电能量计量系统设计方案
电量计量系统设计
电量计量系统设计水表、燃气表、电表、热水表随着社会发展和人民生活水平的不断提高而数量发生着巨大变化，这些计量器具收集的数据，可以通过各种形式为人类搜集利用。
现有的计量器具仪表耗电量大，成本高，线路干扰，配线规模小，自动化程度不高，如何利用最少的人力，最少的费用，最快的速度，最稳定的性能，以最安全的形式将用户数据送达管理部门，是现有电力计量系统的迫切需要解决的问题。
通过网络技术对电量自动计量系统的应用，提高电力自动化系统的稳定性。
在信息数据采集的过程中，做好相应的工作，计算用电情况，有效地实现用电方式和计量体系的运行方式，保障用户用电安全。
电力自动化关系着社会的发展和城市的建设，电量的收集和计量系统的运用直接影响到电力自动化系统的稳定。
本文首先介绍了电量计量系统发展轨迹和形态，网络技术基础自动化应用的情况及相关数据的计算方法。
以某工厂电量计量系统为例，进行了网络结构的构造并进行了效果预测，实现使其实现电量消耗的计量，使整体供电稳定性更强，可靠性更高。
1.绪论电量计量系统的发展轨迹电能仪表经历了人力仪表和自动仪表两大类，正在向自动化系统的高度化迈进。
传统的电量测量方法费时费力，要定期去现场机械手抄,使用不便,浪费时间和资源。
自动抄表系统与国外同时出现，20世纪80年代和90年代后期，无线电力控制系统开始形成,本世纪初期开始,电量计算系统大规模地开始建设并实践中应用,在电网领域广泛流行,广泛普及开来。
此后，电力领域又扩大了技术技能，分别发明了发电侧，供电侧和终端侧。
此后国家启动了电力用户收集系统，全面完善电力供应体系，提升用电质量。
近几年，智能网络成为电力行业发展的整体趋势,自动化系统成为未来电网发展的主要潮流形式。
这个优势体现在各个方面，运行速度、节能方面都取得了显著成效，引领了电力发展的时代潮流。
另一方面，自动化系统适应了信息接受者的需要，成为信息1接受者用户与电网运营业之间的桥梁和纽带，是信息接受者用户与电网运营业之间的沟通和连接点。
电量计量管理系统设计与实现
电量计量管理系统设计与实现近年来，随着电力行业的发展，电费对于各个企业和家庭来说越来越重要。
为了更好地管理和控制电费，电量计量管理系统应运而生。
本文将介绍电量计量管理系统的设计和实现。
一、电量计量管理系统的概述电量计量管理系统是指对电能进行计量、管理、控制和分析的系统。
它通过对电能的量化和分析，帮助企业和家庭更好地管理电费，提高用电效率，降低能源消耗。
电量计量管理系统主要由硬件和软件两个方面组成。
硬件包括电能计量装置、数据采集装置和通信网络等。
软件则是对数据进行分析、处理、展示和管理的应用程序。
二、电量计量管理系统的设计与实现1. 电能计量装置的选择电能计量装置是系统的核心，负责对电能进行计量和采集。
选择合适的电能计量装置对系统的稳定性、准确性和可靠性有着至关重要的作用。
目前市场上的电能计量装置种类繁多，常用的有电子式电能表、智能电能表、多功能电能表等。
需要根据不同的场景和需求选择合适的电能计量装置。
2. 数据采集装置的设计和实现数据采集装置是将电能计量装置采集到的数据传输到计算机系统中的重要设备。
数据采集装置可以根据不同的需求选择有线或无线方式进行数据传输。
在设计数据采集装置时，需要考虑到多种因素，例如传输距离、信号干扰等。
应根据场景和需求选择合适的数据采集方式和物理层协议。
3. 数据通信协议的选择为了使硬件和软件之间的数据能够正常传输和处理，需要选择适合的数据通信协议。
当前常用的数据通信协议有MODBUS、TCP/IP、RS232等。
选择数据通信协议时，需要考虑系统的稳定性、数据传输速率、数据传输安全等因素。
应根据实际需求进行选择。
4. 软件开发与实现软件开发是电量计量管理系统的重要组成部分。
软件主要负责对电能数据进行采集、处理、展示和分析。
为了实现系统的功能和可靠性，软件应满足以下要求：（1）功能全面：软件应能实现数据采集、处理、统计、分析、展示等功能。
（2）易于使用：软件界面应设计简洁明了、操作便捷。
电能计量方案
电能计量方案1. 引言电能计量是指对电能进行测量和计量的过程，用以确定电能的实际使用情况和收益情况。
