智能电表功能及其高级应用分析

智能电表功能及其高级应用分析
智能电表功能及其高级应用分析

价值工程

0引言

随着近年全球经济的飞速发展,人类对能源的需求量急剧增加。同时由于化石能源的逐渐枯竭、以及人们环保意识的增强、电力市场化进程不断深入及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升,建设更加安全、可靠、优质、环保、经济的电力系统已经成为全球电力

行业的共同目标。智能电网

(Smart Grid )概念应此而生。其允许可再生能源顺利接入电网,支持智能化的互动式用户管理以及对电网的智能化管理。智能电网包含从发电、输电、变电、配电、用电和调度六个环节,智能电表属于智能用电的环节。智能电表技术的发展,一方面可以通过先进的计量手段为用户提供用电建议参考,另一方面也为用户端的控制提供了灵活接口。可以在充分调动用户参与性的基础上,进行可控的负荷管理,为智能电网用户环节的实现提供可能。

1智能电表功能分析

1.1智能电表的工作原理智能电表的原理如图1所示。智能

电表工作时,电压、电流经传

感器件转换为采样信号,通过滤波处理后送入计量芯片;计量芯片将能量信号转化为脉冲信号送到CPU 进行电量脉冲采集,电量累计和各项计算分析处理,其结果保存在数据存贮器中;CPU 可以在远方主站或本地控制下,完成红外或RS485抄表、LCD 显示等功能处理;负荷开关可以根据控制指令下可以提供拉合闸操作。

1.2智能电表功能分析智能电表作为智能电网用户环节实现的重要基础,具备完善的功能是其必须满足的基本要求。智能电表从功能上可以划分为:

双向计量、双向通信和管理控制三个部分。1.2.1双向计量计量功能是电表的一个基础功能,计量功能包——————————————————————

—作者简介:唐发荣(1974-),男,安徽合肥人,工程师,研究方向为电力系统供配电自动化。智能电表功能及其高级应用分析

The Function and PAS of Smart Meters

唐发荣Tang Farong

(安徽省电力公司合肥供电公司,合肥230022)

(Anhui Electric Power Corporation and Hefei Supply Company ,Hefei 230022,China

)摘要:智能电表功能的完备性,对智能电网用户环节得以实现具有重要意义。对智能电表的功能进行分析,指出双向计量、费率管理、双向通

信以及控制功能应作为智能电表功能完备性检测的标准。对基于智能电表技术的需求侧管理、配电网状态估计、负荷分析建模及智能家庭等高

级应用进行分析,并对各应用价值进行了评述。

Abstract:The completeness of smart meters is very important to fulfill the user part of smart grid.Through analyzing function of smart meters,bidirectional measurement,rate management,bidirectional communication and control should be the criterion of smart meters'completeness.Analysis and

evaluation of DSM (Demand System Management )

,DSE (Distribution State Estimation ),LAAM (Load Analysising and Modeling )and IF (Intelligent Family

)is done and indicate that the application of smart meters have many work to do.关键词:智能电表;双向通信;费率管理;双向计量;应用分析Key words:smart meters ;bidirectional communication ;rate management ;bidirectional measurement ;application analysis

中图分类号:TM93

文献标识码:A

文章编号:1006-4311(2011)23-0028-02

3.2增加了制动单元和制动电阻器。制动单元的功能是当直流回路的电压Ud 超过规定的限值时,接通耗能电路,使直流回路通过制动电阻后以热能方式释放能量。制动单元可分为内置式和外置式二种,内置式适用于小功率的通用变频器,外置式则适用于大功率变频器或对制动有特殊要求的工况中。制动单元和制动电阻在选型时要特别注意,选型不合理会经常报过电压故障。此处改造用的是外置式制动单元。

制动电阻器的作用是:当操作台主令控制器回零位时,电机及时停止,克服了电机因惯性而产生反向电流过大的现象发生。

3.3具体改造电路图如图3。

3.4改造后的电路保留了原来的零位继电器,

对变频器正反转控制使用无源触点KA1、KA2控制,防止操作台上的强电窜入变频器中。

4改造效果

4.1机前工作辊道控制方案的改造自投入运行以来,

工作辊道速度的快慢满足了生产和工艺的要求,电机的启动电流大大降低,电机温升明显降低,不再有电机烧毁现象的发生了,机械设备的维修周期也变得更长,由于电机的速度可调,粗轧机进钢变得更容易,并根据轧钢速度要求,合理调整电机的转速,同时又解决了接触器触点粘连严重影响生产的问题。

4.2减少了设备故障时间,

提高了设备作业率。改造前每月因辊道故障停机时间长达15个小时左右,改造后实现了年故障时间

为零。

4.3减少了维修人员的劳动强度。

4.4变频器实现了无故障运行,

减少了备品备件的消耗。 4.5经改造前与改造后的经济效益对比,改造后三年内平均每年多创效益60万元以上。参考文献:[1]赵国良.维修电工基础知识.北京:中国劳动社会保障出版社,

2007.

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Value Engineering

括有功、无功、电压、电流量、功率因数、零序电流的计量。智能电表在电压、电流量的计量上要求能够提供足够点数的量测数据,为高级应用中的统计分析功能的实现提供历史数据。

对于有功、无功的计量需要满足双向要求。随着分布式发电技术的发展,在可以预期的未来,作为供电方的用户将成为可能。同时在电力市场高度成熟以及储能技术满足应用需求的条件,充分调动用户参与电能管理的积极性,利用峰谷电价差异,引导用户参与削峰填谷。智能电表的双向计量功能是满足用户最终作为一个双向负荷的身份出现的必要条件,也是互动式电网建立的标准。

1.2.2双向通信为了建立智能电表和智能电网之间联系,形成数据传输的通道,可靠、稳定的通信网络是必备基础条件之一。对于智能电表而言为了实现其管理控制、以及计量功能,数据的传输将不再是表端到管理主站之间的单向传输。而应一方面由智能电表采集电压、电流表征电能质量的量测量以及电能消费数据的电度信息。另一方面,智能电网中的智能变电站还可以向智能电表发出调控信息,因此,智能电表要求具有双向的通信功能。

智能电表与远端的智能化变电站之间的通讯方式可以有多种形式,如电力线路的载波通讯、无线网络通讯、通信网络通讯以及借助其他专网的通讯(如有线电视网络等)。未来三网合一的发展,也会为智能电表的通讯带来更大的方便。

1.2.3管理控制管理控制功能示意图见图2。智能电表作为交互式的智能电

网的终端管理

单元,管理控制

包括费率控制、

远程控制管理、

分布式发电设

备控制、智能化

家电设备、以及

本地管理控制

功能。费率控

制按照费率控制实现方式,可以分为本地智能费控和远程智能费控两种方式。用户可以根据自身的生活习惯、用电习惯进行合理的费率方式选择。远程控制功能为实现远方的负荷投切提供了方便的接口,便于供电端管理。分布式发电设备控制,可以向供电段提供用户功率方向选择。在已达成供电协议的基础上,供电端可以根据系统实际情况,按照调度准则对用户的分布式设备进行管理。由于智能电表的MCU可以带有强大的I/O接口,使得它可以与更多的外部设备对接。借助远程通信的功能,用户在异地通过计算机网络、移动通讯设备对智能化用电设备进行远程遥控、遥测将会变成现实。该控制管理功能也是未来智能住宅的一种实现方法。本地管理控制功能为用户提供一种本地接口,用户可以通过该功能接口,就地查询用电特性、费率模式、实现就地分合闸等简单查询、管理功能。

