前言国网公司从2009年开始推广智能电表及用电信息采集系统建设应用，我公司全程参与完整建设过程，从国网新标准跟踪学习、采集产品设计、检测、使用到四川省电力公司全面推广阶段的安装、调试、运行维护，积累了丰富的产品经验和建设实施经验。

在工作过程中，我们经常见到供电企业（无论是直属局还是控股、代管公司）对智能电表的选择和采集系统采集方案还有很多疑惑的问题，例如：

Ø 选择哪种智能电表？

Ø 全载方案和半载方案如何选择？

Ø 哪种方案更稳定、更适用？

Ø 台区现场环境怎么判断？

本文将根据我们对国网标准、产品设计、通讯技术、典型方案、实施经验、常见问题的理解和经验，从技术和实用的角度进行分析总结，供大家参考交流。

一、 单相智能电表的型式和功能根据国网公司颁布的：Q/GDW 354—2009、Q/GDW 355—2009、Q/GDW 365—2009智能电表标准，单相智能电表分为以下四种类型，通讯和费控方式上有所差别：

Ø 单相本地费控智能电表：智能电表表内实现存储电费、计算电费、扣减电费、欠费控制，本地停送电。

单相本地费控智能电表通过RS-485总线方式与采集设备进行通讯，实现远程抄表。

Ø 单相本地费控智能电表（载波）：智能电表表内实现存储电费、计算电费、扣减电费、欠费控制，本地停送电。

单相本地费控智能电表（载波）通过载波方式与采集设备进行通讯，实现远程抄表。

Ø 单相远程费控智能电表：电能表内不存储电费、不计算电费，电费存储、电费计算、电费扣减在远程售电系统中完成，售电系统远程向电表下发拉闸、允许合闸指令，以执行停电、恢复供电。

单相远程费控智能电表通过RS-485总线方式与采集设备进行通讯，实现远程抄表，远程控制停送电。

Ø 单相远程费控智能电表（载波）：购电、电费存储、电费计算、电费扣减、欠费停电、续费恢复供电等方式都与单相远程费控智能电表相同。

单相远程费控智能电表（载波）通过载波方式与采集设备进行通讯，实现远程抄表，远程控制停送电。

二、 用电信息采集系统的采集方案分类根据国网公司《电力用户用电信息采集系统系列标准》，四川省公司确定采用窄带电力线载波技术做为用户用电信息采集系统建设方案中本地通讯方式，典型采集方案分为全载波模式和半载波模式两类。

1、全载波模式全载波模式：载波集中器＋单相本地或远程费控智能电表（载波）。

集中器与载波型本地（远程）费控智能电表直接交换数据，集中器与系统主站的远程数传通信采用无线公网(GPRS/ CDMA)，集中器与载波型电能表组成本地载波通讯网络，抄表数据采用窄带电力线载波完成抄表收集。

全载模式的系统结构图见图1。

2、半载波模式半载波模式：集中器＋采集器＋本地或远程费控智能电表

集中器、采集器和电能表组成本地两级数据传输网络，采集器与电能表之间的抄表数据通信网络采用RS-485总线方式，集中器与采集器的本地数据通信网络采用窄带电力线载波方式。采集器采集多个电能表电能信息，集中器与多个采集器交换数据。

半载模式的系统结构图见图2。

图1：全载模式系统结构图

图2：半载模式系统结构图

三、 采集方案选择制定要素 供电企业在智能电表和用电信息采集系统规划建设中，如何选择智能电表类型和用电信息采集系统采集方案？需要从以下几方面进行综合考虑而选择。

1、表计选用 表计类型的选择决定了用电信息采集系统采集方案，选择载波型智能电表应该对应全载波模式的采集方案，选择485总线型智能电表应该对应半载波模式采集方案。智能电表类型选择应该从考虑以下因素。

1.1现场安装条件在表计集中安装的新建小区、多层楼房、电梯公寓等环境，适合于选择485总线型智能电表，采用半载波模式，在集中表箱内安装一个采集器，用485总线连接电表，采集该表箱内所有电表数据，选择依据是：

