村镇用电作为我国电能结构中的重要组成部分之一,其发展受当地经济发展水平和用电需求差异的影响,经常会出现电力改造过程与大城市脱节的现象。为提升目前农网中村镇居民用户电能抄读精度,减少人工抄读导致的效率低下带来的问题,本文从农网环境特点出发,针对村镇电力网络中电能表分布广、外部环境空旷、居民密度小的特点,开展自动抄表系统的研究,对目前研究较少的村镇电力用户信息采集具有借鉴意义。本文针对存在问题开展了村镇环境下智能电表抄表系统的研究,主要的研究内容包括:(1)总体结构设计。在对智能电表抄表系统进行需求分析的基础上,对系统进行总体结构设计。将系统自下而上分为数据采集层、数据通信疼、信息管理层三个层面。其中数据采集层主要包括智能电表、采集器、集中器;数据通信层包括本地通信和远程通信;信息管理层主要是供电公司,负责系统命令的发布和数据的实时处理等。(2)通信模块设计。本文从通信性能及适用场景出发,分析了目前常用的光纤通信、无线公网、无线专网、电力线载波通信、无线微功率通信、RS485通信等几种通信方式;结合村镇环境实际特点,提出了基于LoRa和GPRS的通信方案,即将通信范围广、传输距离短,抗干扰能力强并适合短时小数据量传输的LoRa通信方式作为本地通信方案,将无线公网中传输速率高,接入时间短的GPRS通信方式作为远程通信方案;设计了可用于和智能电表实现交互的LoRa采集模块和LoRa汇聚模块;并对设计出的通信方式进行试验测试,结果表明该通信方式可适合于村镇环境下的数据传输。(3)抄表管理系统设计与实现。在对村镇环境下智能电表抄表系统中信息管理系统进行设计的过程中,首先构建系统对象模型,包括数据采集系统、数据管理系统以及用户管理系统。采用C#编程语言在Visual Studio 2010开发环境上进行开发,运用SQLServer数据库进行数据存储,针对不同用户类型进行功能模块设计,其中村镇普通用户的功能主要包括档案管理、统计查询、缴费管理等,管理员用户的功能主要包括档案管理、统计查询、集抄管理、警报管理和系统管理等。(4)窃电检测方法研究。从数据层面出发,采用k-means聚类方法对台区下电力用户的用电模型进行提取,并将窃电行为分析过程分解为用户用电模型匹配、历史数据匹配和台区下窃电行为校核三个方面。经过实验验证,本文提出的方法可以实现不同电力用户的用电行为进行检测,并实现窃电行为的在线检测。实验结果表明,本文提出的新型组合通信方式可以适用于城镇环境的用电数据采集,同时本文搭建的抄表管理系统可实现用户电能数据的采集和管理交互,并且具备窃电行为检测能力,具有较高的应用价值和推广前景。