2智能电表的应用分析

建立在家庭(个人)用户基础上,具备双向计量、通信以及具有远程、本地管理控制功能的智能电表,不仅为交互式智能电网实现提供了基础,而且提供了充足的量测数据,对原有DMS的应用功能的完善提高提供了可能。同时按照配电自动化应用完善和新的应用标准,对建立在智能电表技术之上的智能电网应用功能,进行两大类的划分,即对于配电自动化已有应用的完善,如高级应用方面:配电网状态估计、负荷预测;需方用电管理方面:负荷控制和管理(预付费、结算和账务)。同时智能电表提供新的应用领域为:用户能量管理(能效监控和管理、用户能量管理、节能)、智能家庭和费用管理等。

2.1配电网状态估计配网侧的量测设备安装点数有限,大量的信息是根据网络模型、负载估计值以及变电站高压侧的测量信息综合处理得到的,使得目前状态估计的准确度和系统的可观测性受到较大影响。通过智能电表的大量安装,增加测量节点,DMS系统将获得更加准确和全面的负载和网损信息,完成对配网实时潮流以及未知状态的估计和测量数据准确性的校核。

2.2负荷预测智能电表丰富、足量的原始数据为负荷分析和预测提供了数据支撑。在充分考虑自然气象条件的基础上,通过将负荷信息与负荷特性、时间变化等进行综合分析,可以建立新的预测模型进而提供更为准确负荷预报数据。配网的调度管理在此基础

上可以进行更为准确的统运行调度、用户管理以及对配网的长期规划提供有益的指导。

2.3负荷管理与控制负荷管理方面主要是费用管理功能、需求侧响应管理。建立在智能电表基础上的费用管理功能,可以方便、准确的进行实时的费用结算。根据费控类别,分别处理,一方面可以简化传统帐务管理的复杂流程。另一方面智能化的结算方式,不仅为电力市场化的电费管理提供基础,使用户自由选择供电商成为可能,而且可以进行信息的实时、公开发布,方便用户及时、准确掌握能量消耗信息以及账户消费信息。另外通过费用管理系统,用户可以选择付费方式。随着费用管理系统的应用,应该提供IC缴费,网络缴费等多种缴费方式,满足用户购电需求,减少因购电环节而带来的供电中断问题。

需求侧响应管理则是通过电价的杠杆作用对用户的负荷及分布式发电进行管理。其实现形式根据协议,分为价格杠杆管理和负荷直接控制两种方案。价格杠杆挂历通过采用区别电价方式实现,具体形式可以为分时电价、实时电价和紧急峰值电价,以满足常规用电、短期用电和高峰时期用电的需求。直接负荷控制则通常由系统调度员根据系统运行状态通过远程命令方式实现负载的接入和断开。负荷此时已不再是单相,可以根据系统调度指令进行潮流方向的切换。

2.4用户能量管理

2.4.1用户电能质量监视传统的电能质量问题通常由用户通过投诉电话方式结合GIS系统进行定位。利用智能电表的实时监测数据一方面可以实时监测电能质量和供电状况,同时通过附近测点信息可以快速定位问题区域。从而可以及时、准确地响应用户投诉,甚至变被动投诉为提前预警,进而减少投诉量提高供电质量。

2.4.2用户能耗能效监控通过对用户损耗和网损结合分析,将用户的能耗信息反馈给用户,并向用户提供用电指导建议。一方面可以使用户减少能源消耗或者转换能源利用方式。对于装有分布式发电设备的家庭,还能为用户提供合理的发电和用电方案,实现用户利益的最大化。另一面在考虑网损的基础上,实现社会效益最大化,最终实现利益共享。

2.5智能家居智能家居,也叫智能住宅。智能家居是以家为平台,兼容建筑、网络通讯、信息家电、网络家电、自动化和智能化,集系统、结构、服务、管理、控制于一体的高效、舒适、安全、便利、节能、健康、环保的家居环境。家居智能化技术起源于美国,最具代表性的是X-10电力载波技术。随着智能电表技术的应用,可以通过智能电表提供双向信道,网络系统中的各个设备便可实现资源的共享。使用智能电网的通信网络不仅可以节约成本,还可以通过智能电表的监视作用,进行合理的负荷管理,提高电能利用效率。智能家居功能的实现,对于智能电表功能提出了新的要求,网络功能的实现也将成为智能电表的新的功能点。

3结论

通过对智能电表原理介绍以及功能分析,可以看出智能电表技术在智能电网用户环节中所具有的重要地位。智能电表的双向计量、双向通信以及管理功能,可以作为电表功能完备性的检测标准。在智能电表提供的监控数据基础上,一方面可以完善已有功能,如状态估计、负荷预测。另一方面又为新功能的开发提供可能,如用户能量管理中的预测定位功能、智能家居等。智能电表的应用为交互式的智能化电网管理提供了新的思路和方法,完善的功能开发,最终在大量工程实践的基础上不断成熟。

参考文献:

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[7]王哲.智能电网涉及的关键技术[J].电力系统通信,2009,(11):65-68.

