低壓用電管理班

低壓用電管理班（組）：負(fù)責(zé)配電臺(tái)區(qū)低壓控制設(shè)施及其以下的所有配電設(shè)備、線路的日常維護(hù)、巡視、管理任務(wù)、0.4kv客戶(hù)的用電監(jiān)察和安全工作的落實(shí)，并負(fù)責(zé)排查落實(shí)客戶(hù)用電故障的報(bào)修。0.4kv線損指標(biāo)考核到低壓用電管理班（組）。成立營(yíng)業(yè)管理班（組），設(shè)立客戶(hù)服務(wù)廳，實(shí)行“一口對(duì)外”，確�？蛻�(hù)辦理用電手續(xù)時(shí)，真正做到內(nèi)轉(zhuǎn)外不轉(zhuǎn)。其主要職能是：負(fù)責(zé)本供電區(qū)內(nèi)的業(yè)擴(kuò)報(bào)裝及其相關(guān)的收費(fèi)、內(nèi)部審批傳遞工作；全所變壓器總表核算、收費(fèi)及低壓客戶(hù)分表的核算、開(kāi)票、收費(fèi)工作。針對(duì)低壓客戶(hù)的電費(fèi)收取，可暫以低壓用電管理班（組）為單位，實(shí)施定點(diǎn)、定時(shí)坐收電費(fèi)。對(duì)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未繳電費(fèi)客戶(hù)的電費(fèi)票據(jù)，低壓用電管理班（組）應(yīng)在第二天集中上交客戶(hù)服務(wù)廳，欠費(fèi)客戶(hù)到客戶(hù)服務(wù)廳繳費(fèi)，確保管理人員手中不留票據(jù)。待時(shí)機(jī)成熟后，可開(kāi)通微機(jī)聯(lián)網(wǎng)多點(diǎn)適時(shí)開(kāi)票收費(fèi)系統(tǒng)。這樣既能方便客戶(hù)繳費(fèi)，又能避免非營(yíng)業(yè)人員涉及電費(fèi)的收取工作，最終使低壓用電管理班（組）轉(zhuǎn)為純管理性班（組）。建立計(jì)量管理班（組），負(fù)責(zé)全所電能計(jì)量裝置的安裝、維護(hù)、管理、電能表計(jì)的輪校、抽檢工作。對(duì)客戶(hù)電能表實(shí)行統(tǒng)一管理、統(tǒng)一輪校周期，提高計(jì)量表計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確性。

低壓新建及改建工程的勘察、設(shè)計(jì)、施工，線路、設(shè)備故障搶修，電能表的適時(shí)動(dòng)態(tài)抄表工作。

突出"專(zhuān)業(yè)化管理職能"，規(guī)范內(nèi)部工作流程,實(shí)施抄管分離。一是實(shí)行供電管理、用電管理、營(yíng)銷(xiāo)管理、計(jì)量管理分離制，確保各職能班（組）各負(fù)其責(zé)，各行其是，互為監(jiān)督，相互制約；二是確保營(yíng)銷(xiāo)抄、核、收三個(gè)環(huán)節(jié)既相互獨(dú)立又相互約束，實(shí)現(xiàn)抄表不核算、核算不收費(fèi)，徹底杜絕內(nèi)部工作人員的徇私舞弊現(xiàn)象；三是加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)資料的系統(tǒng)化管理，及時(shí)對(duì)客戶(hù)服務(wù)廳移交的客戶(hù)用電資料整理歸檔。確保存檔資料與客戶(hù)用電情況相對(duì)應(yīng)，與營(yíng)銷(xiāo)管理臺(tái)帳相對(duì)應(yīng)，與計(jì)量管理臺(tái)帳相對(duì)應(yīng)；四是強(qiáng)化動(dòng)態(tài)抄表管理，不定期地組織施工管理班（組）按線路同步查抄計(jì)量總表和分表，嚴(yán)防偷、漏、差、錯(cuò)等問(wèn)題的發(fā)生；五是由綜合管理班（組）適時(shí)組織各類(lèi)專(zhuān)項(xiàng)檢查和防、反竊電活動(dòng)；六是各專(zhuān)業(yè)管理班（組）的工作一律實(shí)行傳票制和派工制，確�？蛻�(hù)服務(wù)廳“一口對(duì)外”，各項(xiàng)工作有據(jù)可查，嚴(yán)防營(yíng)銷(xiāo)管理環(huán)節(jié)中營(yíng)私舞弊的行為發(fā)生。

