智能电表及采集系统上报规则
DTZY9668C型三相费控智能电能表使用说明书
DTZY9668C-Z型三相费控智能电能表使用说明书（GW-V18.1-698）一、概述DTZY9668C-Z型三相费控智能电能表是根据国家电网“统一坚强智能电网”建设的总体要求，在国网公司智能电表系列标准的基础上研制而成的新一代智能电能表。
该表具有电能计量、需量测量、显示、校时、冻结、负荷记录、电能表运行参数的测量及监测、停电抄表、数据存储、远程费控、时钟、时段及费率等功能，满足电力部门及时有效地对用户进行现代化科学管理的需求。
符号DL/T 698.45-2017电能信息采集与管理系统-面向对象的数据交换协议。
二、主要规格产品型号名称电压规格电流规格DTZY9668C-Z三相四线费控智能电能表3×220/380V3×1.5(6)A3×5(60)A3×10(100)A 3×57.7/100V3×1.5(6)A3×0.3(1.2)A三、主要性能3.1基本误差符合GB/T17215.301-2007《多功能电能表特殊要求》中对误差的要求。
3.2电气参数：3.2.1电压范围规定的工作范围0.9Un～1.1Un扩展的工作范围0.8Un～1.15Un极限工作范围0.0Un～1.15Un3.2.2标准参比频率：参比频率的标准值为50Hz。
3.2.3功耗：3.2.3.1电压线路功耗a)在三相施加参比电流和参比电压、参比频率条件下，电能表处于非通信状态，背光关闭，每一电压线路的有功功率和视在功率消耗不大于1.5W、6VA。
b)电能表在通信状态下，电压线路的有功功率不大于8W。
3.2.3.2电流线路功耗电能表在参比电流和参比频率下，当参比电流小于10A时每一电流线路的视在功率消耗不超过0.2VA，当参比电流大于或等于10A时每一电流线路的视在功率消耗不超过0.4VA。
3.2.4时钟准确度：≤0.5s/d(23℃±2℃)，具有时钟温度补偿功能。
698规约智能电能表解析
698规约是中国电力行业智能电能表通信协议的一种，适用于电力系统中的智能电能表和数据采集终端等设备。
该协议基于串行通信，使用RS485总线作为传输媒介，保证了数据的稳定传输和可靠的远程控制。
三相四线智能电能表可以支持698规约，具有以下特点：
1. 可以实现电能的计量和数据采集，支持远程通信和控制。
2. 可以实现多种数据采集和传输方式，如RS485、DLT/645等。
3. 可以支持多种通信协议，包括698规约和DLT/645等，可以与电力系统中的其他设备进行互联互通。
在数据帧格式方面，698规约的数据传输格式一般为二进制格式，包含了电能表的各种参数和数据。
具体来说，数据帧格式包括以下几个部分：
1. 起始码：用于标识数据帧的起始，以同步接收器和发送器。
2. 地址码：标识电能表的地址，以便正确路由数据。
3. 控制码：表示当前帧的类型、方向、响应类型等信息。
4. 数据码：包含电能表的各种参数和数据，如电能、电压、电流等。
5. 帧校验：用于校验数据传输的正确性。
总的来说，698规约智能电能表是一种能够实现远程监控、数据采集和操作控制的智能设备，具有高精度、高可靠性、高灵活性等优点，广泛应用于各种电力系统中。
智能电表采集集抄现场安装调试流程知识讲解
智能电表采集集抄现场安装调试流程集抄的实施以及安装调试流程一、现场勘察和安装1.实地勘察：对所装台区进行一个详细的实地勘察，以便确定其最终的实施方案。
勘察的主要内容有：变压器的安装位置；各个台区电表的安装位置和表计类型（485表、载波表、带无线通讯的电能表），以及现场电表安装布线距离详细了解清楚台区布线情况。
2.确定集中器和采集器的最佳安装位置。
集中器一般安装在变压器下跟台区总表在一起；采集器安装数量应视现场电表数量确定（每台采集器下挂表数量≤32只），根据现场电表分布确认采集器安装点。
特别是主意的是集中器和采集器的最佳距离应小于或等于400米。
确认好初步定下的安装点后绘出现场施工草图，便于后期维护。
3.确认好485通讯的理论有效距离是1200 m。
载波通讯理论距离是1.2 km。
4.安装前的准备：a、营销系统确认好安装台区下所有电表地址、通讯协议、电表类型等，营销数据是否已经到主站，条件允许情况下应先在主站上先完成建档工作。