在建筑、工业、公共设施等领域中，电能计量方案的设计和实施是至关重要的，它为能源管理、费用核算、能效评估等提供了重要的数据支持。
本文将介绍一种常见的电能计量方案，包括硬件设备和软件系统。
2. 硬件设备电能计量方案中的硬件设备主要包括电能表、采集设备和数据传输设备。
2.1 电能表电能表是用于测量和记录电能消耗的设备，根据不同的需求，可以选择不同类型的电能表，如普通电能表、多功能电能表、预付费电能表等。
电能表需要具备精确测量、稳定性好、防篡改和支持远程抄表等功能。
2.2 采集设备采集设备用于采集电能表的数据并进行处理和存储。
通常采集设备采用的是无线传输方式，可以通过蓝牙、Wifi或者其他无线通信协议与电能表进行连接。
采集设备还需要支持数据的实时传输和存储，以便后续的数据分析和处理。
2.3 数据传输设备数据传输设备用于将采集的数据传输给上位系统进行分析和管理。
常见的数据传输设备包括数据网关、通信模块等。
数据传输设备需要支持稳定的数据传输，能够保证数据的安全性和完整性。
3. 软件系统电能计量方案中的软件系统主要包括数据管理系统和数据分析系统。
3.1 数据管理系统数据管理系统用于对采集到的电能数据进行管理和存储。
数据管理系统需要具备数据的实时处理和存储能力，能够对数据进行分析和查询。
此外，数据管理系统还需要具备权限管理、数据备份和恢复等功能，以确保数据的安全性和可靠性。
3.2 数据分析系统数据分析系统用于对电能数据进行分析和处理，提取有用的信息和指标。
数据分析系统需要提供丰富的数据分析功能，如能耗分析、峰谷电费分析、用电趋势分析等。
通过数据分析系统，用户可以了解电能的使用情况和效益，并制定相应的节能措施和优化方案。
4. 电能计量方案的优势电能计量方案具有以下几个优势：•省时高效：通过自动化采集和处理电能数据，减少了人工抄表和数据录入的工作量，提高了工作效率。
基于单片机的电能计量系统设计[1].doc
![基于单片机的电能计量系统设计[1].doc](https://img.taocdn.com/s3/m/dd94b9136bd97f192279e9a3.png)
摘要电能是现代社会中国民经济和人民生活的重要保障，随着社会的快速发展往往导致电能的供应与使用之间产生矛盾。
为了解决这一矛盾，电能计量的分时计费方式可以通过调节人们的用电行为，对提高电能利用的合理性和缓解电力供需矛盾具有重要价值。
但是传统的机电式电能表无法执行分时计量和分时计费的功能，因此基于单片机技术设计的新型数字电表是实现新型电能管理方式的前提。
本文提出了一种以AT89C51为核心的电量计量系统，单片机通过AD7751对电网的电压和电流取样，经过内部处理后以频率的形式输出，送给单片机测量频率，计算出有功功率，对时间进行积分后便可得到电能；时钟芯片DS1302提供当前的时间信息，单片机将电量、电费和时间数据送LCD显示，用户可通过独立键盘对系统的工作状态进行操作，包括时间的设定、时间与电量及电费的显示、过去时刻的电量和电费查询等。
本设计中电压电流采集电路具有特色和成本优势；探索了利用AT89C51的有限硬件资源与软件的有机结合实现实时钟和串行通信等接口的设计方法；以电能表为对象，重点探讨了基于低功耗单片机的低功耗仪表的基本原理和设计技术，对其它低功耗仪表的设计具有参考价值。
关键词：电能表，AT89C51单片机，低功率设计，硬软件合成，AD7751单片机AbstractThe electric energy is a guarantee to national economy and daily life in modern society. With the fast development of the society, contradiction between the demand and production of electrical energy occurs. Time-scheduled tariff system, that changes user's behavior in energy consuming and rationalizes the electrical energy utilization, is an effective and valuable