抄收工作是否改進(jìn)直接影響整個(gè)營(yíng)銷(xiāo)工作。制定嚴(yán)格的電費(fèi)管理抄核收考核辦法，以實(shí)抄率、當(dāng)期抄表差錯(cuò)率、抄表數(shù)據(jù)上傳準(zhǔn)時(shí)率、上傳數(shù)據(jù)正確率、抄表異常情況的處理和回復(fù)率這“五率”作為考核指標(biāo)，將考核指標(biāo)落實(shí)到工作的每個(gè)環(huán)節(jié)、每個(gè)人頭。每月末，由電費(fèi)管理中心審核班班長(zhǎng)負(fù)責(zé)提供各抄表質(zhì)量報(bào)告，營(yíng)銷(xiāo)部電費(fèi)電價(jià)專(zhuān)責(zé)負(fù)責(zé)考核抄表質(zhì)量。專(zhuān)門(mén)成立了抄表稽查組，在抄表期間不定期進(jìn)行突擊檢查，查抄表人員是否抄表到位，有無(wú)錯(cuò)抄和漏抄現(xiàn)象。要求抄收人員將現(xiàn)場(chǎng)遇到的各種可疑和不能立即解決的問(wèn)題記錄下來(lái)，呈交班組長(zhǎng)進(jìn)行解決處理，班組長(zhǎng)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處理后，交由分公司領(lǐng)導(dǎo)最終確認(rèn)，形成一種閉環(huán)管理模式

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當(dāng)前中低壓用電管理自動(dòng)抄表、控制技術(shù)發(fā)展的誤區(qū)

楊振敏1夏忠民2

（1.山東大學(xué)，濟(jì)南2501002.煙臺(tái)供電公司，煙臺(tái)264001）

摘要：本文針對(duì)當(dāng)前在電力系統(tǒng)自動(dòng)抄表自動(dòng)控制領(lǐng)域，各地盲目采納GPRS等技術(shù)所帶來(lái)的潛在危機(jī)進(jìn)行了全面的分析，指出電力載波中低壓用電綜合管理自動(dòng)化技術(shù)是唯一可行的選擇，希望本文觀點(diǎn)的提出能有助于引起大家高度的重視，避免重大經(jīng)濟(jì)損失。

關(guān)鍵詞：用電綜合管理自動(dòng)化技術(shù)GPRS載波陷阱、黑洞

各種通信方式比較

前言

我國(guó)的電力事業(yè)正在快速發(fā)展，電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè)取得了巨大成就，高壓電網(wǎng)自動(dòng)化、智能化技術(shù)的普及明顯提高了供電的質(zhì)量并帶來(lái)了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)踐證明，沒(méi)有現(xiàn)代化的管理技術(shù)平臺(tái)做支持就難以實(shí)施強(qiáng)有力的管理手段，沒(méi)有有效的手段就不可能進(jìn)一步提高管理水平，沒(méi)有現(xiàn)代化的管理水平就不可能持續(xù)不斷的提高電力系統(tǒng)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。配網(wǎng)是最終用戶(hù)所在的電網(wǎng)，是電力營(yíng)銷(xiāo)的前沿市場(chǎng)，它的主體是中低壓電網(wǎng)。中低壓電網(wǎng)數(shù)量眾多、用戶(hù)繁雜、分布面廣，用電管理是主要環(huán)節(jié)，其管理水平與效益密切相關(guān)。因此，實(shí)現(xiàn)用電管理的現(xiàn)代化、自動(dòng)化，提高用電管理水平是電力系統(tǒng)的當(dāng)務(wù)之急。但是由于配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和強(qiáng)干擾等原因的影響，長(zhǎng)期以來(lái)作為電力系統(tǒng)主要組成部分——配網(wǎng)的自動(dòng)化建設(shè)卻始終沒(méi)有質(zhì)的突破。近年來(lái)，面對(duì)著這樣一個(gè)巨大市場(chǎng)和強(qiáng)烈需求的誘惑，各種與用電管理相關(guān)的產(chǎn)品紛紛登場(chǎng)。在商業(yè)宣傳的鼓惑下各種單功能、多功能、成熟、不成熟的技術(shù)產(chǎn)品紛紛涌向市場(chǎng)，許多情況下不但對(duì)用電管理水平的提高沒(méi)有明顯的促進(jìn)反而造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。目前，一方面因電力系統(tǒng)的需求使用電管理自動(dòng)化市場(chǎng)很活躍，另一方面因相關(guān)設(shè)備的功能、技術(shù)達(dá)不到要求而問(wèn)題難以解決，與此同時(shí)人們的觀點(diǎn)、看法、認(rèn)識(shí)也各不相同，實(shí)施的方案、方法五花八門(mén)，市場(chǎng)處于無(wú)序狀態(tài)。中低壓用電管理自動(dòng)化路在何方？中低壓用電管理自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)是什么？中低壓用電管理自動(dòng)化設(shè)備市場(chǎng)有序之綱是什么？怎樣才能促使中低壓用電管理自動(dòng)化技術(shù)建康發(fā)展？這些問(wèn)題已到了非解決不可的時(shí)候了，應(yīng)該引起相關(guān)部門(mén)高度重視和認(rèn)真研究。

