论文特定环境下电力用户用电数据信息采集系统的应用，本文是信息采集有关大学毕业论文范文跟采集系统和特定环境和用电有关大学毕业论文范文.
摘 要：针对特定环境下电力用户用电数据信息采集系统采集成功率偏低的问题,笔者阐述了电力用户用电数据信息采集系统的网络架构,比较分析了光纤以太网传输、公网GPRS传输、北斗卫星短报文传输3种数据信息传输方式的适用场合和优缺点,讨论了地域局限、空间限定等特定环境下用电数据信息采集系统传输方式的应用、遇到的问题和解决的办法,增加了新的数据信息传输方式,实现了多种数据信息采集方式共存,提高了数据信息的采集稳定性和采集成功率.
关键词：智能电网；用电数据信息采集系统；网络架构；通信传输方式
中图分类号：TM727；TM933.4；TN91文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2018.03.103
智能用电数据信息采集系统是对电力用户的用电数据信息进行采集、处理和实时监控的系统,用来实现用电数据信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布、分布式能源监控、用电设备信息交互等功能,是智能电网的一个重要组成部分,同时为配电网可视化监测、客户主动抢修以及其他系统应用提供了数据基础.
1电力用户用电数据信息采集系统的网络架构
目前,电力用户用电数据信息采集系统已初步实现网络信息化管理,可完成用电数据信息的实时采集分析.图1为电力用户用电数据信息采集系统的网络架构图.
由图1可知,该系统主要由顶层、中间层、底层组成,其中顶层为主站,包含各级工作站和数据信息处理服务器,用于完成采集到的各类数据信息的分类处理；中间层为通信层,用于完成顶层和底层之间的数据信息传输,通过相应接口与采集设备相连,再通过不同的传输通道将采集到的数据信息传输到顶层（主站）；底层主要包含台区电能计量设备和配电开关等,用于完成电能数据信息的采集和计量.数据信息传输的可靠性成为该系统的研究重点,笔者通过改变数据信息的传输方式,实现山区及限定空间底层采集数据信息的可靠传输.通过搭建网络架构,合理配置资源,不仅可以实现用电数据信息的自动采集,提高工作效率,节省劳动力,而且可以实时监控电力用户的用电情况,高效地分析不同时段用户需求、供电可靠性和异常情况,完成实时计量结费,有效地防止电费回收困难的问题,规范用电秩序.
2用电数据信息采集系统现有的传输方式
对于用电数据信息采集系统而言,其数据传输方式研究的重点在于如何将底层采集和计量的电能数据信息完整无误地传输到顶层（主站）.目前,在县级用电数据信息采集系统中,常用的数据传输方式主要有光纤以太网传输[1-2]、公网GPRS传输[3-4]、北斗卫星短报文传输3种.
1）光纤以太网传输.光纤通信传输频带宽、通信容量大、保密性好、抗干扰性好、串扰小、传输衰减损耗小、信号传输质量高、中继距离长.光纤的直径小、质量小,不仅便于敷设,而且耐化学腐蚀性强.
2）公网GPRS传输.利用公网进行数据信息传输是监测系统发展的重要方向,通用分组无线服务（GeneralPacketRadioService,GPRS）技术是一种采用分组交换的高效率数据信息传输方式.一方面,每个用户可以同时占用多个无线信道；另一方面,同一无线信道又可以由多个用户共享.资源被有效地利用,数据信息传输速率高达21.25kB/s.使用GPRS技术实现数据信息分组发送和接收,用户永远在线且按流量计费,迅速降低了服务成本.此外公网GPRS传输还具有以下优点：实时性强；测点布置灵活,GPRS网络覆盖面积广,可实现大范围的监测；通信速率高；采用GPRS公网平台,无需建设网络,只需在测点安装GPRS数据信息传输模块,建设成本低.
3）北斗卫星短报文传输.北斗卫星导航系统最主要的特点是覆盖范围广、无通信盲区、信息加密传输安全可靠.北斗卫星导航系统采用统一指挥的方式通信,应用端可以划分成不同的角色以满足不同的需求.北斗指挥机具有接收和通播功能,不仅可以监听并接收其下属的所有用户机上传的数据信息,还可以按上下级隶属关系发送数据信息,其下属的所有用户机就可以同时收到数据信息.北斗卫星短报文通信技术在电力行业远程数据信息采集与传输应用方面得到应用,当数据信息量较大时,可以通过压缩比特流传输技术来解决.
总之,光纤以太网传输、公网GPRS传输、北斗卫星短报文传输3种方式都具有传输速度快、可保证采集到的数据信息及时送达主站等优点,但适用场合各不相同（见表1）.
3特定环境用电数据信息采集系统传输方式应用
国网山西省电力公司寿阳县供电公司担负着全县8万余户工农业用电客户的供电任务,目前用电数据信息采集系统已实现全覆盖.然而近年来采集率一直偏低,这主要是由地域和采集区域造成的.
3.1地域局限
寿阳县位于山西省晋中市东部,主要为丘陵地带,面积为2100km2,人口数量为21万,地广人稀.该县属偏远地区,GPRS信号较弱,甚至存在较多信号盲区,GPRS信号不能覆盖全部用电范围.部分变压器安装在村边地势低洼的地方,造成终端采集器与主站通信不稳定.这些原因都严重影响GPRS信号的终端在线率,造成主站采集终端数据异常,影响日常用电数据信息的采集和分析.
3.2空间限定
由于配电室设在地下室,而地下室是公网信号的盲区,因此用电数据信息采集系统的终端无法正常进行数据信息通信.如果采用公网GPRS传输方式,则需要加长终端天线,并将终端天线引到室外信号较强的地方.此外现场的建筑结构也影响地下室到目的地的重新布线,同时还需要与住户进行协调,这些因素都会影响采集成功率.
3.3地域局限和空间限定的解决办法
在原有组网基础上,增加了新的数据信息传输方式,实现了多种数据信息采集方式共存.
1）对偏远地区GPRS信号较弱地区和信号盲区,采用北斗卫星短报文传输方式,传输电力用户的用电数据信息,在用电采集终端和主站系统内都嵌入北斗数据信息的转发装置,实现位于GPRS信号较弱地区和信号盲区的终端（称为无信号台区）采集数据信息的传输.另外,还可以通过10kV中压电力载波通道,将采集到的数据信息传输到GPRS信号较强的地方,再通过GPRS信号与主站进行通信.
2）因地下室无信号且无法加装延长天线,故需要对设在地下室的台区总表和专用变压器计量表加装低压电力载波通道与GPRS转换器,通过低压电力载波通道将采集到的数据信息传输到GPRS信号较强的区域,再通过GPRS信号与主站进行通信.
3）对干扰较强的地方,采用宽带模块实现用电数据信息采集,同时也为多表合一、实现智慧城市提供数据保障.
4结束语
通过对寿阳县的电力用户用电数据信息采集系统增加新的传输方式,不仅没有影响原有用电数据信息采集系统的稳定性,而且提高了采集率,实现了智能电网100%的覆盖率.专用变压器用户日采集成功率由90.3%提升到100%；公用变压器台区月采集成功率由92.35%提升到99.97%,日采集成功率达到100%；公用变压器台区线路损耗合格率由75.25%提升到95.14%.
参考文献：
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[2]汤新跃.以太网无源光纤网络技术在智能电网中的应
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[3]周婷.基于载波转GPRS模块的远程数据传输[J].自动化
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[4]罗永睦,苏礼珏.载波转GPRS在公网信号盲区终端通信
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（责任编辑邸开宇）
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参考文献：
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