b、明确集中器的主站IP地址、APN设置正确以及SIM是否APN绑定等，集中器装SIM 卡和天线。
c、准备好安装所需要的相应的材料：电缆线、485线、SIM卡、需要更换的表计等。
正确统计的台区用户档案，包括总户数、户号、用户姓名、电表地址、表箱、表号等。
确定安装条件是否具备、远程通信通道。
如现场有干扰源，应采取有效的措施。
d、目前所用集中器和采集器，窄带载波根据载波芯片共分为东软、晓程、鼎信、斯康芯片，现场安装是检查好集中器和采集器的通讯模块确保同一种产品。
保证安装好后能正常载波通讯。
5.设备的安装以及调试(见集中器操作手册)安装调试的推荐步骤：选定采集器安装点→采集器安装→采集器485口引出485总线→台区各电表485口接485总线→集中器安装→台区总表接RS485I→登陆GPRS网路→联系主站人员参数下发→测量点电表参数下发→检查各测量点电表参数→操作集中器键盘实时抄表→观察集中器载波/485抄表灯闪烁(见集中器操作手册)→查看各测量点电表实时数据，现场确认数据抄上。
智能电能表知识简介
3. 智能电网
➢ 2008年末，美国的次级房贷危机引发了世界 金融危机，作为应对金融危机的一项举措，智 能电网建设成为全球发展电力工业的焦点。国 家电网公司在2009年初，提出了建设智能电 网的构想，并于2009年5月公布了坚强智能电 网建设计划。
3. 智能电网
➢ 智能电网，就是将各种能源资源的开发利用， 发电、蓄能、输电、配电、用电以及终端用户 的各种电气设备和用电设施，通过数字化、信 息化网络有机连接在一起，为电力终端用户提 供全面服务，为社会充分、合理利用各种能源 资源，节能减排，促进低碳经济发展，提供强 有力的基础设施和技术支撑。
1.电能表发展历史
➢ 1889年德国人布勒泰发明了世界上第一块没 有独立电流铁心的单磁通式感应式交流电能表。 这块表重达36.5千克，其中电压铁心中6千克。
➢ 1890年，带电流铁心的多磁通式感应式电能 表诞生了，不过其转动元件是一个铜环，反作 用力矩靠交流电磁铁产生。
➢ 1899年，瑞士兰吉尔公司研发了单相两线电 能表，并于次年投放市场。
1.电能表发展历史
➢ 我们国家对静止式电能表的研发工作开始于20世纪80 年代初，其发展经历了机械时钟、电子时钟、微处理 器分时开关以及自主研发专用计量芯片等发展阶段。 20世纪90年代初，以珠海恒通公司为代表，国内静止 单相表走的是放斯伦贝谢公司的产品的道路；以湖南 威盛、宁夏宁光公司为代表，国内三相多费率和三相 多功能电能表走的是自主研发的道路。在芯片研发方 面，上海贝岭微电子在1995年推出了第一款国产单相 电能表计量芯片ＢＬ０９３１。
➢ 20世纪80年代初，国际上出现了全部采用电 子元器件组成的交流电能表。这类电能表由于 没有转动元件，故IEC（International Electro technical Commission 国际电工委员会 ）标 准将其定义为静止式电能表，国内也称为电子 式电能表。1976年，日本研制出了静止式电 能表，但在现场使用环境下，暴露出了抗干扰 能力差等一系列问题，一度影响了其应用进程。
DTZ188国网三相智能表技术说明书(1)
DTZ188/DSZ188 型国网三相智能电能表技术说明书3SX.417.001.80008C.JS编制：＿＿＿＿＿审核：＿＿＿＿＿批准：＿＿＿＿＿宁波三星电气股份有限公司2009年12 月10 日目录一、产品简介 (1)1.1概述 (1)1.2工作原理 (1)1.3技术指标 (2)二、外形说明及安装 (4)2.1外形图 (4)2.2液晶显示屏内容 (4)2.3电表的安装及接线 (6)三、基本功能 (12)3.1电能计量功能 (12)3.2最大需量记录功能 (13)3.3复费率功能 (13)3.4失压记录功能 (15)3.5欠压记录功能 (16)3.6断相记录功能 (17)3.7失流记录功能 (17)3.8过流记录功能 (18)3.9断流记录功能 (18)3.10过载记录功能 (19)3.11电压/电流逆相序记录功能 (19)3.12电流不平衡记录功能 (20)3.13总功率因素超下限记录功能 (20)3.14电压合格率统计功能 (21)3.15全失压记录功能 (21)3.16辅助电源失电记录功能 (22)3.17数据显示功能 (22)3.18编程记录、掉电记录、校时记录、广播校时功能 (23)3.19电表清零记录、需量清零记录、事件清零记录功能 (24)3.20报警功能 (24)3.21编程功能 (24)3.22其它功能 (27)四、扩展功能 (28)4.1冻结功能 (28)4.2多功能检测输出口功能 (28)4.3通讯功能 (29)4.4背光功能 (29)4.5开表盖记录、开端钮盖记录功能 (29)4.6负荷曲线记录功能 (29)4.7停电唤醒功能 (30)五、运输和贮存 (31)六、售后服务 (31)附录A 默认参数表 (32)附录B 内部参数及状态(控制)字说明 (41)附录C 数据附录表 (44)附录D 关键元器件清单 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。
智能电能表采集失败的原因和处理措施
智能电能表采集失败的原因和处理措施
智能电能表是一种可以自动采集并记录用电信息的设备，它可以帮助用户监测用电情况，实现用电的智能管理。
有时候智能电能表可能会出现采集失败的情况，导致无法正常记录用电信息。
那么，智能电能表采集失败的原因是什么？该如何处理这种情况呢？
智能电能表采集失败的原因有很多种，其中包括设备故障、环境干扰、通讯故障等。
设备故障是指智能电能表本身出现了问题，比如电路短路、电池耗尽等情况；环境干扰是指外部因素对智能电能表正常工作产生了影响，比如电磁干扰、高温环境等；通讯故障则是指智能电能表与数据采集系统之间的通讯连接发生了问题，无法正常上传数据。
针对智能电能表采集失败的原因，我们需要采取相应的处理措施。
对于设备故障，我们可以考虑对智能电能表进行检修或更换，确保设备能够正常工作。
针对环境干扰，我们可以对智能电能表的安装环境进行调整，减少外部因素对设备的影响。
可以在智能电能表周围增加屏蔽设施，减少电磁干扰；或者调整安装位置，避免高温环境对设备的影响。
对于通讯故障，需要及时与数据采集系统进行联系，寻求技术支持进行排查和修复。
为了预防智能电能表采集失败的情况发生，我们还可以在平时加强设备的维护和保养工作。
定期对智能电能表进行检查，保持设备的良好状态；定期清理设备周围的环境，减少环境干扰的可能性；定期检查通讯连接，确保数据采集系统与智能电能表的正常通讯。
智能电能表采集失败的原因可能多种多样，需要根据具体情况进行相应的处理和预防工作。
只有做好了这些工作，才能确保智能电能表能够正常采集并记录用电信息，为用户提供准确的用电数据，实现用电的智能管理。
智能电能表常见问题标准问答
省电力公司智能电能表常见问题标准问答2011年8月目录1 智能电能表篇 (3)1.1 什么是智能电能表，智能电能表有哪些功能？ (3)1.2 为何要更换智能电能表，安装智能电能表的好处？ (3)1.3 智能电能表和普通的电能表到底有什么区别？ (3)1.4 智能电能表主要有哪些先进性特点？ (4)1.5 居民智能电能表主要具备哪些数据查询功能 (4)1.6 智能电能表支持费率、时段、电价设置吗？ (4)1.7 居民用单相电能表规格与用电容量的关系 (4)1.8 智能电能表如何实现费率、时段和电价方案修改？ (4)1.9 智能电能表有哪些事件记录？ (5)1.10智能电能表是否比以前电能表走得快？ (5)1.11智能电能表是否非常灵敏，插个充电器都走？ (5)1.12智能电表使用过程中发生故障需要维修、更换，相关费用由谁承担？ (5)1.13 供电公司更换智能电能表的原则是什么？ (5)1.14 、客户可以自行选择不更换智能电能表吗？ (5)1.15 在更换小区智能电能表时，是不是应该通知客户到场？ (6)1.16 安装/更换智能电能表需要收费吗？换下的电能表如何处置？ (6)1.17 智能电能表产权归谁所有？ (6)1.18 智能电能表既然如此先进，那供电部门是否可以修改用电客户的电量呢？ (6)1.19 居民用单相智能电能表循显的容是什么？ (6)1.20 单相智能电能表按钮显示的容是什么？ (6)1.21 更换智能电表以后，怎么样知道电费快用完了？..................... 错误!未定义书签。