一綜合自動(dòng)化是唯一的出路

用電管理是一個(gè)綜合性的大課題，它包括電量管理、電費(fèi)管理、負(fù)荷管理、線損管理、設(shè)備管理和服務(wù)等多項(xiàng)內(nèi)容。對(duì)于這樣一個(gè)含蓋多學(xué)科、多領(lǐng)域、多種技術(shù)的特大系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、現(xiàn)代化單靠單功能設(shè)備是不可能實(shí)現(xiàn)的。例如：分時(shí)計(jì)價(jià)電度表只能減小負(fù)荷的峰谷差解決不了負(fù)荷的調(diào)度管理問(wèn)題；預(yù)付費(fèi)電度表只簡(jiǎn)化了電費(fèi)收繳解決不了抄表和負(fù)荷管理問(wèn)題；還有遠(yuǎn)程抄表、多功能電度表等都是這類(lèi)產(chǎn)品設(shè)備。更值得指出的是這些設(shè)備都是孤立的，在運(yùn)行過(guò)程中很難進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)、監(jiān)控其運(yùn)行、故障、損壞等狀況很難掌握，安全性極差，經(jīng)常因此造成很大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)糾紛；例如預(yù)付費(fèi)表經(jīng)常會(huì)被破壞和被竊電已被實(shí)踐證明；分時(shí)計(jì)價(jià)表（峰－谷表）的時(shí)段受限，調(diào)整不便還需定期對(duì)時(shí)等問(wèn)題都限制了管理水平的提高。

單一功能的設(shè)備并不能滿(mǎn)足用電管理的需求，為此近幾年多功能電子表迅速普及，但是多功能表仍是孤立的單表由于缺乏實(shí)時(shí)監(jiān)控，盡管功能多、數(shù)據(jù)全但缺乏實(shí)時(shí)性照例發(fā)揮不了多大作用，事實(shí)證明，它并沒(méi)有對(duì)用電管理水平的提高有明顯的促進(jìn)作用。更值得指出的是，多功能表的造價(jià)較高這直接限制了它的推廣應(yīng)用，尤其不宜居民用戶(hù)采用。

多年的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)告訴我們，全面提高用電管理水平的唯一辦法是實(shí)現(xiàn)中低壓用電管理綜合自動(dòng)化。隨著科技進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，中低壓電網(wǎng)的用電管理實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的基本條件已經(jīng)具備。例如：給多功能電子表配上遠(yuǎn)距離通信功能就是一個(gè)完整遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的RTU，它就可成為SCADA系統(tǒng)的一單元。因此，在中低壓電網(wǎng)上建設(shè)SCADA系統(tǒng)已不再是一件可望而不可及的事情，具備了SCADA功能實(shí)現(xiàn)用電管理綜合自動(dòng)化也就不難了。

以上分析表明，單項(xiàng)自動(dòng)化解決不了用電管理問(wèn)題，用電管理的唯一出路是綜合自動(dòng)化，綜合自動(dòng)化的基礎(chǔ)是在中低壓電網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)SCADA系統(tǒng)功能，在目前的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下實(shí)現(xiàn)SCADA功能的關(guān)鍵是通信。

二那種通信方式最適宜

科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，通信技術(shù)已達(dá)到了相當(dāng)高的水平，各種有線的、無(wú)線的、固定的、移動(dòng)的都有廣泛的應(yīng)用，照理選配通信設(shè)備并不難，但是中低壓電網(wǎng)的特殊性使通信設(shè)備的選配成為一個(gè)難題。

1中低壓電網(wǎng)是最終用戶(hù)電網(wǎng)，它規(guī)模雖小但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、用戶(hù)

繁多、分布無(wú)序、距離不遠(yuǎn)但也不很近，因此簡(jiǎn)單的近程通信設(shè)備不適用，遠(yuǎn)程通信設(shè)備也不適宜。

2中低壓電網(wǎng)上的用戶(hù)具有一定的隨機(jī)性，它們經(jīng)常變換地點(diǎn)

和增減數(shù)量，因此固定通信方式不適宜。

3中低壓電網(wǎng)容量小、產(chǎn)值低、用戶(hù)多、投資承受能力弱，價(jià)

格高的設(shè)備不適宜。

4SCADA系統(tǒng)是一套工業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)的通信必須是實(shí)