measure to solve this problem. For the energy measurement the traditional mechanical electricity meter no longer can meet the requirements of this new tariff system, and microcontroller-based digital E-meter becomes the prerequisite and backbone of this tariff system.This paper presents a AT89C51 power metering system as the core, microcontroller through the AD7751 on the grid voltage and current sampling, after internal processing after output in the form of frequency, given the frequency measurement microcontroller to calculate the active power, integration of time available after power, clock chip DS1302 provides the current time information, the processor will power, electricity and time of data sent to LCD display, separate keyboard, the user can work on the state of the system operation, including setting time, time and power and the tariff, in the past hour of electricity and electricity inquiries. The design of voltage and current acquisition circuits with features and cost advantages; Design methods that integrates the AT89C51s limited hardware and software resources to implement real-time clock ,IC and serial communication interfaces; With E-meter as a platform, a study on the fundamentals and techniques of low-power design the might be of reference value to other low-power process measuring devices.Keywords：Electric energy meter, AT89C51 series microcontroller, low-power design, Integration of hardware and software, AD7751 series microcontroller目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 电能计量系统方案论证1.1 方案一机械电子式 (1)1.2 方案二模数转换式 (1)1.3 方案三功率累加式 (1)1.4 方案选择 (2)2 绪论2.1 课题背景 (3)2.2 数字仪表的发展历程 (3)2.2.1 智能仪表的概念 (3)2.2.2 智能仪表的特点 (4)2.2.3 智能仪表的发展 (4)2.2.4 虚拟仪表是智能仪表发展的新阶段 (6)2.3 国内外电能表技术发展的现状 (7)2.4 选题概述 (8)3 总体方案及各模块简介3.1 AT89C51简介 (10)3.2 AD7751原理及应用 (12)3.2.1 