1.22 智能电能表显示屏如何对客户进行报警和跳闸提示？ (7)1.23 智能电能表液晶屏有哪些出错信息码提示？ (7)1.24 单相智能电能表LCD各图形、符号说明 (7)1.25 智能电能表支持哪些冻结功能？ (8)1.26 智能电能表有哪些计时功能？准确性如何？ (8)1.27 智能电能表是否支持广播校时？ (8)1.28 智能电能表对负荷开关有哪些要求？ (8)1.29 电能表脉冲灯闪烁有什么含义？ (9)1.30 为什么部分客户会感到安装智能电能表后电费上涨了？ (9)1.31 远程费控电能表如何实现拉闸、合闸过程？ (9)1.32 如何在现场进行智能电能表复电操作？ (9)1.33 智能电能表的平均寿命是多少？ (10)2 用电信息采集系统篇 (11)2.1 什么叫智能电网？ (11)2.2 什么是智能小区？ (11)2.3 什么是电力用户用电信息采集系统？ (11)2.4 安装用电信息采集系统是否影响电能表计量？ (11)2.5 安装用电信息采集系统有什么好处？ (11)2.6 安装采集系统是否要居民缴纳费用？ (12)2.7 安装用电信息采集系统需要对用户停电吗? (12)2.8 用电信息采集系统是否可以在供电公司后台修改智能电能表电量数据？ (12)2.9 电能表接入用电信息采集系统后是否马上可以查询使用？ (12)3 电能计量基础篇 (13)3.1 什么叫电能计量装置？ (13)3.2 电能计量装置的设置原则是什么？ (13)3.3 电能量的单位是什么？ (13)3.4 电子式电能表计量的主要原理是什么？ (13)3.5 电子表与机械表有什么区别？ (13)3.6 什么是计量检定？ (14)3.7 电能表铭牌电流如何理解？ (14)3.8 电能量的计算公式是什么？ (14)3.9 为什么电能表要按周期进行轮换？ (14)3.10 居民用电量受季节变化的影响大吗？ (14)3.11 为什么没用电但是电能表还在转动？ (14)3.12 供电公司是否会采取调高电压方式使电能表走快多计电量？ (14)3.13 电子式(静止式)电能表常见的故障有哪些？客户如何简单判别？ (15)3.14 执行分时电价的用电客户如何得知自己家电能表的分时计量和计费是否准确？153.15 居民客户如何利用峰谷分时电价政策来节约电费？ (15)3.16 电子式电能表比机械式电能表快吗？ (16)3.17 合表用电客户总、分表之间为什么会出现差额？ (16)3.18 供电企业受理哪些类别表计校验？ (16)3.19 电能计量装置安装运行后，客户应承担怎样的责任？ (16)3.20 损坏、遗失用电计量设备如何处理？ (16)3.21 客户为什么不能私自更动电能表？ (17)4 计量管理体系篇 (18)4.1 供电公司如何保证智能电能表的计量准确和公正公平，供电公司的表自己检验，既当运动员，又当裁判员，这样合法吗？ (18)4.2 政府质量技术监督部门如何对智能电能表实施严格监管？ (18)4.3 供电公司如何保证电能表的检测工作质量？ (19)4.4 客户怀疑智能电能表不准该如何处理？ (19)4.5 合格的电能表应该粘贴有哪些合格标识？ (19)4.6 用户对电能计量装置应承担的责任 (19)4.7 全国各地特别是地区有关智能电能表“疯转”的报道是否属实？ (20)4.8 线损能通过智能电表计算到居民用电量里面吗? (20)4.9 我怀疑你们的智能表不准，我要在家里串个表，看看究竟哪个准，可以吗？ (20)5 节能用电篇 (21)5.1 智能电能表能督促用户养成节约用电的好习惯吗？ (21)5.2 节能用电小窍门 (21)5.3 常用家用电器单位时间的用电量（仅供参考） (23)6 安全用电小贴士 (23)11、智能电能表篇1.1什么是智能电能表，智能电能表有哪些功能？答：智能电能表是采用数字计量技术，由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成，具有电能量计量、数据处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能的新型电能表。