時(shí)的、可靠的、安全的，因此必須配備自己專(zhuān)用的通信系統(tǒng)而不允許采用公用通信網(wǎng)。

鑒于以上原因，目前市場(chǎng)上流行的通信設(shè)備基本都不適宜。

從九十年代中期開(kāi)始世界上興起了遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的研究熱，面對(duì)中低壓電網(wǎng)的特點(diǎn)和應(yīng)用形式，人們自然選擇了電力線載波通信方式，遺憾的是至今尚未取得成功。為了應(yīng)合市場(chǎng)的需求，許多地方改用了485接口布線或MBUS布線方式。實(shí)踐證明這也不是成功的選擇，它不但安裝布線受限、施工麻煩而且可靠性不高極易受到雷擊、浪涌、火花等干擾與破壞。近幾年，為了適應(yīng)大用戶(hù)抄表和數(shù)據(jù)上傳的迫切需求又興起了GPRS通信方式，這更是一個(gè)令人擔(dān)憂(yōu)的問(wèn)題，其原因如下：

1違背了基本原則

一般情況下遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是不允許把公用通信網(wǎng)做為自己

的通信平臺(tái)的，否則將帶來(lái)以下問(wèn)題。

(1)實(shí)時(shí)性，GPRS缺乏快速實(shí)時(shí)反應(yīng)能力，一個(gè)沒(méi)有實(shí)時(shí)傳送數(shù)據(jù)能力的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是沒(méi)有實(shí)用價(jià)值的。

(2)安全性，公用網(wǎng)里設(shè)備中的數(shù)據(jù)最容易受到攻擊和破壞的，極不安全。

(3)可靠性，公用網(wǎng)不是自己的專(zhuān)用通信網(wǎng)，自己沒(méi)有主動(dòng)權(quán)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)有故障或維護(hù)維修時(shí)系統(tǒng)會(huì)癱患。

2高昂的運(yùn)行費(fèi)用

GPRS除了每月需繳納月租費(fèi)外還需繳納信息流量費(fèi)，目前的標(biāo)準(zhǔn)是1.53分錢(qián)／1K字節(jié)。對(duì)于一個(gè)縣級(jí)電業(yè)局一般都擁有35千臺(tái)變壓器，每年租金需3050萬(wàn)元。實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的信息流一般情況下是不間歇的，按照960字節(jié)／秒最低速率算則每秒鐘需繳納3分錢(qián)，對(duì)于幾千戶(hù)規(guī)模的縣局每年需付成百上千萬(wàn)元的信息費(fèi)。如果要減少或省掉信息費(fèi)，那只有減少使用率，例如：每月只抄一次或幾次表其它時(shí)間都閑置。投入上千萬(wàn)，每年繳納幾十萬(wàn)的租金，僅僅實(shí)現(xiàn)大用戶(hù)的自動(dòng)抄表，效益上僅省掉了20個(gè)抄表工，這系統(tǒng)還有什么價(jià)值呢？

3覆蓋與死角問(wèn)題

GPRS是移動(dòng)數(shù)字網(wǎng)，同移動(dòng)電話(huà)一樣覆蓋不全，許多地方特別是邊遠(yuǎn)地區(qū)、落后地區(qū)、山區(qū)等無(wú)法使用。由于移動(dòng)采用的頻段屬亞微波段，電波的繞射能力不強(qiáng)，因此即便在城區(qū)也經(jīng)常會(huì)碰到死角。

4沒(méi)有自主控制權(quán)

GPRS是移動(dòng)公司的通信網(wǎng)，電力公司沒(méi)有自主權(quán)，完全處

于任人擺布的被動(dòng)地位，這樣的系統(tǒng)只能為權(quán)宜之計(jì)。

總之，利用GPRS做為10KV電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)或大用戶(hù)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)是一個(gè)錯(cuò)誤的選擇，盲目的上GPRS必將造成重復(fù)投資在經(jīng)濟(jì)上造成極大的浪費(fèi)。

以上分析可見(jiàn)，在中低壓電網(wǎng)上現(xiàn)成的通信系統(tǒng)均不適宜使用，那么中低壓電網(wǎng)到底應(yīng)采用那種通信方式？選定了通信方式后應(yīng)改造通信設(shè)備還是改造電網(wǎng)？既然現(xiàn)有的通信方式都不宜直接應(yīng)用，都需要改造，那么，當(dāng)然應(yīng)選擇一種最適合中低壓電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn)的方式，根據(jù)我們多年結(jié)合國(guó)內(nèi)外配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，論證分析不同通信方式的優(yōu)劣性能（可行性、成本、安全性），最終確定研究的出路還應(yīng)是電力線載波通信方式。