AD7751性能特点 (12)3.2.2 AD7751工作原理 (13)3.3 EEPROM (14)3.4 DS1302 (16)3.5. LCD1602 (18)3.6 通信系统 (19)4 系统硬件设计4.1 功率检测电路设计 (21)4.2 时钟电路设计 (23)4.3 EEPROM/看门狗电路设计 (25)4.4 LCD显示电路设计 (26)4.5 RS-485通信传输设计 (27)4.5.1 电路基本原理 (28)4.5.2 RS-485的控制端设计 (28)4.5.3 RS-485输出电路部分的设计 (28)4.5.4 系统的电源选择 (29)5 系统软件设计5.1 电能计量子程序设计 (30)5.2 EEPROM/看门狗子程序设计 (30)5.3 LCD显示子程序设计 (32)5.4 RS-485通信子程序 (32)5.5 系统主程序设计 (33)5.6 电路仿真 (34)6 总结与展望 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录一 (39)附录二 (44)独创性声明 (45)学位论文（设计）版权使用授权书 (46)1 电能计量系统方案论证1.1 方案一机械电子式通过对转盘转动圈数的计数来测量电能。
智能变电站的几种计量系统方案设计
．
国家 电 网公 司为 了使能 源 安 全有 保 障 ，对 能 源 的结 构
和节能减排进行优化 ，促进低碳经济的发展 ，将服务的水 平提高 ，确立的战略发展 目 标就是建立坚强统一的智能 电 网 。主要 是 对发 电 、输 电 、变 电 、配 电 、用 户和 调度 进行 完善 ，使建立的智能 电网更加 的坚强 、可靠 、经济 、高 效 、清 洁 环保 、透 明 、友 好 。
的数字值不会给计量表带来误差 。智能变电站中智能电表 的借 １ ： １ 字物 理 和链 路 上和 电子互 感 器使 用 了高 速光 纤 以太 网 ，使传统二次回路中的各种损耗降低 了，进而只有电子 式 互 感 器决 定 计量 系统 的误差 ，从很 大 程 度上 使 系统 的误
差降 低 。
中国科技信息 ２ ０ １ ４ 年第 ０ ３ ，０ ４ 期合刊 ‘ Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ａ Ｎ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ ＭＡ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ４
推 广技术
智能变电站 的几种计量系统方案设计
智能变 电站 的 电子式 互感器会 提供电压 、电流 、有 功、无功等测量的信息 。电子式互感器传送的是不会受到 负载影响的数字信号 ，只要选择恰当的计算精度 ，纯计算
一
号 ，不是模拟信号，所 以传统的仪器不能直接检测误差。 同时就不能合理和合法 的对关 Ｉ Ｚ ｌ 计量点的电子式互感器进
２ ． ２ 智能 化 的劣 势
１智能 变电站 的概述
电力系统中基于物联网的智能电能计量与监控系统设计
电力系统中基于物联网的智能电能计量与监控系统设计智能电能计量与监控系统的设计在电力系统中具有重要意义，它可以实现对电力系统运行状态的实时监测和电能消耗的精确计量，为电力管理、能源节约和安全生产提供有力支撑。
本文将结合物联网技术，探讨如何设计一套高效可靠的智能电能计量与监控系统。
一、需求分析在设计智能电能计量与监控系统之前，首先要明确系统所需满足的基本需求。
在电力系统中，我们通常对以下几个方面有特殊的需求：1. 实时监测：系统需要能够实时、准确地监测电力系统中各种关键参数，如电流、电压、功率因数、电能消耗等。
2. 数据采集：系统应能够准确采集电力系统中各种参数的数据，并进行实时上传和存储，以供后续分析和报表生成使用。
3. 远程控制：通过远程控制能够对电力系统进行开关控制、设备故障排查等操作，提高系统的可控性和可靠性。
4. 报警管理：系统应具备实时报警功能，能够对电力系统中的异常情况进行及时预警和报警提示，以便及时处理问题。
二、系统设计针对以上需求，我们可以设计一套基于物联网的智能电能计量与监控系统。
