1 자동 검침 시스템 개발 개요 및 현황
현재 사용되는 자동 검침 시스템은 1980년대 초에 개발이 시작되었습니다. 그 자체의 단점으로 인해 어떤 시스템도 절대적인 시장 이점을 갖지 못합니다. 전력 산업의 경우 점점 더 많은 사용자가 안전하고 정확하며 안정적이고 신뢰할 수 있으며 설치가 쉽고 유지 관리가 쉬운 검침 시스템을 채택하기를 희망합니다.
중앙 집중식 검침 시스템에는 여러 가지 모드가 있지만 그 사용량이 더 많은 것은 주로 전용선 모드(RS485 버스로 표시), 무선 전송 모드(차량 탑재 검침으로 표시)에 집중되어 있습니다. 및 임대 채널 모드(케이블 TV 네트워크로 표시), 전력선 캐리어 모드 등이 있습니다. 전력선 반송파를 전송 채널 또는 매체로 사용하는 모드에서는 협대역 주파수 변조 모드, 스펙트럼 확산 통신 모드, 초협대역 통신 모드 등으로 구분됩니다. 이러한 모든 통신 전송 방법 중에서 전력 캐리어 통신은 전력선의 가장 광범위한 인기와 인명 피해 요인이 적은 등의 요인으로 인해 가장 인기 있고 가장 유망한 중앙 집중식 검침 모드입니다. ?
2 데이터 특성은?
일반적으로 각 가구의 전력사용량을 수집하기 때문에 전체 데이터의 양이 매우 많고, 이 데이터는 ? 사회 구성원 모두의 경제적 이익, 데이터의 정확성, 신뢰성, 보안성이 매우 높습니다. ?
단일 미터 사용자의 경우 전송되는 데이터는 작은 데이터 볼륨, 낮은 전송 속도 및 낮은 실시간 요구 사항이 특징입니다.
3 네트워크 구조
그림 1은 RS485 버스, Lon Work 버스, 전력 주파수 영위상 캐리어, 무선 전송 등 네 가지 일반적인 자동 검침 시스템의 간단한 구조에 중점을 둡니다. 네트워크 구조 다이어그램, 다른 자동 검침 시스템의 네트워크 구조는 이러한 네 가지 네트워크 구조 중 하나와 유사합니다.
그림 1에서 볼 수 있듯이 무선전송과 케이블TV 망전송을 제외하면 다른 형태의 자동검침 시스템의 네트워크 구조는 집선기부터 모두 동일하다(3개 영역 제외) ),
집선기에서 사용자 에너지 미터까지의 부분(1구역은 RS485 전용선 구조, 2구역은 Lon Work 버스 구조, 0상 전송 구조)에 국한된다. 3) .
각 전원 관리 부서마다 자체 MIS 관리 시스템이 있기 때문에 시중에 나와 있는 다양한 자동 검침 시스템을 고려할 때 배경 요소(3개 영역 제외)는 제거되고 남은 것은 전력량계, 집전장치, 집전장치 및 통신방식을 비교해 보면 통신 방식이 가장 큰 차이가 있는데, 전력계통의 데이터 수집을 달성하기 위한 대표적인 데이터 수집 시스템이 자동 에너지 검침 시스템이다. 수집의 안전성, 정확성, 안정성 및 신뢰성에 대한 핵심 요소이므로 다음 논의는 의사소통 방법에 중점을 둡니다.
4 통신방식
무선전송방식(차량검침으로 대표)과 전용채널방식(케이블TV망으로 대표)이 우리나라의 국내 실정에 맞지 않기 때문에 , 위의 두 가지 전송 방식에 대해서는 당분간 논의하지 않고 전용선 방식과 전력 반송파 방식에 대해서만 간략하게 설명한다.
4.1 전용선 방식
현재 국내 대부분의 중앙 집중식 검침 시스템에서는 이 전송 방식을 사용하고 있습니다. 전력량계에서 수집된 실시간 펄스를 각 계량기와 수집기 사이의 전용선을 통해 데이터 수집기로 전송합니다. 그런 다음 데이터는 전용선을 통해 집중 장치로 전송되어 처리 및 저장되며, 집중 장치는 정기적으로 이를 시스템 컴퓨터로 전송합니다. 이 전송 방식을 사용하면 전력량계가 컬렉터에서 너무 멀리 떨어져 있을 수 없습니다. 일반적으로 컬렉터는 전력량계 근처에 설치됩니다. 컬렉터는 RS485 버스를 통해 집선기에 연결되며 이론적인 거리는 2000m이지만 실제 적용 값은 200m 미만입니다. 전송 속도는 일반적으로 300~9600bit/s이고 제한 속도는 2.5Mbit/s입니다. 전용선이기 때문에 데이터 전송 품질이 더 좋고 속도도 빠릅니다. 그러나 이 전송 방식은 환경의 영향을 많이 받고 장비가 쉽게 손상됩니다.
4.2 전력 반송파 모드
전력 반송파 모드는 협대역 반송파, 확산 스펙트럼 반송파, 초협대역 반송파로 구분됩니다.