三關(guān)于電力線載波

低壓電力線載波從八十年代中期就有人開(kāi)始研究，九十年代中期因遠(yuǎn)程抄表的迫切需求而風(fēng)靡世界，本世紀(jì)初開(kāi)始衰敗至今已基本被拋棄。中壓電力線載波雖有人試過(guò)但未能成功，仍是空白。只所以造成這種局面是人們對(duì)這兩級(jí)電網(wǎng)的特點(diǎn)并沒(méi)有做深入的研究，憑借簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)室結(jié)果盲目的走向市場(chǎng)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和極壞的社會(huì)影響。

多年來(lái)在低壓電力線載波通信的研究中人們把主要精力放在了抗干擾能力上。為了提高抗干擾能力人們先后采用過(guò)擴(kuò)頻、中繼專(zhuān)發(fā)、超窄帶、工頻過(guò)零失真等方法均未達(dá)到理想的效果，其原因如下：

1超窄帶、工頻過(guò)零失真?zhèn)魉碗m然可靠性較高但因速率太低（每秒幾波特至幾十波特）不能滿(mǎn)足遠(yuǎn)程監(jiān)控的需求，更何況工頻過(guò)零法需要發(fā)送的功率很大，設(shè)備造價(jià)太高。

2多年來(lái)人們對(duì)擴(kuò)頻電力線載波給于很大的希望，但由于對(duì)擴(kuò)頻技術(shù)特別是對(duì)電力線的載波特性沒(méi)有做深入的研究，憑想當(dāng)然而盲目上馬，碰壁失敗在所難免。擴(kuò)頻通信技術(shù)一般有四個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域：

(1)提高抗干擾能力。

(2)測(cè)距、測(cè)速。(3)保密通信。

(4)多址通信。

顯然電力線載波擴(kuò)頻傳輸?shù)哪康氖菫榱颂岣呖垢蓴_能力，企圖利用較高的抗干擾能力來(lái)達(dá)到電力線載波的可靠傳輸。但是，在電力線載波上加擴(kuò)頻技術(shù)是不會(huì)取得預(yù)期效果的，因?yàn)楦鶕?jù)香農(nóng)定理：

ξ＝Ｂ

（其中ξ是通信效率、B是帶寬、P是信號(hào)、N是噪聲）

展寬信號(hào)帶寬和提高信號(hào)噪聲比都是提高通信效率的有效方法，因此，在電力線載波上加擴(kuò)頻存在一定的局限性。

(1)電力線載波的頻段為40KHZ500KHZ，遠(yuǎn)程監(jiān)控要

求的數(shù)據(jù)傳送速率一般不低于600波特，因此，擴(kuò)頻倍數(shù)受到一定的限制。目前的擴(kuò)頻芯片最高只能做到63倍。

(2)電力線上存在很強(qiáng)的高斯噪聲，象大功率的變頻電機(jī)產(chǎn)

生的高頻諧波峰——峰值可達(dá)100——200伏，在這樣強(qiáng)的高斯噪聲環(huán)境下系統(tǒng)接收的噪聲強(qiáng)度與接收帶寬成正比。顯然在電力線載波上擴(kuò)頻的同時(shí)噪聲電平也同比增長(zhǎng)即信噪比也同比降低，因此電力線載波實(shí)行擴(kuò)頻傳輸與窄帶電力線載波相比效果改善并不明顯。

(3)中低壓電網(wǎng)是最終用戶(hù)電網(wǎng)，網(wǎng)上用戶(hù)眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、負(fù)荷性質(zhì)各異、隨機(jī)性很強(qiáng)，對(duì)電力線載波來(lái)說(shuō)是一個(gè)極不穩(wěn)定的系統(tǒng)，造成這一狀態(tài)的主要原因是載波阻抗匹配問(wèn)題。欲想使載波穩(wěn)定、可靠傳輸必需保障系統(tǒng)的穩(wěn)定和阻抗的匹配。對(duì)高頻載波而言中低壓電網(wǎng)上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)低阻抗點(diǎn)，例如：10KV電網(wǎng)會(huì)遇到架空明線接地纜、架空明線T接、交叉、拐彎等都會(huì)造成低阻抗點(diǎn)使載波傳輸因阻抗失配而大幅衰落；在低壓電網(wǎng)上掛有大量的象彩電、計(jì)算機(jī)等用開(kāi)關(guān)式直流穩(wěn)壓電源的用電器，它們對(duì)高頻載波呈現(xiàn)幾歐至幾十歐的阻抗，同樣因阻抗失配而導(dǎo)致載波傳輸大幅衰落，特別是遇到微機(jī)室、網(wǎng)巴等這類(lèi)用電器相對(duì)集中的場(chǎng)所它們近似接到一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，其載波阻抗呈并連狀態(tài)，可能低到近似短路。擴(kuò)頻沒(méi)有解決阻抗匹配問(wèn)題，擴(kuò)頻傳輸過(guò)程中信號(hào)P并沒(méi)有因擴(kuò)頻而增大，帶寬B擴(kuò)了K倍的同時(shí)噪聲N也增長(zhǎng)了K倍即信噪比降了K倍，整體看沒(méi)有多大效果。