该系统的核心思想是通过物联网技术实现设备之间的互联与信息共享，实现电力系统的智能化运行和管理。
1. 硬件设备为了实现智能电能计量与监控系统，我们需要选择相关的硬件设备来完成数据采集和通信传输。
一般来说，主要包括以下几个方面的设备：(1) 电力参数采集设备：用于采集电力系统中的电流、电压、功率因数等关键参数数据，并将采集到的数据进行处理和存储。
(2) 通信设备：用于完成与物联网平台的通信连接，将采集到的数据上传到云端，同时接收云端指令实现远程控制。
(3) 控制设备：用于实现对电力系统设备的远程控制，如开关控制、设备故障排查等。
(4) 传感器设备：用于采集电力系统中的其他辅助参数，如温度、湿度、气压等，为进一步的分析提供数据支持。
2. 软件平台为了更好地管理和分析智能电能计量与监控系统中的数据，我们需要设计相应的软件平台。
智能计量节电控制管理系统总体设计方案
智能计量节电控制管理系统总体设计方案智能计量节电控制管理系统总体设计方案随着社会发展和科技进步，人们越来越注重能源节约和环境保护，尤其是在电力能源领域，越来越需要高效的智能化管理系统。
智能计量节电控制管理系统是为了减少电力浪费，提高用电效率，为社会节能降耗做出贡献而研发的一种创新性工具。
本文将介绍智能计量节电控制管理系统的总体设计方案。
一、系统目标智能计量节电控制管理系统的目标是通过科学、精细化的管理和智能化的控制，实现电能的优化使用和节能降耗。
具体来说，系统需要完成以下目标：1.实现智能式电量计量和数据采集，以实时获得电能的使用状况。
2.通过对用电数据的分析处理，搜集统计用电量、时段用电量、实时用电量以及能源消耗等信息，为电力管理者提供更全面的数据信息，从而实现科学管理和节能降耗。
3.设计并实现节能控制策略系统，包括进行费率控制、定时控制、实时控制和人工干预控制等。
4.实现用电过程中故障自动报警和停电自动启动发电措施，以保证用户用电的可靠性和安全性。
5.完善数据监测和专业分析软件，实现对电能的全面分析和把控。
二、系统结构智能计量节电控制管理系统主要分为监测子系统、控制子系统和管理子系统三个部分：1. 监测子系统监测子系统主要是对用户电端的数据采集，它通过物联网技术将用电数据实时传送到控制子系统。
监测子系统的数据采集终端有如下几种：电子电表、环境温度传感器、人体红外感应器、烟感等。
其中电子电表是此系统的关键部件，它通过数字信号输出当前电量的使用情况。
2. 控制子系统控制子系统主要是对用电进行控制和管理，包括分布式控制节点的设计和实现，管理中心的建设，设备的监视和控制等方面。
控制子系统主要实现的功能如下：（1）对电器设备的远程控制（开关）；（2）设备的定时自动化控制，实现按场景自动化启停功能；（3）根据功率、电量和温度等数据类型智能控制；（4）智能预测电力需求变化，自动处理、智能控制。
3. 管理子系统管理子系统主要包括系统监测、数据处理、计费、策略优化、故障处理等方面。
智能电能计量系统的设计和实现
智能电能计量系统的设计和实现第一章：绪论智能电能计量系统是指通过现代化的电力传感器，自动化的智能控制模块，以及高性能的计算机软硬件系统，对电网中的电能进行自动化计量、采集、处理、汇总和存储的一种电能计量技术。
智能电能计量系统在提高电能计量精度、缩短数据采集时间、提高计量效率、防止人为干扰、减少计量误差、提高电能质量等方面，都有着非常显著的优势，是电力行业不可缺少的计量手段。
本文主要介绍智能电能计量系统的设计和实现，包括系统架构设计、硬件和软件部分设计、测试实验等。
第二章：智能电能计量系统的架构设计智能电能计量系统的架构设计需要考虑以下几个方面：1. 采集电能数据：系统通过各种电力传感器对电网中的电能进行采集，电力传感器可以实现对电压、电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数和电能等多种电能参数的实时采集。
2. 控制系统：控制系统由多种智能控制模块组成，可以实现对传感器的启动、停止和数据采集频率的控制，控制系统还可以检测电力传感器的故障，并且对故障传感器进行通知和替换。
3. 传输数据：传输数据可以通过各种通信协议进行数据传输，如Internet、RS-485、GPRS等。