4.2.1 협대역 반송파
LM1893, ST7536 자동 검침 시스템 및 전력 주파수 영위상 반송파와 같은 협대역 반송파. 처음 두 시스템은 중국에서 거의 사용되거나 도입되지 않습니다. 그 이유는 국내 전력선 자체로 인해 발생하는 다수의 고조파 간섭 문제가 제대로 해결되지 않았기 때문이다. 전력 주파수 영위상 캐리어의 원리는 데이터 전송을 위해 50~60Hz의 전력 주파수 신호를 사용하는 것입니다. 예를 들어, PC2000 중앙 집중식 검침 시스템은 전력 주파수 0 위상 데이터 캐리어 전송 방식을 채택합니다. 전력 주파수의 불안정한 특성을 이용하여 매우 낮은 캐리어 주파수를 중첩하고 실제 작동 중 전력 주파수의 0위상 지점에서 이 두 주파수에 의해 생성된 위상각의 차이를 데이터 전송에 사용합니다. 데이터 전송의 한계 주파수는 전력 주파수 주파수이고, 한계 속도는 ≤50 bit/s 또는 60 bit/s이며, 반송파 주파수는 전력 주파수 × n이므로 전력의 유효 주파수 대역을 사용합니다. 최대한 줄을 서세요. 영위상 캐리어의 전력 주파수 전송 특성으로 인해 적용성이 매우 높으며 품질이 좋지 않고 전력 주파수가 불안정한 전력망에 사용할 수 있습니다. 품질이 좋지 않고 간섭 소스가 많은 중국과 같은 전력망에 매우 적합합니다. .
데이터를 다른 위상 지점이 아닌 0 위상 지점 근처에서 전송해야 하는 이유는 무엇입니까? 제로 위상 지점에 가까우면 전압과 전류의 진폭이 매우 작기 때문에 다른 전기 장비에서 생성되는 노이즈의 진폭도 작습니다. 이 범위 내에서 주파수 및 위상 변조 신호를 추가하면 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다. 수신 끝. 전송 신호 및 더 큰 신호 대 잡음 비율.
전력주파수 영위상 전송을 채택한 중앙집중식검침시스템의 데이터 전송방식은 기존 전력선을 사용자단까지 데이터 전송을 위한 중간매체로 이용하고, 수집된 전력사용량 정보를 전송하는 방식이다. 각 사용자의 전기량 측정기를 통해 전원선이 집선 장치로 전송된 다음 모뎀이나 라우터를 통해 집선 장치의 RS232 포트를 통해 네트워크 관리 컴퓨터로 전송됩니다.
성능 특성에는 유연한 시스템 네트워킹, 매우 간단한 설치 및 유지 관리, 강력한 손상 저항성, 저렴한 가격 및 느린 전송 속도가 포함됩니다.
4.2.2 스펙트럼 확산 반송파
즉, 송신기는 많은 주파수 지점을 사용하여 동일한 데이터를 동시에 전송하고, 수신기는 자동으로 모든 전송 주파수 지점을 스캔합니다. 유효한 데이터를 찾아 간섭 구성 요소를 제거하는 송신기. 예: Lon Work 및 IntelLon 중 Lon Work가 널리 사용됩니다. 이 버스 기술은 American Echelon Company가 코어로 생산한 Lon Work 칩을 기반으로 합니다. 이 칩에는 3개의 CPU 뉴런과 저장 장치가 포함되어 있습니다. 7계층 통신 프로토콜과 6계층 네트워크 관리, 네트워크 운영 체제 제어 명령을 강화했습니다. Lon Works 기술을 핵심으로 하는 검침 시스템은 LonTalk를 통신 프로토콜로 사용합니다.
4.2.3 초협폭 주파수 반송파
50~51Hz의 주파수를 50.001Hz, 50.002Hz,..., 50.999Hz 등 1,000개 전송 주파수 지점으로 분해합니다. 51.000Hz로 동일한 데이터를 동시에 전송하려면 이 1,000개의 주파수 포인트를 사용하십시오. 전송 주파수 대역은 1Hz에 불과하고 최대 1,000개의 전송 주파수 지점이 있기 때문에 데이터 전송의 신뢰성은 매우 높습니다. 그러나 널리 사용되는 품질이 낮은 UPS에서 생성되는 안정적인 고조파에도 불구하고. 중국은 효과가 이상적이지 않은 것 같습니다. 이 전송 방법은 전송 속도에 대한 요구 사항이 없는 곳에서 널리 사용됩니다. 이 원리를 사용하는 자동 검침 시스템은 다음과 같습니다. Turtle Syte m. 이 시스템은 이스라엘에서 널리 사용됩니다. 이스라엘에서는 전송 모드가 단순 모드를 채택합니다. 단점은 시스템 장비가 비싸다는 것입니다.
5 일부 중앙 집중식 검침 시스템의 성능 및 가격 비교
일부 중앙 집중식 검침 시스템의 성능 및 가격 비교는 표 1을 참조하세요.
참고: 1) 이 표는 가정용 전기 에너지 계량기의 중앙 집중식 검침 시스템만을 비교합니다.
2) 모든 방법은 단일 형식 전송 모드를 참조하며 하나의 계량기가 하나를 포함합니다.
3) 최종 속도는 데이터 전송의 가장 빠른 속도를 의미합니다. 검증, 데이터 형식, 데이터 양 등의 차이로 인해 미터 판독 속도를 특정할 수 없습니다.
4) 판독 성공률은 실제 응용에서 모든 전력량계의 데이터를 복사할 수 있는 비율을 의미합니다. 릴레이 추가 없이 일회성 복사 성공률은 주로 반복 복사가 가능한 상황과 반복 복사가 불가능한 상황을 구분하는 데 사용됩니다.
5) 적용 범위는 주로 복사에 필요한 외부 조건을 나타냅니다.
6) 전송 전력은 이 방법으로 데이터를 전송할 때 필요한 전력 소비를 의미하며, 복사 신뢰성과 빈도가 다르기 때문에 실제 평균 전력 소비는 다음과 같습니다.
7) 볼륨은 이 기능의 회로 볼륨을 나타냅니다.
8) 가격은 각 가구에 대한 시장의 평균 가격을 나타냅니다. , 측정부분은 포함하지 않으며, 1024가구를 하나의 통계단위로 한다.