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浅谈智能电表应用 崔珊珊

浅谈智能电表应用崔珊珊 发表时间:2018-01-06T20:38:34.970Z 来源:《电力设备》2017年第26期作者:崔珊珊王斌杜娟盖韶华 [导读] 摘要:智能电表是由传统电能表逐步发展起来的,它在智能电网中是重要的智能终端。智能电表功能的扩充使得智能电表除了具有了双向计量的基本功能以外,还具有分时分类计量、双向通信、多种控制的功能。 (国网长治供电公司山西长治 046011) 摘要:智能电表是由传统电能表逐步发展起来的,它在智能电网中是重要的智能终端。智能电表功能的扩充使得智能电表除了具有了双向计量的基本功能以外,还具有分时分类计量、双向通信、多种控制的功能。智能电表的大量使用将会使得智能电网的节能、高效、安全的性能得到更充分的体现。 关键词:智能电表;采集;成功率 0 引言 伴随着我国整体综合经济的快速发展,电表更新换代,从传统的读数转变为电表读数的记录,到后来出现故障可以及时反馈,切断电源等。如今智能化电表可以拥有更多的功能,电流异常可以进行预警,电表不明原因的跳闸,用电计量不准确等问题都应当得到部门的强大重视。智能电表是极其新型的行业,生产的产品多样,加位存在虚高的情况,质量水平与价位预期标准存在差异等问题。需要针对这些问题进行改进和措施提升,力求完善电表的智能化发展管理,确保人民财产安全不会受到影响,保证生产经营服务活动的正常进行。 1 智能电表的类别 目前我国使用较为主流的电度表,按照结构可以分为两个类别,一是机电一体化的全电子式电表,二是按照抄表方式进行分类。从技术上看,分为 IC 卡,远程抄表等。根据电表结构的方向行驶进行分析。机电一体化的电度表是依照机械电度表的基础原理,增加一些零部件,使其可以更有效的完成所有的各类工作内容,进一步提升对数据的准确处理水平。价格合理,容易安装受到广大使用者的欢迎和认可。机电一体化智能电表在设计上保留了机械结构,符合国家规定的标准,加装传感器装备,使其物理计量的同时,使用电脉冲方式进行功能配合测定,确定智能表数据的合理性。依照电子记数和机械记数进行同步计量,实现对计量精准度的提升。全电子式的电度表,与机械电子一体化电度表相比,体积更小,测算的数据更加可靠,符合实际数据的精准度确认过程,耗电量较低。在采集过程中,需要明确实际集成电路的核心器件的数据收集方式和方法,采用全程化监控方法,取消电表上长期使用的机械部件内容,不断提升电表的生产工艺幅度水平,确保精确度、可靠性、全面性的合理,提升机械部件的计量表测量水平,保证电费收取的有效性。 2 智能电表 智能电表不同于一般的多功能表电能表,因为它本身含有功能较强的微控制器(MCU),所以它就像一台小型的电脑一样,自动化和智能化的功能更丰富、更强大,通常它会具备以下的一些主要功能。 2.1 双向计量 智能电表要具备双向电能输送和计量的功能。在计量的过程中,因为有MCU的支持,可以方便地实现智能电网供电系统内精确、可靠的电能管理。它不仅可以简单地实现分时管理,用户的用电情况可以有更多的分类,更清晰明了。比如它除了可以包含每个月的用电量,而且还可以按日期、时间以及按耗电的电器分类分别计量不同的电费和电能使用情况。 2.2 双向通信 智能电网中的智能变电站除了可以接受智能电表发出的用电信息以外,还可以向智能电表发出调控信息,因此,智能电表一般要求具有双向的通信功能。 2.3 控制功能 智能电表将会具备传统的电能表和多功能电能表所无法企及的对智能化家电设备的控制功能。智能电表的MCU可以带有强大的I/O接口,使得它可以与更多的外部设备对接。借助远程通信的功能,用户在异地通过计算机网络、移动通讯设备对自己家里的各类智能化用电设备进行远程遥控、遥测将会变成现实。比如:对空调、洗衣机、电饭煲、电热水器、照明、电控窗帘和百叶窗等实现在远端的开关控制。当在居家安装了智能化安全系统以后,通过智能电表的远程通信功能还可以实现异地的监控和报警。 3 智能电表的优势 采用集成电路进行设计,分析与传统电表之间的差异。在远程距离传输过程中,需要明确实际传输的通信标准,通过电脑的联网操作,确定整体优势效果。从智能电表中确定物理特性和操作功能特性,明确实际智能电表的优势效果。合理的控制功耗水平,明确智能电表采集的电路设计方式和方法,合理的控制功耗水平。相比传统电表而言,每块智能电表的功耗范围为 0.6w 左右,实现耗电量的降低效果。智能电表的工作流程和内部机械制作方式较为繁琐,需要根据实际数据进行合理的采集分析,保证其整体精准效果,逐步缩小误差范围。相比传统电表而言,智能电表的整体过载范围更高,智能电表的过载保护水平更强。一般以保证 8 倍左右的过载电流,确保电表可以得到更多的用户选择效果智能表采用电子系统技术,通过通信协议、计算机联网方式,实现对各类数据之间的准确分析和处理。 4 智能电表推广过程中可能存在的不足之处 智能电表在推广发展过程中,实现抄表人员的节省,但电子产品在使用过程中往往存在各类问题,人们对于智能表统计上来的数据存在疑问。例如,使用后,电费出现增加的现象,一些老小区用户反馈,加重的电表转速增快,使用智能表后,不少用户的电费出现上涨的现象。消费者对于仪器仪表的实际数据反馈存在质疑问题。电表本身的元器件没有问题,主要可能实受电子零件的灵敏程度造成的,导致微小的电流的计费造成的。另外,经常出现停电的现象,一些用户使用过后,往往会遇到停电的现象。这是由于刚使用集成电路设计,仪器仪表较为灵敏,对于一些突发性的电流较为敏锐,经常出现断电的现象。精准度不足,一些技术还处于试用阶段,理论计量与实际测算上还存在一定的差距问题。需要不断的提升电流分析水平,将电信号转换为电能,实现正比脉冲水平的准确输出。通过合理的分析高质量单片机对脉冲的处理控制水平,确定整体脉冲电表的精确输出效果。软件更新往往存在不及时,不合理的现象,需要不断的优化软件开发效果,对电流信息上可能存在的各类不足进行处理。 5 结语 综上所述,智能电表的快速发展是科技进步的体现,但在实际使用过程中,存在一些列不足的问题。有关部门需要对智能电表的开发和试用反馈情况进行分析统计,明确实际投资力度和可行性范围,逐步加强智能化监督管理水平。根据实际企业发展质量水平进行把关,

智能电表的设计

四川理工学院 课程设计书 学院计算机学院 专业物联网工程20121班 课程无线传感器网络 题目现代小区智能电表课程设计 教师符长友 学生胥玉环刘依粒胡伟杰宋治桦设计时间:2014年7月5日至2017年7月11日

前言 近年来,在低碳经济、绿色节能及可持续发展思想的推动下,如何进一步提高电网效率,积极应对环境挑战,提高供电可靠性和电能质量,完善电力用户服务,适应更加开放的能源及电力市场化环境需要,对未来电网的发展提出了更高的要求。智能电网的概念应运而生并成为全球电力行业共同研究和探讨的热点,支撑中国乃至全球智能电网的将是通信技术、信息处理技术和控制技术。智能电表作为智能电网建设的重要基础装备,加快智能电表产业链整合,促进其产业化,对于电网实现信息化、自动化和互动化具有支撑作用。基于以上分析,本文研究旨在基于AT89C51单片机的智能电表的设计。 本次设计基于单片机AT89C51是以微处理器或微控制器芯片为核心的可以存储大量的测量信息并具有对测量结果进行实时分析、综合和做出各种判断能力的仪器。一般具有自动测量功能,强大的数据处理能力,进行自动调零和单位换算功能,能进行简单的故障提示,具有操作面板和显示器,有简单的报警功能。 本文主要包括以下三个方面的工作: (1)智能电表的设计背景、优点及发展现状 本文首先分析智能电表的设计背景,其次讨论智能电表的优点及相关的应用。 (2)智能电表的硬件和软件实现 分析智能电表应该具备的功能,给出该仪表的总体设计框图;详细讨论了该电路的核心芯片选取、数据采集电路的设计、通信电路及输入输出系统的实现并给出了核心芯片.AT89C51的详细参数;使用结构化程序设计手段,利用单片机C语言程序实现按键的扫描并处理程序、数据的采集及后续的算法程序、红外或RS485通信方式的自动抄表程序、CPU卡的读写操作程序以及段式LCD的显示驱动程序。 (3)设计的结论分析、不足及未来的展望 阐述了设计的测试结果并对结论进行了分析,给出了设计中的不足之处,并提出了将来的修改意见及改进之处,对智能电表的未来进行展望。