实时数据可通过网络传输到计算机，以便进行后续数据分析等处理操作。
4. 接口处理：智能电能计量系统可以通过各种接口，如串行接口、USB接口、网口等与计算机连接，以便进一步完成数据处理和存储的操作。
第三章：硬件和软件部分设计智能电能计量系统的硬件部分主要包括传感器、控制模块、数据传输模块等。
软件部分主要包括采集软件、控制软件、计算机端软件等。
1. 传感器硬件设计：传感器主要包括电流变送器、电压变送器、功率因数变送器等，需要根据实际安装需要进行选择和配置。
2. 控制模块硬件设计：控制模块主要包括单片机、存储器、显示屏、键盘等组成。
控制模块需要对采集、控制、计算、存储的电能数据进行管理和控制。
3. 数据传输模块设计：数据传输模块可以通过各种通信协议进行数据传输，如Internet、RS-485、GPRS等。
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电能量计量系统设计方案 第一章绪论
1.1课题背景 电力交易市场化是我国市场经济体制发展的要求。随着电网体制改革的深入和电力生产技术的进步，建立电量能计量系统，以提高电力系统管理自动化水平和经营效益水平己成大势所趋。在电力营销系统和电网企业化运行管理中，电能量计量系统的作用更显重要，而这一作用在电力供应形势日益紧的情况下实施错峰用电管理及用户负荷管理中更显得重要。要真正发挥电能量计量系统的作用，系统涉及的计量围将包括各种电压等级的变电站和电厂的电量结算关口计量点和网损、线损管理关口计量点;根据管理需要所需采集的用户电量结算关口计量点(所有的1 OkV公用变和专用变);以及根据需要(如考虑母线平衡、变压器负荷平衡等)提出的各电量计量点。电能量计量系统主要实现电厂上网、下网和联络线关口点电能量的计量，分时段存储、采集和处理，为结算和分析提供基本数据。若为计量计费系统，则还包括对各种费率模型的支持和结算软件。 电能量计量系统的发展可以认为是系统架构及通信网络发展的有机结合。能量计量系统已成为继SCADA, AGC功能之后电网调度自动化的又一个基本功能，并在电能作为商品走向市场的进程中发挥着重要的作用。 1.2国外的现状 上个世纪电能量计量系统的发展进程经历了两个阶段。第一阶段(20世纪七、八十年代):电能量的采集和统计处理仅作为SCADA/RTU中的一项功能。由于受当时设备的能力限制，其采集精度、数据的可靠性、连续性均存在不少问题。因此，只能作为SCADA系统监视电网运行工况之用，远未达到电能量计量和计费的要求。 当时电能量数据与常规的远动采用同一种通信规约，信息由同一台RTU通过同一通道进行传输，由主站系统按“冻结;读数;解冻”的方式统计与处理。由于RTU的数据存贮方式、容量和远动通信规约都不支持按分钟///J、时定义的采集周期，大容量存贮和批次的数据传送，尤其是通道、主站系统或RTU本身发生故障或进行例行检修还会影响电能量数据的准确性、可靠性和连续性。 第二阶段(20世纪90年代至今)国外知名厂商如ABB, L&G, UTS等先后推出独立于原SCADA/RTU系统的电能量计量专用系统。国也在20世纪90年代后期推出了自行研制的电能量计量系统例如PBS-2000, DF-6000等。其特点是采用了独立的主站系统，专门的电量采集终端或电能量表，采用了专用通道(专线公用电信网、数据通信网等)、专用的通信规约例如IEC60870-5-102, TCP/IP等来进行电能量的采集，计算和统计考核，以适应电力市场“厂网分开，竞价上网”的商业化运作的需求。与此同时，为了保证系统的高可靠性、安全性、准确性的要求，相关的高新技术例如Trucluster(群集)技术，三层体系结构及DCOM部件，COW, Internet/Intranet及Web浏览器，网络安全技术等相继得到应用。 目前国的电能量计量系统经过近20年的发展，已进入稳定成长阶段，网省级电网及主要城市的供电网均已配备电能量计量系统。并有向区、县供电网发展的趋势，普及率正在逐年提高。2003年，电网公司出台了相关规定，如(()一东电网计量自动化主站技术规书》、《电网公司电能计量数据传输通信规约第二版》，在这些文件的指导下，地区在2004年开始建设电能量计量系统。至今为比，地区己实现了对城区所有变电站及各子公司所有用户电量结算关口计量点的电能量计量系统覆盖。 