基于智能电表的电能信息采集系统的设计与研究
第43卷第2期2022年2月自㊀动㊀化㊀仪㊀表PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATIONVol.43No.2Feb.2022收稿日期:2020-07-31作者简介:张芹(1972 ),男,学士,高级工程师,主要从事计量采集方向的研究,E-mail:zqhbpt@基于智能电表的电能信息采集系统的设计与研究张㊀芹1,夏水斌1,许㊀健2(1.国网湖北省电力有限公司电力科学研究院,武汉430080;2.国电南瑞科技股份有限公司,南京211100)摘㊀要:电能信息采集装置分布于电力网中的各个节点,在电力系统中的地位是不可或缺的㊂为保障电力的公平交易,需要了解一定的电能计量原理,并且需要更精密㊁更精准㊁更安全的电能计量设备㊂为促进电能计量系统的发展㊁方便人民的生活,设计㊁研究了一套基于智能表的电能信息计量采集系统㊂首先,介绍了电能表的计量原理,软硬件如何实现数据的分析计算等;接着,介绍了电能信息计量采集系统整体的软件架构㊁通信方式的选择及防窃电的方式等㊂该研究对电能计量采集系统的研究和发展具有一定的启发意义㊂关键词:智能电表;电压互感器;智能分析;电能计量;采集系统;防窃电中图分类号:TH865㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀DOI:10.16086/ki.issn1000-0380.2020070084Design and Research of Electric Energy Information Collection SystemBased on Smart MeterZHANG Qin 1,XIA Shuibin 1,XU Jian 2(1.Electric Power Research Institute,State Grid Hubei Electric Power Co.,Ltd.,Wuhan 430080,China;2.Nari Technology Co.,Ltd.,Nanjing 211100,China)Abstract :The electric energy information acquisition device is distributed in each node of the power network,and its position in the power system is indispensable.In order to ensure fair trade in electricity,it is necessary to understand a certain principle of electric energy measurement,and need more precise,more accurate,more safe electric energy measurement equipment.To promote the development of electric energy metering system and facilitate people's life,a set of electric energy information metering and acquisition system based on intelligent meter is designed and studied.Firstly,it introduces the metering principle of electricity meter,how to realize data analysis and calculation of software and hardware.Then,it introduces the overall software architecture of the