三相智能电能表说明书

目录 1、概述 (1) 性能 (1) 制造标准 (1) 工作原理 (2) 主要功能 (2) 技术参数 (3) 2、基本功能 (4) 计量功能 (4) 电参量测量功能 (6) 电压监测功能 (7) 电网负荷曲线数据记录功能 (7) 事件记录功能 (8) 远方编程抄表功能 (8) 停电抄表功能 (8) 冻结数据功能 (8) 费率功能 (9) 背光显示功能 (9) 安全认证功能 (9) 3、显示 (10) 全屏显示画面 (10) 液晶显示说明 (10) 按键 (11) 显示内容说明 (11) 4、电表使用方法 (14) 安装 (14) 电表显示 (16) 参数设置 (18) 最大需量清零 (18) 故障报警显示 (19) 5、电能测量四象限的定义 (19) 6、显示 (20) 按键 (20) 显示内容说明 (20)

1概述 1.1特点 DSZ22/DTZ22系列三相智能电能表采用当今流行的高精度电能表设计方案,将高精度的A/D转换、高速DSP数字信号处理功能和高性能MCU完善的管理功能结合,采用永久保存信息的不挥发性内存、全隔离标准RS485串行数据通讯接口、红外通讯接口、汉字大画面超扭曲宽温液晶显示等先进技术,采用了SMT电子装联等当代先进的新工艺,是在充分考虑中国国情,严格按照国家标准、IEC、国网标准精心制造的高精度电能表。 该表集众智能多功能于一体,显示和远传实时电压、电流、功率等,且可按部颁标准和用户要求实现全部失压、失流记录、报警、显示功能,可有效地杜绝窃电行为,可广泛用于变电站、台区配变和企事业单位。 可根据用户要求和现场需要,通过负控终端或市话网或移动通讯网以及其它传输形式,组成远方抄表管理系统,实现电力部门营业抄表、负荷监控等远动控制,从而顺应了电力部门有效及时地对用户现代化科学管理的要求。接口通讯协议和数据结构符合DL/T645-2007标准,也可按用户要求制作其它形式的通讯规约。 1.2制造标准 GB/T 《多功能电能表特殊要求》 GB/T 交流电测量设备-通用要求试验和试验条件 - 第11部分:测量设 备 GB/T 《交流电测量设备特殊要求第21部分:静止式有功电能表(1级和 2级)》 GB/T 《交流电测量设备特殊要求第22部分:静止式有功电能表(级和 级)》 GB/T 《交流电测量设备特殊要求第23部分:静止式无功电能表(2级和 3级)》 DL/T 614-2007《多功能电能表》 DL/T 645-2007《多功能电能表通讯规约》 DL/T 556-1997《电压失压定时器技术条件》 Q/GDW 205-2008 《电能计量器具条码》 Q/GDW 356-2009 《三相智能电能表型式规范》

浅谈在智能电网中智能电表的应用及发展

浅谈在智能电网中智能电表的应用及发展 发表时间:2018-06-11T16:25:11.753Z 来源:《河南电力》2018年2期作者:蔡皓晴 [导读] 随着我国的智能电网的全面建设,智能电表在市场中的需求迅速增加,在建设过程中扮演着重要角色。 (国网天津城南公司天津市 300201) 摘要:随着我国的智能电网的全面建设,智能电表在市场中的需求迅速增加,在建设过程中扮演着重要角色。传统电表在用户缴费后,将完成充值的电卡装入电表,电表根据卡中的额度进行供电,额度用尽之后就会停止供电,直到用户再次进行充值。这一过程不仅程序繁琐,也对客户的用电带来非常不好的影响。智能电表的出现,可以很地解决这一问题。智能电表在具备传统电表计费供电功能的同时,还具备更多先进的功能,不仅适应建设智能电网的需要,也符合我国可持续发展战略,智能电表在智能电网建设中的应用意义重大。 关键词:智能电网;智能电表;传统电表;应用;发展 1智能电表的功能 1.1双向通信功能 现代化的智能电表,里面设置了具有通信功能的模块,使其具有了双向通信的功能。供电企业可以通过智能电表与用户进行互动,一方面将停电通知、实时电费使用情况等用户感兴趣的信息告知用户;另一方面,用户也可以将平时遇到的用电方面的疑惑传达给供电企业。特别是在用电高峰的时候,供电企业可以通过智能电表向用户发布实时信息,引导用户合理安排用电计划,为用户节省电费的同时,降低了电网高峰负荷的压力。 1.2实现智能的用电控制 智能电表最为用户青睐的功能是它具有帮助用户实现用电控制的功能,对用户来说可以减少用电的消耗。智能电表可以与现代智能家电密切配合,根据实时电价,合理地控制智能家电的启动停止,通过调整大功率用电设备的开关时间,为用户节约用电。目前全国都已实行了分时电价,智能电表能够自动调配电气设备在峰谷用电时的负荷,在用电高峰时削减负荷,在用电低谷时的提高负荷,很好地降低了用户的用电成本,提高了经济效益,最重要的是为电网的“避高峰”做出了贡献,大大改善了大伏天、大冷天等气候造成的用电紧张的情况。 1.3双向计量 智能电表对于有储能设备,发电设备等分布式的用电大户,可以依据实时的电价引导这类用户合理经济的购买电量和使用电量,减少他们的电费支出。尽量鼓励每个家庭都安装风能,太阳能等低碳高效的储电设备。鼓励人们投资那些低碳节约的,如储冷,储热和储电的经济类设备,减轻电网电量的压力。实践证明,通过智能电表的双向计量功能,向用户即时的反馈用电情况,可以有效减少一个家庭每年13%~15%的用电量,减少3%~15%能源消耗,大大提升了环境效益和社会效益。 2在智能电网中智能电表的应用 2.1结算和配网状态估计 通过使用智能电表可以实时,准确的提供结算费用的信息,改变了过去用电账户上的复杂处理过程。在结账信息化的电力市场下,调度的人员可以方便,及时的更换能源的零售商,在未来还可以实现全自动的切换功能,而且用户也可以及时准确的得到用电账务信息。当前,配网的分布信息不是很准确,这主要因为这个用电信息是根据负载估计值,网络模型和变电站的高压测量得到的,有一定的不确定性。若在用户附近增加智能电表,就可以获得更加及时准确的负载量信息,避免由于电能质量下滑和电力设备负载过大导致的不良后果。通过大量数据的整合,将逐步实现未知状态的测量和估计数据的准确校核。 2.2电能管理与节能 智能电表可以将及时、有效的信息提供给客户,建立相适应的管理系统,为客户带来更优质、更便捷的供电服务。除了满足客户的各种用电需求,还有助于减少客户对电力的浪费,有利于企业的经济效益和社会效益一同实现。通过把客户的实际用电状况反馈给客户,有利于客户改进不良的用电习惯。除此之外,还能帮助客户及时发现设备的故障以及其他异常的耗能情况,促使客户养成节约用电的习惯。电力企业也可以通过引进、开发新技术和新产品,提升用电的管理水平,最终实现用电过程中供求双方的互利共赢。 2.3远程监控及非法用电检测 通过智能电表的功能不仅可以实现远程服务和随时断开过载,而且还对部分电力用户进行强制监督,电力公司通过使用控制开关按钮,远程控制一个特定的过载,智能电表能随时检测打开电表箱,使电表的软件更新升级,如果出现私自改线等现象,可以及时发现该情况,通过获取大量的仪表数据进行比较分析,是能够准确地检测私自篡改线路的情况,此功能为各个用电用户和电力公司挽回了大量的经济损失。 3智能电网中智能电表的应用发展 3.1接口一体化 在未来的一段时间内,电能表的测试工作是一个非常复杂和耗时的工作,需要很大的人力和物力资源来协调工作,广泛地推广应用智能电表势在必行,必要对目前的安装检测模式进行变革,最终实现智能化和自动化的监管。由于智能电表各种接口连接薄弱,在实际的检测过程中是频繁快速地切换工作,大大增加了测试的时间,而且占用太多的资源和管理成本,从而影响运营效率,导致过多的接口设置复杂,不能确保电气设备的安全性和稳定性。因此,要加强智能电表接口一体是非常重要和有发展空间的,这也将成为后期发展研究和开发的一个重要课题。 3.2网络化、系统化和模块化 智能电表未来的发展必然是向着网络化,模块化,系统化的方向发展。其中智能电表的网络化可以帮助电网在各种不同的场合采集,储存电能的信息,通过无线网络将信息传输到信息管理库里,方便整理和分析。智能电表的模块化可以避免对整个电能表进行更换的操作,只要改变部分的模块就可以了。而且由于模块化与结构的标准化,用电管理部门不用过于依赖某一家电能表的厂商,为规范电能表的开发与研究提供支持。模块化还可以通过远程或现场升级来更换故障的模块,节约维护费用。智能电表的系统化则利用了电力系统自动化