1.3发展趋势 电能量计量系统经过二一f一多年的发展，无论是网络的组成、结构还是功能、性能，都日趋完善，系统规模逐渐扩大。今后的电能量计量系统的发展趋势主要体现在以下几个方面: 跨平台设计。这里所说的“跨平台”主要是实现两个目标:代码级的移植不需要或很少对代码进行修改就能从一种平台移植到另一种平台;其次混合系统联机运行时能够实现异构平台之INJ的数据交换。遵循IEC 61970/61968 CIM标准。IEC 61970 CIM/CIS是近几年IEC起草和讨论的标准，国电力自动化厂家和研究机构进行了积极研究和互操作试验，为系统间的数据交换提供了技术规。 图模库一体化设计。该项功能在电力调度自动化系统已经开发成功并成功应用，降低了建立电网拓扑模型的复杂度，提高手工建模的准确性。随着电能量系统的广泛应用，用户在档案录入和理论线损方面也提出了较高的要求，有必要开发和应用这项功能。该项功能的开发有助以后为用户提供许多派生功能:线路拓扑着色、终端数据与线路状态一致判断、自动旁路替代、理论线损计算等;同时为用户提供了另外一种参数和档案录入的方式，便于图形化的数据统计和查询。 与配网自动化系统一体化的设计。前几年配网自动化系统的兴起和试点，为许多用户提供了电能量与配网进行一体化设计的想象空间，在许多地方已经呈现出台区监测、计量和就地无功补偿一体化的实现方式。 分层分布式设计。采用结构分层、功能分布的系统构架，实现模块化的软件设计和基于软总线的“瘦客户”cis数据访问方式，提高系统开发的简易性和资源充分的共享性。 安全性。满足《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定》中规定关于电能量系统与其他相关系统安全互联的要求，快速的实现数据访问和发布。 1.4论文的研究容与章节安排 1.4.1论文的研究容 本人参与并完成的研究容包括: (1)电能量计量系统的总体逻辑结构设计 通过全面的现场调研，根据地理位置、需求关系和功能要求进行综合考虑，本计量系统由三部分组成，即系统主机、通信网络和远端采集模块。 (2)电能量计量系统的主机群硬件结构设计 根据业务量和安全需求，为系统运行提供可靠的硬件主机配置。 (3)电能量计量系统通信网络部分的设计 通过对电能量计量系统网络需求的深入分析，按照计量系统网络要实现的功能进行网络通道的选型和设计。 (4)传输设备的软硬件调试 在设计好传输设备的硬件和软件后，对硬件和软件进行功能和性能的调试和测试。 1.4.2论文的章节安排 全文共五章，各章的容安排如下: 第一章为绪论部分，首先介绍电能量计量系统产生的背景，介绍国外电能量计量系统的现状及其发展趋势，最后提出本文的研究容。 第二章为电能量计量系统的设计方法，首先介绍了电能量计量系统的行业标准，然后说明了电能量计量系统设计原则，最后对计量系统的特点及要实现得功能进行了分析。 第三章对电能量计量系统常用设计方案的详细介绍。 第四章为电能量计量系统的详细设计，包括系统逻辑架构设计、系统主机架构设计和通信网络架构设计。 第五章为电能量计量系统不同通信技术的实施和比较分析。
第二章电能量计量系统的设计方法
2.1行业标准要求 2004年12月，中华人民国发展和改革委员会发布了《电能量计量系统设计技术规程》(DL/T 5202-2004)。该标准规定了电能计量系统设计技术要求，可指导系统规划设士十，电能量计量系统主站端、相关发电厂和变电所的工程设计。该电力行业标准的及时推出，为电能量计量系统的设计提供了技术参照依据，为该电能量计量系统的顺利建设推广扫清了行业壁垒，加快了建设步伐。 2.1.1基本术语及定义 2.1.1.1关口电能量计量点 指发电企业、电网经营企业及用电企业之间通过电能结算的计量点(简称关口计量点)。 2.1.1.2电能量计量装置 该装置山电能量表计、电流互感器、电压互感器及他们之间的连接装置组成。 2.1.1.3电能量计量系统 由电能量计量表计、电能量远方终端(或传送装置)，信息通道以及主站端计算机组成的系统的简称。 2.1.1.4电能量计量系统主站 主站端用于电能量计量接收和处理的、性能可靠、技术成熟、功能完善、相对独立的计算机系统。 