；集中器自动定时地对采集器进行抄表，将抄表的数据存储在集中器中；上位机可以远程获取用户的各类能耗信息。（2）参数设置：上位机可以对集中器、采集器的参数进行设定，可对用户的电量进行设置，并可以根据电表信息对采集器进行设定。2、完成各部件和集中器的施工设计：（1）达到低压集抄验收要求，进行实用化验收。（2）设计出适应现场环境的施工方案。2电表低压集抄系统总体设计2.1楼盘概况2.1.1供电设计1、负荷等级：本程属一类高层建筑，其消防控制室、消防泵、防烟排烟设施、火灾自动报警系统、消防电梯和应急照明等消防用电设备为一级负荷；生活泵、客梯、网络、电信、保安监视系统等用电设备为一级负荷；其余用电设备均为三级负荷。2、供电电源及电压：拟采用一路10KV高压环网供电，采用电缆沿城市电缆沟引入；装设400/230V应急式柴油发电机组作为一、二级负荷的备用电源。3、供电系统：10kV系统采用单母线接线，放射式馈至各台变压器；400/230V系统采用单母线分段方式，正常时各变压器独立运行，变压器之间设低压联络。4、变配电所：分别在本工程地下一层及一层相对负荷中心设置4座配变电所，其中1号变电所设在7#住宅下方地下一层（供会所，商业、01~09#住宅用电及部分地下室用电）内含高、低压变配电室，柴油发电机房，进排风井，储油间（柴油储量不大于1.0立方米），消防器材间，通风机房及值班室等，装设2台1000kVA干式变压器（供住宅）、1台1000kVA干式变压器（供会所及公共）、1台1250kVA干式变压器（商铺）及装设一台发电机组（公用），容量为800kW；2号变电所设在07#住宅下方地下一层（供03、04、06、07、09#住宅用电及部分地下室用电）内含高、低压变配电室，装设2台1000kVA干式变压器（供住宅及部分地下室用电）；3号变电所设在05#住宅下方地下一层（供01、02、05、06、15~26#住宅用电及部分地下室用电）内含高、低压变配电室，装设2台1000kVA干式变压器（供住宅及部分地下室用电）；4号变电所设在08#住宅下方地下一层（供08、10、27~48#住宅用电及部分地下室用电）内含高、低压变配电室，装设2台1000kVA干式变压器（供住宅及部分地下室用电）；5号变电所设在12#住宅附近一层（供10~14#住宅用电）内含高、低压变配电室，装设1台1000kVA干式变压器。2.1.2电力配电设计电源、电压和配电系统：配电电源均由设于本工程相对配电范围内的变配电所供给，采用220/380V中性点接地TN-S系统。其中消防控制中心、消防水泵、消防电梯、防排烟风机等消防设备为双电源双回路配电并在最末一级配电箱处设置自动切换装置；住宅用电则采用树干式与放射式相结合的配电系统。住宅计量电度表按3~5层设置安装在电气竖井内；每套住宅均设置独立的住户配电箱。2.1.3集抄系统设计系统由主站、集中器、采集终端、RS485表组成，主站与集中器之间通信的采用GPRS通信方式，集中器与采集终端之间采用电力载波通信方式，采集终端与电表之间采用RS485通信方式。2.2系统主要技术内容2.2.1系统基本原理系统采用直读、脉冲采样等技术将水、电、气、热等各种计量表的计量值转换成数字信号：采集系统通过RS485、MBUS、电力载波、RF（无线）等多种信道采集并存储计量表示值，经GPRS、CDMA、LAN（以太网）、PSTN（电话拨号）、GSM、RS485、RS232等多种通信方式将计量表示值等信息上传给主站：主站对计量表示值进行存储和计算，实现计量收费、统计分析等功能。系统可实现自动抄表、自动费用汁算：通过对数据的深度挖掘和统计分折，可及时发现跑、冒、滴、漏、偷等现象，实时显示系统负荷，分析系统线损，以达到节能、降耗、减排的目的。系统由四个层次组成，从下至上分别是信号转换层、数据采集层、数据集中层和数据管理层。信号转换层把各种普通计量表的计量值转换成与其对应的电脉冲数，并传送给采集终端。或采用直读技术，直接读取计量表表盘示值，并采用数字传输方式将示值传送给采集终端。数据采集层的作用是及时采集信号转换层发来的脉冲信号，进行计数及相应的处理。或直接采集直读表计的数字信号，并对数据进行存储与处理。在系统中起数据采集、汇聚的作用。数据集中层定时读取下属各采集终端的数据，对数据进行存储与计算，同时可传递实时操作命令。数据管理层也称为主站，对整个系统所采集的数据进行处理、储存、统计分析，并提供查询、报表、导入、导出、打印等功能。2.2.2、技术关键系统能够自动、准确、及时抄表，提高用户管理水平，是通过采样、通信（联网）、统计分析等关键技术来支撑和实现的。1、采样直读式表计采用直接读取字轮位置的方式来采样计量表示值，其最大的优点是零误差，真正的所见即所得。直读表平时不工作，抄表时由上层设备瞬时供电，完成计量表字轮数据采集、转换与上传工作后自动关断电源，平时不消耗电能，既节约能源，又延长了使用寿命。系统采用的是光电式直接读取机械计数器数字的装置。光电式直读表有两大技术难点：进位时临界值的处理、抗强光干扰。通过特殊的反光角度设计和模拟采样，将数字“9”分成若干等分，提高识别精度；