采用LM5017的智能电表设计方案

采用LM5017的智能电表设计方案 文章来源:半导体器件应用网https://www.360docs.net/doc/2814880268.html, 近年来,中国国家电网智能化改造非常迅猛。2013 年,中国国家电网公司推出新一代的智能电能表系列标准。在新标准中,对电源供电的规格提出新的要求。 1 总体需求 智能电表中的载波通信(PLC)模块供电规格,要求最为严格。新标准要求智能电表通信载波模块供电12V Vcc,在满载时的输出电压纹波要小于1‰(单相智能表的满载电流是125mA,三相智能表的满载电流是400mA)。 图 1 是常用的三相智能表电源架构。从电源架构上看,智能表通过线性交流变压器+整流桥的方式,将220Vac 降到较低的直流电压。由于智能表需要有抗接地故障抑制能力(按国网标准,要求在2 倍额定电压的情况下,电能表不能损坏),其输入电压范围通常较宽一般需要0.8 倍~2 倍的额定电压。

图 1. 常用国网 3 相电表电源架构 TI 的LM5017,是新一代高压同步变换器。其输入电压范围是7.5V~100V,输出电流可以达到600mA,非常适合在三相智能表中应用。 2 纹波注入原理 在新国网规范中,LM5017 需要面对的主要问题是:如何实现载波模块供电时的1‰纹波输出。LM5017 采用恒定导通时间控制(Constant On-time Control, COT),其内部框图如图2 所示。 LM5017 通过Ron 来设定固定的导通时间长度Ton。当FB 的电压低于1.225V 时,内部的快速比较器触发COT 控制逻辑模块输出固定的Ton(控制管,即上管)。Ton 时间结束后,关断控制管,直到FB 的电压再次低于 1.225V。 COT 控制的反馈是采用高速比较器来实现。为了保证高速比较器稳定工作,COT 对FB PIN 的纹波会有一定的要求,LM5017 要求FB PIN 的最小纹波是25mV。当LM5017 的输出纹波需要满足国网对载波模块输入纹波<1‰ 的要求时,其输出纹波经分压电阻分压后,在FB Pin 的纹波为<1.2mV,远低

单相智能电能表

DDS718型 单相电子式电能表 使用说明书 上海民熔电气集团

目录 一、概述 (1) 二、技术参数 (3) 三、主要功能 (4) 四、外形尺寸与安装 (10) 五、运输与存贮 (15)

一、概述 上海民熔电气集团生产的DDS718型单相电子式电能表,是本公司研制的新一代直流电能表。本产品完全符合以下标准要求: GB / T 15284 - 2002 《单相点之上电能表特殊要求》 GB / T 15464 - 1995 《仪器仪表包装通用技术条件》 GB 4208 - 2008 《外壳防护等级(IP 代码)》Q / GDW 1825 - 2013 《直流电能表技术规范》 Q / GDW 1354 - 2013 《智能电能表功能规范》 Q / GDW 1364 –2013 《单相智能表技术规范》 GB / T 29318 - 2012 《电动汽车非车载充电机电能计量》 Q / GDW 1365 –2013《智能电能表信息交换安全认证技 术规范》 JJG 842-1993 《直流电能表检定规程》 DL/T645-2007 《多功能电能表通信协议》

DDS718型单相电子式电能表采用超大规模数字信号处理芯片、永久保存信息的存储器、全隔离标 准RS485通讯接口和红外通讯接口(可选配低压电力线载波通讯模块和无线通讯模块)。 电能表采用先进的SMT 表面贴装工艺,外壳采用高强度、阻燃环保材料、造型新颖、美观适用,具有较高的绝缘强度 和耐腐蚀性。 DDS718型单相电子式电能表集众多功能于一体,具有电能量计量、信息存储及处理、实时监测、 自动控制和信息交互等功能。

智能电表的发展意义

意义 智能电表是智能电网的智能终端,它已经不是传统意义上的电能表,它是在电子式电能表的基础上,加上具有远传通信功能,可以与电脑联网并采用软件进行控制,因此与电子式电能表相比,智能电能表不管在性能还是操作功能上都具有很大的优势。 具体而言,因为它的智能特性,所以具有功耗小、精度高,过载、工频范围大,功能人性化等特点。另外它应该具有远传控制(远程抄表、远程断送电)、数据存储、备份、识别恶性负载、复费率、反窃电、预付费用电等功能,而且还可以通过对控制软件中不同参数的修改,来满足对控制功能的不同要求,而这些功能对于传统的电子式电能表来说都是很难实现的。而当智能电表满足以上功能后,它的意义就不言而喻了。以下是智能电表的几大优势。一、用电量上网就能查。每时每刻通过网络查询当前的用电量、用电余额,实时掌握家中的 用电情况。而现有的系统只能提供按月查询的功能,更无法细化到每一个时间段的用电量。 二、对系统覆盖区域内每户业主用电情况的实时监测。业主家中某一时间段的用电情况都可 以在系统里有所记录。业主想要了解自家用电情况,可以随时通过网络查询截止到任何一刻的用电量。此外,用电信息采集系统还可以实时监控每户业主电量余额,并会通过系统及时向业主发出欠费提醒。 三、避免拖欠电费情况,减少用电纠纷产生。业主家安装上智能电表后,所交电费使用殆尽 时,电表就会根据在满足一定的信用额度之后自动断电。用户只需要重新交费就可以迅速开通,不影响用户的正常用电,更不会产生拖欠电费的情况,避免了电力部门与业主之间因催交拖欠电费而引起的纠纷。对于空置房屋的业主,不能及时知晓家里已经欠电费或者欠电费超过了交费的时限,使用智能电表后,电费用完会自动断电,避免了违约金的产生,节能的同时也帮助业主减少了不必要的麻烦。 四、具备双向计量功能。支持清洁能源发展智能电能表还具备双向计量的功能,除了可以记 录进入用户的电量外,还可以记录用户向电网提供的电量。如果用户自己建有风能、太阳能等分布式清洁能源发电设施,当所发电力用不完时,可实现多余电量向电网输送的功能,从而达到节能环保和提高用户经济效益的目的。 智能电网作为美国总统奥巴马经济刺激方案的重要项目之一,几乎在一夜之间“成名”,而且美国还为此制定了35亿美元规模的预算。5月21日,国家电网公司总经理刘振亚在“2009特高压输电技术国际会议上”指出:“国家电网将立足自主创新,加快建设以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展,具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网。”这是此前一直保持缄默的国家电网首次正面对智能电网作出回应。智能电网首先应当是一个坚强的电网,坚强是智能电网的基础,智能是坚强电网充分发挥作用的关键。中国电网的目标就是要建设坚强智能、坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。国家电网将按照统筹规划、统一标准、试点先行、整体推进的原则,在加快建设由1000千伏交流和±800千伏、±1000千伏直流构成的特高压骨干网架,实现各级电网协调发展的同时,围绕发电、输电、变电、配电、用电、调度等主要环节和信息化建设等方面,分阶段推进坚强智能电网发展。到2020年,将全面建成统一的坚强智能电网,使电网的资源配置能力、安全稳定水平以及电网与电源和用户之间的互动性得到显著提高。坚强智