2.1.1.5电能量远方终端 具有对电能量计量信息采集、数据处理、分时存储、长时间保存、远方传输等功能的设备。 2.1.1.6电能量计量现场监视设备 在发电厂侧配置的，用于收集电厂上网电能量、发电机电能量、厂用电电能量等数据，完成打印报表以监督为目的的计算机装置。 2.1.2计量系统设计基本要求 1计量系统应具有计量属性，数据准确、完整、可靠、及时、，以保证电能量信息的唯一性和可信度。 2计量系统应是系统完整、性能可靠、技术成熟、功能能完善、独立的计算机系统。 3计量系统应具有分时段电能量自动采集，处理，传输，整理，统计，存储，档案管理，具有声光报警、旁路替代、保留原始电量数据不被修改等功能。 4依据电网的规模、地理分布、产权划分、经营机构设置等因素设置计量系统。 5计量系统必须具有可扩展性、开放性、良好的兼容性和易维护性。 6计量系统可依据重要性对某些部件采用双设备以提高冗余度。当厂站端配有电能量远方终端时，该终端一般情况下不宜再采用双配置。 2.1.3计量系统设备功能及技术要求 1采用结构模块化、测量组合化、高精度电子型电能量计量表计。 2准确度等级围: 有功电能量:0.2级:无功电能量:1.0级。 由供电能量:0.5级:无功电能量:2.0级。 3满足方向性有功和无功电能量计量，或四象限无功电能量计量。 4在标称值的0.05%-120%的测量围，应保持准确度等级不变。 5应具有最大需量的测量和储存。 6输出:可具有脉冲和数据接口两种输出形式，电能量输出为表底值 7脉冲以继电器触点输出时:触点电压围为2.5X10'0次。电能量输出为表底值。DC (24-220) V，触点电流为l A,寿命为2.5*10*10次。 8当以数据通信方式输出时:应为RS485或RS232接口，通信规约符合DL/T645标准。 9电能量计量表计应具有自检功能，能主动向主站和现场提供相应的报警信号输出，如TV(PT)失压、TA (CT)断线，电源失常、自检故障等。 10电能量计量表应配有标准光通信口，可由手持式电能量度如期读取电能量表数 据。 11电能量计量表应具有数据冻结命令的接收功能。 12电能量计量表应配有后备电池，最续工作时间应为35天以上，使用寿命为3年以上。 13电能量计量表具有积分周期，积分周期应为(1-60) min，由用户自选。以1 min为积分周期时，电能量计量表应能存储7天以上的数据。 14电能量计量表具有直接远传功能时，必须具备有各种通信规约的接口。 2.1.4主站端计算机要求 1主站端计算机系统应是一个分布式网络体系结构的开放式系统，所选用的硬件平台、网络、图形接口等模块应符合最新国际标准，易于硬件设备扩充和软件应用升级。支持与其他LAN和WAN计算机网络及不同计算机厂商设备的互联。 2主站端计算机系统主要技术指标: 系统可用率>99.9% 平均无故障fl寸Ib」:MTBF>20000h 系统运行寿命>10年 画下面响应时间<2s 时钟同步保持时钟误差数据刷新周期可设置 CPU平均负荷率<_30%(主服务器)，网络负荷率<25%。特殊情况下:CPU平均负荷率<50%(主服务器)，网络负荷率<40%. 3主站端计算机系统技术要求: (1)计算机系统主要设备应冗余配置，并能自动切换。 (2)具有采集、存储、处理厂站端电能量数据的功能，其数据库容量应满足发展需要。 (3)数据库应采用国际通用商业数据库。原始数据(带时标)、各类统计数据、报表等应能在主设备上存储两年以上。商业数据库中的原始数据库应有多个同事刷新的拷贝数据库，以适应不同的应用，保证数据的唯一性，确保原始数据的不可修改。 (4)应具有完善的数据库管理系统，能够自动备份数据。有良好的人机交换界面。 (5)具有良好的档案管理功能，可以将当前数据和历史数据自动和手动存储到光盘等大容量存储设备上。可根据需要，将历史数据恢复到在线系统上，进行数据分析等处理。 (6)数据库具有良好的安全性、可靠性和可维护性，对任何设备和数据操作均有记录存档。 (7)具有良好的人际交互界面，可以生成各种汉化的曲线、图形、报表并可打印输出。 (8)可随机和定时(周期可调)采集厂站电能量数据信息。定时方式下:在通道中断回复后，主站应能自动召唤通道中断期间缺失的全部电能量数据，确保数据库数据的完整性及连续性。 (9)支持拨号、专线及数据网络等通信方式