[实用新型]一种全光用电信息采集系统

说明书

技术领域：

本实用新型涉及电力系统中智能电网用电信息采集技术，尤其涉及一种全光用电信息采集系统。

背景技术：

目前，随着以信息化、互动化、自动化为特征的坚强智能电网建设进程的加快，电网的功能和形态正在发生深刻变革，一场以智能电网为重要标志的新的能源革命正在拉开帷幕。利用现代通信技术、信息技术、营销技术构建智能用电服务体系是智能电网的重要工作之一。依托智能电网和现代管理理念，利用高级计量、高效控制、高速通信等技术，实现市场响应迅速、计量公正准确、数据实时采集、服务高效便捷，构建智能电网与电力用户电力流、信息流、业务流实时互动的新型供用电关系是智能用电服务体系的主要内容。

用电信息采集系统是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的系统，实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理等功能。用电信息采集系统是智能用电管理、服务的技术支持系统，为管理信息系统提供及时、完整、准确的基础用电数据。用电信息采集系统在逻辑上分为主站层、通信信道层、采集设备层等3 个层次。其中通信信道层是连接主站和采集设备的纽带，提供可用的有线和无线的通信信道。用电信息采集系统的通信信道又分为远程信道和本地信道。

目前，用电信息采集系统的远程通信通道主要光纤专网，同时包含GPRS/CDMA等无线通信技术。本地通信信道多采用电力线载波，混合485方式。为满足电力用户用电信息采集系统建设的需要，近几年国内已开发出第三代电能表。第三代电能表集成了电能多功能计量、自动采集、预付费、阶梯电价等多方面功能，因此在硬件平台的选择和产品设计上更加注重运行速度、存储空间、功耗等因素；除了以上功能的扩展，在通信接口和性能方面有较大提升，即除原有的RS485接口、载波PLC为基本接口配置，可以选配以太网、微功率无线通信方式。

根据电能表是否具备采集模块，用电信息采集系统有两种实现方式：一种是以太无源光网络EPON+RS485电能表，另一种是以太无源光网络EPON+集中器+采集器+普通电能表。

请参阅图1，是一种以太无源光网络EPON+RS485/RS232电能表的用电信息采集系统结构示意图。该系统包括：用电信息采集主站、光线路单元（OLT）、分光器、光网络单元（ONU）、具备RS485/RS232接口的电能表组成。电能表具有记录相应用户的用电信息功能和通信功能，可以通过RS485通信模块实现与光网络单元RS485接口的直接通信；用电信息采集主站通过以太无源光网络以太无源光网络单元（EPON系统）直接采集电能表的信息。485电能表采集到的用户用电信息以RS485总线方式传输到光网络单元ONU，光网络单元ONU将其下联的电能表信息通过光纤传输方式传送到用电信息采集主站。采用这种采集方式，虽然采集结构简单，由于RS485/RS232通信方式传输速率较低，采集周期过长，只能支持抄表功能，不能满足预付费以及未来开展的分时电价、阶梯电价、双向计量等功能要求。

请参阅图2，是一种以太无源光网络EPON+集中器+采集器+普通电能表的用电信息采集系统结构示意图。该系统包括：用电信息采集主站、光线路单元（OLT）、分光器、光网络单元（ONU）、集中器、采集器、电能表组成。普通电能表用于记录用户的用电信息；采集器连接于普通电能表与集中器之间，用于采集普通电能表上记录的用电信息并传输给集中器；集中器设置于采集器与光网络单元ONU之间，用于采集并存储采集器传输的每个用户的用电信息；用电信息采集主站通过以太无源光网络以太无源光网络单元（EPON系统）采集集中器上的用户用电信息。对用户的用电信息进行采集时，采集器以485方式采集普通电能表上记录的相应用户的用电信息，并以宽带载波通信方式传输给集中器，集中器采集并存储由采集器传送的用户用电信息，通过光纤方式传输给用电信息采集主站。采用这种采集方式，集中器到集中器之间以电力线宽带载波方式通信，宽带载波方式高频信号衰减较快、可靠性较差，不适合长距离传输，并且集中器到电能表之间采用485方式，采集周期过长，不能对未来开展的分时电价、阶梯电价、双向计量等功能提供足够的支持。