智能电表的应用及发展

智能电表的应用及发展 发表时间:2018-11-23T18:53:59.527Z 来源:《防护工程》2018年第22期作者:陈雪影[导读] 随着我国社会经济的不断发展以及人们生活水平的提升,我国能源形势变得愈来愈紧张,能源问题也逐渐成为了当前人们普遍关注的重点问题 国网亳州供电公司安徽亳州 236800 摘要:随着我国社会经济的不断发展以及人们生活水平的提升,我国能源形势变得愈来愈紧张,能源问题也逐渐成为了当前人们普遍关注的重点问题。煤荒、电荒这些新兴词汇也随着能源形式的恶化而被人们一再提起,面对如今日益紧张的用电形势,如何实现更加科学的电能计量,对我国电力事业的健康和可持续发展就显得尤为重要。传统的功能单一的机械性质电能表已经不再能够适应现代电力计量的 实际需求,由此,我国电力体制开始了改革,开始进入了智能电能表时代。随着智能电能表在我国电力系统中的有效应用,不仅能够实现对电能表的数字化管理,还能更为精准的计量出用电量,为电力的计量和电费的收取带来了很大的便捷。本文阐明了智能电表的内涵以及功能,为智能电表在实际中的应用提出了一下建议,旨在进一步推动智能电表的应用。 关键词:智能电表;应用;研究 在工业化和经济不断发展的今天电力资源的使用越来越大,其中工业用电和居民用电最为主要。电力资源作为支撑经济发展的主要资源,是国家重点支持的项目。尽管国家在电力行业发展方面逐年增加经济和设备支持,但是面对巨大的使用量还是要不断的技术创新,并进行设备更新。为了能够更好的检测和观察电力资源的使用情况,智能电表的应用逐渐出现在了人们的生活中和工厂中。 1智能电表概念介绍 智能电表相较于传统电表是通过大规模的集成电路的使用和组合并采用数字采样机表面组装技术,在实际工作中根据用户实际用电情况而制造的一项智能检测仪器。智能电表的发明代表了当前世界一流的先进技术,是先进电子设备和数据技术集成的最新的产品。 图1 智能电表应用示意图智能电能表在我国当前的应用主要集中在工业生产行业中,是工业行业构建智能用电的重要部分和前提。但是,我国的智能电表在与国外的产品进行比较时还是出现了许多的问题,但是由于其功能和理念的先进性在外来的社会和经济发展中还是具有较大的发展潜力的。但是,我国智能电表相较于国外还是具有优点的,表现在规范阶梯电价和负荷控制等方面,为我国实现智能电网提供了基本保障。 2智能电表的应用 2.1实现电力能源合理配置 在工业生产中电力资源的使用对于生产这而言是至关重要的,因此,实现电力资源的合理配置并对电力资源使用者进行管理检测是智能电表的首要功能。在生产中供电企业能够通过智能电表对生产者进行合理的检测和实时的控制,这样可以进行电力资源的合理配置,保证电力资源能够安全的配送到各个使用者中,进而在电力资源合理使用情况下达到最高的使用效率,为社会发展和经济发展提供帮助和支撑。 2.2费用结算 智能电表具有着费用计算的功能,因此对于抄表的工作压力大大降低,传统的计算电费清账工作复杂程度有了一定程度的简化。并且随着电能表更新速度的加快,其功能也会愈来愈完善。另外,智能表还能够获取到电力用户的准确耗电信息以及账务信息。因此,可以说智能电能表的应用不但有效简化了智能电表的工作流程,同时还进一步为电力用户提供了更大的便捷。 2.3提供依据故障分析和质量监控 智能电表可以帮助供电企业对电力资源使用用户进行实时的监控,包括量和质两方面的监控,并在遇到突发问题时可以在线进行实时分析,在分析之后对有问题的地方进行定向跟踪和控制,加强用户用电的可靠程度。 智能电表在解决供电时出现的质量问题时,第一步需要先确定供电发生故障的位置,然后通过实时监控进行有效的控制和管理,可以快速和有效的发现其中的问题然后反馈到供电企业中,从而进行问题的解决。相对于传统电表而言,在供电质量方面有了很大的改变和提升。另外,智能电表的反馈功能和实时监控功能还能为用户提供较高的使用满意度。在较大的工长和相关企业中,为了保证生产的顺利进行和产品的质量,在智能电表的选择和使用方面可以选取配置更为高级和先进的智能电表,这样能够为智能电表增加更为先进的功能和系统,比说配备预警系统。这样可以在用电故障时更加及时的报警,及时的解决问题,从而减少由用电故障而引起的损失。 2.4准确预测用电负荷 在技术和网络快速发展的时代,智能电表的应用范围越来越广泛,对于用户而言,可以用过网络进行用电数据的掌握和上传到供电公司,这是依赖于智能电表的运用。继而供电企业在掌握了用户上传的资料后根据用户的反馈信息和用电计划进行负荷预测,在整体用电负荷出现问题时自动调整和干预负荷监测系统,并根据具体的实时数据进行调控,从而实现负荷预测的准确性,为经济效益的提高提供保证。 2.5管理作用 对电网系统的监控和管理主要是运用智能电表所折射出来的信息来促使用户进行不同的能源的利用方式,合理发电用电,实现利益的最大化;它的管理作用还表现在用户能量管理上,在电表所反映的信息上来建立一种新的服务的模式,最大程度的降低消耗,满足形形色色的用户的需求,节能环保。 2.6远程监控及非法用电检测 利用智能电表不仅能够实现对负荷的连接和切断,还能够远程的控制,主要是对电表箱和计算软件的变动情况进行分析,这样的控制可以准确及时的反应是否出现非法用电的情况,经过把总数据和实际的数据进行比对,就可以发现违法行为是否存在,避免出现损失。 2.7综合效益显著提升