Ø 485总线采集电表数据，快速准确；

Ø 集中式表计安装实施可靠方便；

Ø 总线型智能电表价格低于载波型智能电表，总体造价低；

Ø 采集器与集中器之间的载波通讯不能正常通讯的情况下，可以用手持抄表器在各表箱处通过采集器，红外抄收电表的数据。

在表计分散安装的供电环境，特别是农村分散居住的村落、乡镇、城区内没有进行线路改造，没有进行表计集中安装的老居住区。因表计分散，施工难度较大，无法用485总线连接，适合于选择载波型智能电表，采用全载波模式，以配变台区的集中器直接对载波表计进行集中采集，不能跨越配变台区，能清晰管理配变和其下表计的关系，一般一台变压器下带200—300只表较合适。

1.2线路条件电力线载波通讯是一种通过电力线，利用载波通讯方式传输数据的通讯方式，对于电力系统来讲，其最大优点是：电力线自成网络，无需再建通讯网，无运行费用。缺点是：低压载波点与点之间通讯距离短；通讯信号在电力线上传输的过程中很容易被干扰，导致产生误码、掉数据包、中断等，通讯成功率低，低压电网连接着众多的用电设备，不断地产生谐波干扰和脉冲干扰，阻断载波通讯信号。

载波通讯需要自组网，各载波节点间的距离不能太长，一般在30—50米之内比较合适，太远则通讯易中断，载波通讯组网的最佳范围在500米以内，因此一个台区的供电半径最好在500米以内。

载波自组网需要有一定数量的载波节点，节点太少，组网路径就少，节点间距离稍微远点，稳定性降低。节点太多，超过1000个，集中器的管理负荷太大，通讯时间太长，容易被中断。因此，200—300只表或载波节点的台区，载波效果比较好。

因此，在新建小区、电网线路比较干净的农村公变台区、供电半径在500米以内、台区内表计数量在200—300左右的台区，适合于选用载波型智能电表，采用全载模式建设方案。

2、运行维护能力远程采集系统是否能够正常使用与供电企业的运行维护能力有直接关系，与所采用的采集方案也有很密切的关系。

全载波采集方案中只有载波表和集中器，因载波通讯的不稳定性和干扰的随机性影响，随时有表计不能抄读到数据，并且会随机出现，例如：这次有10只表没有抄到，下次可能有15只表没有抄到，而且这25只没有抄到数据的表还可能没有一只是重复的，故障原因可能有：表计坏、电力线干扰、载波模块坏、载波路由混乱、中继链路断裂等等，因此维护人员判断故障原因，处理故障问题的难度和工作量都较大，对供电企业的运行维护人员的素质、技能的要求都比较高。

半载波采集方案中，可以利用采集器采集并存储同表箱内的所有电表数据，再传送给集中器和采集主站，故障问题判断比较容易，例如：如果是同表箱内单只表没有抄到，表计坏的可能性最大；如果整个表箱都没有抄到表，采集器的问题较大。采集器的数量大大少于表计的数量，故障排查和处理的工作量都要小于全载波方案，对供电企业运行维护人员的数量和素质上的要求相对较低。

但是，无论是全载方案还是半载方案，建议供电企业将采集系统的运行维护工作向外委托给专业的采集系统运维公司来承担，以保证系统的有效、稳定使用。

3、资金投入 全载波方案需选用载波型智能电表，总体造价高于半载波方案。举例分析：一个1000户的新建小区，有2台变压器供电，表箱多楼层集中安装，一个表箱内装表20只，如果采用全载波方案，需要1000只载波表，2台集中器，载波型智能表与485总线型智能电表的价格差大概在60—70元左右，半载波方案表计费用减少6—7万元，而增加采集器的费用仅需2—3万元，因此半载波方案较全载波方案节省建设资金。

四、 经验分享半载模式和全载模式是智能电表实际应用中的2种典型设计方案，分别有各自不同的技术特点和优势，同时都存在明显的缺陷，2种模式适用于不同的台区环境和电力线路条件，不能选择单一的采集模式。在选择智能电表类型和设计采集方案时，建议供电企业可以选择多种智能电表类型，不要只选择一种类型，可以根据本文介绍的应用模式，结合台区现场安装条件、线路条件、资金预算、运行维护能力，选择最适合的采集方案模式，才能达到理想的使用效果。

另：相关话题可以参考同类文章《智能电表采集系统全载模式和半载模式应用概述》，欢迎供电企业业务人员参与交流探讨。