對(duì)高頻載波而言，電網(wǎng)上存在許多低阻抗點(diǎn)，有的低到近似短路，每個(gè)低阻抗點(diǎn)是一個(gè)載波陷井，它們嚴(yán)重的破壞了載波的正常傳輸，特別是遇到近似短路的低阻抗點(diǎn)時(shí)載波信號(hào)會(huì)被完全陷掉，形成一個(gè)載波“黑洞”。更嚴(yán)重的是這些載波陷井出現(xiàn)的時(shí)間、地點(diǎn)、分布狀況完全是隨機(jī)的無(wú)任何規(guī)律可循，所以利用擴(kuò)頻加中繼轉(zhuǎn)發(fā)的方法同樣不能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠的通信�？傊�，對(duì)載波來(lái)說(shuō)，中低壓電網(wǎng)是一個(gè)隨機(jī)性很強(qiáng)的不穩(wěn)定系統(tǒng)。因此，在中低壓電力線載波通信的研究中除了載波設(shè)備本身還必須研究低壓電網(wǎng)載波特性的整治方法。

四解決方法

影響中低壓電力線載波傳輸?shù)闹饕�因素是阻抗失配和雜波干擾，這兩大問(wèn)題均來(lái)自電網(wǎng)本身，解決方法的選擇必須同電網(wǎng)實(shí)質(zhì)情況相稱(chēng)。

低阻抗載波陷井是由電網(wǎng)線路結(jié)構(gòu)和并聯(lián)在用電器輸入端的電容所致，其中線路結(jié)構(gòu)以地纜、線路交叉的影響最為嚴(yán)重，但它們不會(huì)形成近似短路型的載波“黑洞”�！昂诙础毙�應(yīng)主要是由分散補(bǔ)償電容和使用開(kāi)關(guān)直流穩(wěn)壓電源的用電器造成的。根據(jù)這一實(shí)際情況解決載波陷井有以下幾種方法可選擇：

1降低載波頻率法

將載波頻律降到音頻波段則載波波長(zhǎng)大大超過(guò)線路的長(zhǎng)度，線路失去了長(zhǎng)線特性，線路結(jié)構(gòu)的影響也就很微弱了，同時(shí)頻率降低ω值小電容的阻抗大了載波陷井淺了，影響也就小了。但是，降低頻率帶來(lái)以下問(wèn)題：

(1)信號(hào)耦合困難，信號(hào)耦合是電力線載波關(guān)鍵之一，它要求既要把信號(hào)的功率全部送到電力線上又要保證50HZ電力波竄不到載波設(shè)備里來(lái)。音頻頻段同50HZ隔離比較難，所以電力線載波頻段一般定在40KHZ以上。

(2)頻帶太窄，為了隔離50HZ電力波必須采用窄帶耦合，在音頻段用窄帶傳送數(shù)據(jù)波特率一般在幾十至幾百波特，不能滿(mǎn)足遠(yuǎn)程監(jiān)控的要求。

(3)沒(méi)有完全消除低阻抗點(diǎn)，10KV線路上經(jīng)常掛有分散補(bǔ)償電容，它們的值一般都在幾千至十幾千乏；另如網(wǎng)巴一類(lèi)計(jì)算機(jī)大量集中的地方線間電容可達(dá)幾微法，這么大的電容對(duì)音頻段的阻抗也是很小的，同樣形成載波陷井。

2阻波法

電力線載波最常用、最有效的方法是阻波法，即在低阻抗點(diǎn)與線路間加裝阻波器，利用阻波器的固有阻抗消除低阻抗點(diǎn)。但是在中低壓電網(wǎng)上許多情況下裝阻波器特別是裝傳統(tǒng)的阻波器是很難的，例如在10KV線路交叉處就特別困難。

3轉(zhuǎn)發(fā)中繼法

在通信過(guò)程中由于阻抗失配和線路損耗使信號(hào)衰減，當(dāng)信號(hào)小到影響正常傳遞時(shí)利用轉(zhuǎn)發(fā)法進(jìn)行接力中繼傳送也是常用的有效方法，但它必須建立在穩(wěn)定系統(tǒng)上。中低壓電網(wǎng)對(duì)電力線載波來(lái)說(shuō)是一個(gè)隨機(jī)不穩(wěn)定系統(tǒng)，因此，單靠中繼措施達(dá)不到目的。