智能电表项目规划方案

智能电表项目 规划方案 规划设计/投资分析/实施方案

摘要 目前全球正在使用的电表,包括工、商、住电表用户数量庞大,全球共约有18亿台,若全面更换为智能电表,则市场规模将相当可观。以2012年来看,全球智能电表出货量达1亿台,较2011年成长31.6%。据市场研究机构IDC统计,2015年全球智能电表出货量达到1.63亿台,年复合平均增长率达15.4%。而In-Stat研究亦指出全球智能电表市场营收在2016年将超过120亿美元。市场研究机构PikeResearch亦预估,全球智能电表安装量将于2020年达到9.63亿只。 该智能电表项目计划总投资13596.00万元,其中:固定资产投资9857.49万元,占项目总投资的72.50%;流动资金3738.51万元,占项目总投资的27.50%。 本期项目达产年营业收入28209.00万元,总成本费用22142.56 万元,税金及附加234.98万元,利润总额6066.44万元,利税总额7138.17万元,税后净利润4549.83万元,达产年纳税总额2588.34万元;达产年投资利润率44.62%,投资利税率52.50%,投资回报率33.46%,全部投资回收期4.49年,提供就业职位481个。

智能电表项目规划方案目录 第一章总论 一、项目名称及建设性质 二、项目承办单位 三、战略合作单位 四、项目提出的理由 五、项目选址及用地综述 六、土建工程建设指标 七、设备购置 八、产品规划方案 九、原材料供应 十、项目能耗分析 十一、环境保护 十二、项目建设符合性 十三、项目进度规划 十四、投资估算及经济效益分析 十五、报告说明 十六、项目评价 十七、主要经济指标

智能电表的功能及其高级应用探讨

智能电表的功能及其高级应用探讨 随着我国经济的高速发展,对电力资源的需求也越来越大,对电网电力供应的可靠性等提出了更高的要求。智能电表作为新一代智能电网的实现基础,是满足当前电力需求的重要保证。结合实际的工作经验,对智能电表的功能进行了简单的阐述,并对智能电表在智能化的电网体系中的高级应用进行了探讨。 标签:智能电表;功能;高级应用 电力资源作为当前社会发展最重要的能源形式,通过不断提高新技术的运用,提高电网运行的可靠性,是电力工作的不变目标。智能电表是当前电网智能化中的一个重要基础技术,可以实现更为有效的电力资源管理工作,改善原有的电表存在的一些问题。在当前形势下对智能电表的功能和高级应用进行探讨,具有重要的实践意义。 1 智能电表概述 随着技术的进步,电能表在智能化技术和制造运用成本方面有了很大的提升,具有了大范围推广运用的条件。智能电表以网络通讯技术和智能化微处理器为主要技术基础,可以依托智能电网所构建的数字化信息网络和数据处理系统,通过电能信息显示屏、互联网等通信网络,向居民和供电企业提供内容丰富的用电信息。如用电量、电费、电能质量、停复电通知、超负荷警告等。在智能电网中,智能电表还同时担负着采集数据的任务,将电能量、负荷性质、线损数据以及谐波检测数据等信息进行收集,传递给供电企业,方便供电企业实时的对供电情况做出了解;在工业用户等的电量计量中,智能电表还可以进行谐波计量、变损计量、功率超限报警、负荷控制、特殊事件记录等很多功能。 2 智能电表的功能 2.1 费控功能 智能电表的费控功能的实现分为本地和远程两种方式。本地的费控通过射频卡、CPU卡等固态介质实现,具有两套费率时段,可通过预先设置时间段来实现阶级费率的自动切换,可以在电能表内进行电费实时计算。远程的费控通过无线网络、载波等虚拟介质和远程售电系统来实现,电费计算在远程系统中进行。智能电表除了具有传统电能表正反向有功电能的计量功能,还有电量冻结、预付费功能,解决电费拖欠的问题。 2.2 电力参数测量和检测功能 智能电表能够实现测量、记录和显示当前的电流电压、有功功率和功率因数等电力的运行参数。可以实现测量误差在1%以内,这是传统的电能表在电能计量中难以达到的。智能电表可以对电压、电流、功率因数等设置限值进行实时的

三相费控智能电能表说明书(精)

三相费控智能电能表说明书 名称:三相费控智能电能表 系列:智能电能表 型号:DTZY1122C-Z 一、产品概述 三相费控智能电能表是采用大规模集成电路,应用数字采样 处理技术及SMT工艺,根据工业用户实际用电状况所设计、制造 的具有国际先进水平的仪表。电能表由测量单元、数据处理单元、 通信单元、ESAM模块等组成,具有电能量计量、信息存储及处理、 实时监测、自动控制、信息交互、负载控制等功能的电能表。 二、功能简述 z z z z z z z z z 电能表内置具有温度补偿功能的硬件时钟,具有日历、计时和闰年自动切换,节假日和公休日特殊费率时段功能。可计量正、反向、组合有功总、尖、峰、平、谷电能,组合有功电能计量模式可根据有功组合方式特征字任意设置。记录有功正、反向的总、尖、峰、平、谷最大需量及其发生时间。记录并存储12个结算周期最大需量及其发生时间。具有定时冻结、定时冻结、约定冻结、日冻结、周期冻结功能。电能表内配套有专用的作为安全认证接口和安全数据存储单元的ESAM模块。远程费控智能电能表是通过网络等虚拟介质远程实现费控功能的电能表。本地费控电能表是通过CPU卡固态介质在本地实现费控功能的电能表。实时测量监测:记录、显示当前电能表的总及分相电压、电流、功率、功率因数等运行参数,当电网或电表发生异常时,以事件方式进行记录。负荷记录的内容可以从电压、电流、频率;有、无功功率;功率因数;有、无功总电能;四象限无功 总电能;当前需量这六类数据中任意组合选择。 三、技术参数 z 电气参数正常工作电压~1.1Un 极限工作电压~1.15Un

电压线路功耗 电流线路功耗 时钟电池电压 停电显示电池电压≤1.5W、6VA ≤0.4VA 3.6VDC 6.0VDC 有功0.001In(0.5S), 0.002In(1级互感式),0.004 In(1 起动电流级直通式) 无功 0.003In (2级互感式),0.005 In (2级直通式) z 技术参数准确度等级 额定频率 时钟准确度(日误差) 电池容量 停电后数据保存时间 费率数有功0.5S级,1级;无功2级50Hz ≤0.5S/d (23℃) ≥1200mAh ≥10年(新电池) 4 时段数(可设置) 计度范围 显示 0~999999.99kWh,0~999999.99kvarh 固定界面液晶显示屏 RS485通信接口:1200~9600 bps(缺省:2400bps) 通讯波特率电力载波通信接口:1200~9600 bps(缺省:2400bps) 红外通信接口:1200bps 潜动具有防潜动逻辑设计 外型尺寸×170mm×85 mm 重量≤3.0kg z 气候条件 安装方式 规定的工作范围 极限工作范围 储存和运输极限范围户内式 -10°C ~45°C -25°C ~60°C -25°C ~70°C 户外式 -25°C ~60°C -40°C ~70°C -40°C ~70°C

基于单片机的智能电能表的设计

第一章智能电能表概述 1.1智能电能表的概念 智能电能表是以微处理器或微控制器芯片(如单片机)为核心的可以存储大量的测量信息并具有对测量结果进行实时分析、综合和做出各种判断能力的仪器。智能电能表一般具有自动测量功能,强大的数据处理能力,进行自动调零和单位换算功能,能进行简单的故障提示,具有操作面板和显示器,有简单的报警功能。 1.2智能电能表的典型结构 从结构上来说,智能电能表是一个专用的微型计算机系统,它主要由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要包括信号的输入通道,微控制器或微控制器及其外围电路、标准通信接口、人机交换通道,输出通道。输入通道和输出通道用来输入输出模拟量信号和数字量信号,它们通常由传感器元件、信号调理电路、A/D转换器、D/A转换器等组成。微控制器及其外围电路用来存储程序、数据并进行一系列的运算和处理,通常包括程序存储器、数据存储器、输入输出接口电路等组成。人机交换通道是人与仪器相互沟通的主要渠道,它主要由键盘、数码拨盘、打印机、显示器等组成。标准通信接口电路用于实现仪器与计算机的联系,以使仪器可以接受计算机的程控指令,目前用于智能电能表的通信接口主要有GPIB、RS-232C等。智能电能表的软件部分主要包括监控程序和接口管理程序两部分。其中监控程序面向仪器面板键盘和显示器,通过键盘操作输入并存储所设置的功能、操作方式与工作参数;通过控制工/0接口电路进行数据采集,对数据进行预定的设置;对数据存储器所记录的数据和状态进行各种处理;以数字、字符、图形等形式显示各种状态信息以及测量数据的处理结果。接口管理程序主要面向通信接口,其内容是接受并分析来自通信接口总线的各种有关功能、操作方式与工作参数的程控操作码,并通过通信接口输出仪器的现行工作状态及测量数据的处理结果,以响应计算机的远控命令。 1.3智能电能表的主要特点 与传统电能表相比,智能电能表具有以下几个主要特点: ①测量精度高,可以利用微处理器执行指令的快速性和A/D转换的时间短等特点对被测量进行多次测量,然后求其平均值,就可以排除一些偶然的误差与干扰,还可以通过数字滤波,剔除粗大误差和随机误差的方法提高测量精度; ②能够进行间接测量,智能电能表可以利用内含的微处理器通过测量几种容易测量的参数,间接地求出某种难以测量的参数; ③能够自动校准,智能电能表在使用前进行自动校准,在测量过程中进行校准,从而减少误差; ④具有自动修正误差的能力; ⑤具有自诊断的能力,智能电能表若发生了故障,可以自检出来,仪器本身还能协助诊断发生故障的根源; ⑥能够实现复杂的控制功能; ⑦允许灵活地改变仪器的功能; ⑧智能电能表一般都配有GPIB或RS232等接口,使智能电能表具有可程控操作的能力。从而可以很方便地与计算机和其他仪器组成用户需要的多种功能的自动测量系统,来完成更复杂的测试任务。 第二章智能电能表的设计方法

三相四线费控智能电能表使用说明书

三相四线费控智能电能表使用说明书 DTZY22-Z 型三相四线费控智能电能表采用当今最先进的电能表专用集成电路、永久保存信息的不挥发性存贮器、红外通讯、汉字大画面液晶显示等多项技术。该表集众多功能于一体,实现了有功、无功双向分时电能计量、分相双向计量、需量计量、功率因数计量、显示和远传实时电压、电流、功率等,并实现用户的预付费功能,又可灵活预置多种功能:超负荷报警和自动断电、缺相报警、缺相情况记录、自动抄表等。以手持电脑为媒介实现用户与供电部门计算机的信息传输。本表还具有双RS485接口,方便电力部门实现计算机网络管理。并采用多种软件、硬件抗干扰措施,保证电表可靠运行,从而适应了电力部门对用户有效及时地现代化科学管理需求。 1.1、性能 1.1.1、电能表的线路设计和元器件的选择以较大的环境允差为依据,因此可保证整机长期稳定工作。精度基本不受频率,温度、电压变化影响。整机体积小,重量轻,密封性能好,可靠性较其它同类产品 有明显提高。 1.1.2、经过严格的安全认证,可通过远程对电能表进行远程拉、合闸控 制和时段等参数的设置,进而对用户的用电实施远程管理。 1.1.3、当电源失电后,锂电池作为后备电源,可以保证内部数据不丢失,日历,时钟、时段程序控制功能正常运行,来电后自动投入运行。在电能表端钮盒上设置有光电耦合脉冲输出接口,以便于进行误差测试和数据采集,脉冲输出常数与标牌标志的表常数一致。 1.1.4、电表运行信息可由手持电脑、 RS485 接口两种媒介传输,电力部门可根据本地区具体情况自行选择 一种或多种传输方式。电能表通讯规约符合DL/T645 。三相四线费控智能电能表使用说明 书- 4 -二、原理与主要技术参数: A 、B、C三相电压、电流信号经专用电能表 高速集成电路处理转换成相应的数字信息后,计算出各相电压、电流、功率、电能,CPU 中央处理器通过SPI 口读取有关数据量,并通过程序处理求出各总电量、费率电量、需 量、功率因素等。同时识别各相电压、电流有无异常并记录负荷曲线和相应的失压、失流状态,并可按用户要求定制丰富的事件记录。其原理框图如下:原理框图 2.1、执行标准GB/T 15284-2002 《多费率电能表特殊要求》GB/T 17215.323-2008《交流电测量设备特殊要求-第23部分静止式无功电能表(2 级和 3 级)》GB/T 17215.321-2008《交流电测量设备特殊要求 -第21 部分静止式有功电能表( 1 级和 2级)》GB/T 17215.211-2006 《交流电测量设备通用要求试验和试验条件 -第11部分:测量设备》GB/T 17215.321-2007《1 级和 2 级静止式交流有功电能表》Ua Ub Uc N Ia Ib Ic AUX AUX L N辅助电源电源电压取样电流取样专用计量芯片功能M C U EEPROM+FLASH LCD显示器通讯接口实时时钟功率指示脉冲输出信号输出、指示三相四线费控智能电能表使用说明 书- 5 -GB/T 17215.301-2007《多功能电能表特殊要求》GB 4208-2008《外壳防护等级( IP代码)》GB/T 15464-1995 《仪器仪表包装通用技术条件》JJG 596-1999《电子式电能表》JB/T 6214-1992《仪器仪表可靠性验证试验及测定试验(指数分布)导则》DL/T614-2007《多功能电能表》DL/T 645-2007《多功能电能表通信协议》DL/T 566-1995 《电压失压计时器技术条件》DL/T 830-2002《静止式单相交流有功电能表 使用导则》DL/T 698.35《电能信息采集与管理系统第3-5 部分电能信息采集终端技术规范-低压集中抄表终端特殊要求》DL/T 698.42《电能信息采集与管理系统第4-2部分通信协议-集中器下行通信》Q/GDW206-2008《电能表抽样技术规范》Q/GDW 356 —2009《三相智能电能表型式规范》Q/GDW 354— 2009《智能电能表功能规范》Q/GDW 365 — 2009《智能电能表信息交换安全认证技术规范》 2.2、主要技术参数:项目技术参数基本技术参数电压规格三相四线: 3×220/380V可根据用户要求设计特殊规格的电表

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