眾所周知，中低壓電網(wǎng)上存在很強(qiáng)的雜波，解決雜波干擾有兩種方法，一是提高通信設(shè)備的抗干擾能力，二是消除雜波。提高抗干擾能力的最有效方法是擴(kuò)頻和濾波，但是由于電力線載波頻段擴(kuò)頻系數(shù)受限，雜波干擾太強(qiáng)，擴(kuò)頻的效果不明顯；同樣濾波法必需采用窄帶超窄帶濾波，因傳輸速率太低而達(dá)不到需求。

因此，在研究中低壓電力線載波傳輸時(shí)必需考慮雜波消除問(wèn)題。

消除雜波的方法同諧波治理一樣需對(duì)雜波源進(jìn)行濾波，但低壓電

網(wǎng)的雜波源出現(xiàn)的時(shí)間、位置、強(qiáng)度都是隨機(jī)的很難針對(duì)解決，

因此必須對(duì)低壓電網(wǎng)的載波特性進(jìn)行全面治理。

根據(jù)以上分析對(duì)比我們認(rèn)為在低壓電網(wǎng)上采用阻波加濾波

法較為適宜，以此設(shè)計(jì)的“阻抗適配濾波器”已獲國(guó)家專(zhuān)利。

它象是在電網(wǎng)和用戶(hù)之間建了一道隔離墻，具有以下兩個(gè)功能：

1用戶(hù)對(duì)電網(wǎng)呈現(xiàn)的載波阻抗近似等于阻波器的阻抗，與

用戶(hù)的用電狀態(tài)和用電器性質(zhì)無(wú)關(guān)，因此加裝“阻抗適配濾波器”

后低壓電網(wǎng)的載波阻抗成為穩(wěn)定不變的，再不受用戶(hù)載波阻抗的影響，載波陷井特別是載波“黑洞”被徹底消除，信號(hào)傳輸?shù)姆�度基本得到保證。

2濾波器是低通濾波其截止頻率一般為幾千赫茲，因此用

戶(hù)產(chǎn)生的高頻諧波大部分被濾除，同樣電網(wǎng)上高頻諧波（包括載波）大部分也被濾除，這樣電網(wǎng)上保證相對(duì)干凈最起么同頻干擾大大削弱了。

中壓線路上除了桿上的分散補(bǔ)償電容能形成載波“黑洞”外其它情況只能造成阻抗失配不能形成載波“黑洞”，所以在中壓系統(tǒng)中如有桿上補(bǔ)償電容則需在電容上加載波阻波器，其它可通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)中繼措施解決。

采用上述方法我們?cè)O(shè)計(jì)制造了“中低壓用電管理綜合自動(dòng)化系統(tǒng)”，首次把低壓電力線載波、中壓電力線載波、寬帶網(wǎng)結(jié)合為一體，構(gòu)成一套以電力線載波為主體的實(shí)時(shí)、可靠的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了中低壓用電管理自動(dòng)化。幾年來(lái)經(jīng)多個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，近三萬(wàn)戶(hù)的試驗(yàn)證明系統(tǒng)是成功的。

五當(dāng)前令人焦慮的現(xiàn)狀

中低壓用電管理自動(dòng)化歷來(lái)都是電力系統(tǒng)最關(guān)心的課題之一，隨著科技進(jìn)步和現(xiàn)代化的進(jìn)程其迫切性更加強(qiáng)烈，相應(yīng)之下用電管理自動(dòng)化設(shè)備市場(chǎng)更加活躍。遺憾的是，時(shí)至今日世界上還沒(méi)有一套能真正實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化管理的系統(tǒng)設(shè)備，于是許多人產(chǎn)生了浮燥情緒，其表現(xiàn)如下：

1在沒(méi)有認(rèn)真研究低壓電網(wǎng)載波特性的情況下，憑想當(dāng)然

研制了電力線載波遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)并隨意投放市場(chǎng)結(jié)果失敗，但不接受教訓(xùn)，又在沒(méi)有認(rèn)真研究擴(kuò)頻通信真正含意的情況下憑想當(dāng)然研制了擴(kuò)頻電力線載波又隨意投放市場(chǎng)結(jié)果仍是失敗。更有甚者仍不接受教訓(xùn)，又憑想當(dāng)然搞了擴(kuò)頻自動(dòng)中繼轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)其結(jié)果還是失敗。每一次宣傳的都是完美的高科技產(chǎn)品，但都經(jīng)不起實(shí)踐的考驗(yàn)，它不但造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失而且造成了極壞的社會(huì)影響，使得低壓電力線載波技術(shù)一蹶不振，在付出高昂的代價(jià)后逐步退出市場(chǎng)。

2在低壓電力線載波發(fā)展之路不知去向的今天，嘈雜之聲鵲起，或云搞出了低壓電網(wǎng)的阻抗拓?fù)淠Ｐ停�或云搞出了低壓電網(wǎng)的噪聲模型，都聲稱(chēng)經(jīng)過(guò)了實(shí)踐檢驗(yàn)，但至今未見(jiàn)大范圍推廣應(yīng)用。其實(shí)通過(guò)前面分析可見(jiàn)低壓電網(wǎng)的阻抗變化、雜波干擾都是隨機(jī)的，象載波陷井、載波“黑洞”的隨機(jī)產(chǎn)生使系統(tǒng)很難建模分析，這些說(shuō)法的可信度值的懷疑。

3當(dāng)電力線載波技術(shù)在低壓遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)應(yīng)用中受到挫折后人們把注意力又投向了485接口布線和MBUS布線方式，但幾年的實(shí)踐證明它們同樣存在許多問(wèn)題不適宜在低壓電網(wǎng)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中應(yīng)用。

4鑒于以上情況許多電力公司對(duì)低壓系統(tǒng)失去了信心，放棄或半放棄低壓遠(yuǎn)程抄表的研究和試用，而把自動(dòng)化的發(fā)展重點(diǎn)移向了中壓電網(wǎng)。中壓電網(wǎng)同低壓電網(wǎng)一樣同樣沒(méi)有與之配套的合適設(shè)備可選擇。在迫切需求的驅(qū)動(dòng)下，在商業(yè)宣傳的鼓惑下許多公司選擇了GPRS通信方式做中壓電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控的通信支撐。由前面分析可見(jiàn)，GPRS存在許多隱患和后遺癥，很可能又是一個(gè)錯(cuò)誤的舉措。如果再憑想當(dāng)然重蹈低壓遠(yuǎn)程抄表的復(fù)輒，重新再教一次學(xué)費(fèi)那將是一件多么可悲的后果！

電力線載波、擴(kuò)頻通信、485接口布線、GPRS都是成熟的通信技術(shù)，但都有其特定的技術(shù)性能和適用環(huán)境，因浮燥情緒導(dǎo)致使用不當(dāng)造成失敗，給這些技術(shù)的聲譽(yù)造成很大的傷害；因浮燥情緒導(dǎo)致未經(jīng)中試就盲目推廣造成巨大經(jīng)濟(jì)損失和極壞的社會(huì)影響；因浮燥情緒人為出成果而造“成果”，為出論文而造“論文”；因浮燥情緒使憑想當(dāng)然就夸夸其談；浮燥是一個(gè)令人擔(dān)憂(yōu)的心態(tài)，它不但會(huì)造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失而且會(huì)嚴(yán)重影響科技發(fā)展的進(jìn)程。

六結(jié)束語(yǔ)中低壓用電管理綜合自動(dòng)化是一套特大系統(tǒng)工程，從某種意義上講它比高壓系統(tǒng)更龐大、更復(fù)雜、含蓋的領(lǐng)域更廣、實(shí)現(xiàn)難度更大。對(duì)這樣一個(gè)規(guī)模宏大、技術(shù)復(fù)雜、涉及到每一個(gè)家庭和企業(yè)的特大課題應(yīng)該引起相關(guān)部門(mén)的高度重視，電力系統(tǒng)應(yīng)該組織專(zhuān)家研究制定這一課題的實(shí)施戰(zhàn)略和決策。中低壓用電管理自動(dòng)化是科技發(fā)展的必然，因此急需電力系統(tǒng)聯(lián)合科研部門(mén)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)進(jìn)行宏觀調(diào)控和技術(shù)引導(dǎo)，扭轉(zhuǎn)目前市場(chǎng)無(wú)序狀態(tài)，避免更大的經(jīng)濟(jì)損失。

多年來(lái)因市場(chǎng)需求的驅(qū)使該課題的研究一直在轟轟烈烈的進(jìn)行，這些研究的成功或失敗為該課題的實(shí)施提供了大量的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。在計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，只要消除浮燥情緒，冷靜下來(lái)由相關(guān)部門(mén)組織專(zhuān)家進(jìn)行考察分析、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)吸取教訓(xùn)、制定方案、中低壓用電綜合管理自動(dòng)化系統(tǒng)一定會(huì)獲得大規(guī)模推廣應(yīng)用，為廣大電力企業(yè)贏得巨大經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。

作者介紹：

楊振敏，山東大學(xué)教授，長(zhǎng)期從事自動(dòng)化研究，中低壓綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)明人，擁有多項(xiàng)自主創(chuàng)新重要發(fā)明。地址：濟(jì)南山東大學(xué)科技處科技部

夏忠民，工程師，從事電力市場(chǎng)、自動(dòng)抄表研究，曾獲部級(jí)科技成果，在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文數(shù)十篇。地址：煙臺(tái)市解放路158#，煙臺(tái)供電公司客戶(hù)中心

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