electric energy information metering and acquisition system,the choice of communication mode and the way of preventing electricity-stolen.This research has some enlightening significance to the research and development of electric energy metering and acquisition system.Keywords :Smart electricity meter;Voltage transformer;Intelligent analysis;Electric energy measurement;Acquisition system;Preventing electricity-stolen0㊀引言电能计量装置是电力系统中的重要环节,适用范围非常广,大到超大容量的发电㊁输电㊁变电,小到家用式的计量装置,容量种类各不相同[1]㊂目前,国内的电能计量装置设备主要可以分为四类:一是容量大的发电厂;二是月平均用电量105kWh 以上的高压用户;三是变压器容量为315kVA 以下的高压用户和用电容量较大的低压用户;四是配电网低压计量用户[2-3]㊂电能计量装置采集系统是整个装置的核心部分,既能精准地采集电量及周边信息,又能保证电力市场公平交易的保障[4-5]㊂本文首先以智能表为例,介绍目前应用的采集系统的芯片㊁元器件㊁有功功率及电压电流等;接着介绍了整个采集系统的结构布置以及使用的流程及规则,并给出了在实际应用中的效果㊂基于智能电表的电能信息采集系统,为全国大部分的电力用户提供了一种智能化㊁全采集㊁高安全性及全功能的用电选择模式㊂本文所设计的基于智能电表的电能采集系统,可以将用户的电能信息迅速传输至后台中心及用户所需要掌握的接收界面㊂在该过程中,系统第2期㊀基于智能电表的电能信息采集系统的设计与研究㊀张㊀芹,等会根据预先设定的程序进行数据分析处理,并将需要反馈的信息及时传输到智能终端,完成与用户的交互㊂1 计量原理智能电表的发展历史悠久,从电磁式电能表到电子式电能表,经过了无数科研工作者持续不断的努力,发展至今,已经被广泛应用于电力行业[6]㊂智能电表作为最新一代的电能计量产品,具有功能越来越强大㊁价格成本越来越低廉㊁使用维修越来越方便等优点㊂从人工抄表到数据实时存储传输㊁防窃电㊁分时计价㊁信息交互等,都见证了电表的发展[7-8]㊂智能电表作为典型的数字化电能计量装置,普遍采用的是数字化电能计量模拟前端(analog front end,AFE)芯片㊂AFE 芯片与微控制器(microcontroller unit,MCU)相结合,可以很方便地实现一些基本功能,如分时电能计量㊁防窃电㊁自检测㊁自校验㊁远程抄表及适用于分布式绿色能源接入的双向电能计量等[9-10]㊂ADE9078芯片有七路可编程增益放大器(pmgrammable gain amplifier,PGA),即三相的电流和电压,以及一路中线电流㊂数字信号处理器(digitalsignal processor,DSP )可以计算模拟数字转换器(analog to digital converter,ADC)传输过来的数据,如总有功/无功功率㊁基波有功/无功功率㊁电压电流有效值㊁功率因数㊁分相频率㊁相角测量等㊂其中,ADE 9078支持两种电流输入:其一是电流互感器(current transformer,CT)的输入;其二是罗氏线圈的输入㊂电流互感器的输入如图1所示㊂图1㊀电流互感器电流输入原理图Fig.1㊀Current input schematic diagram of current transformer电流互感器需要充分过滤传感器输入以衰减带外信号,且本身还集成了补偿功能㊂但电流互感器也会产生显著的高频噪声㊂为消除这些噪声,至少需要二阶的抗混叠滤波器㊂此外,还需要在电压输入上加上类似的滤波器,以消除电压和电流测量之间的相位差㊂电压电流有效值的计算是通过纯硬件实现的㊂由于硬件内装了DSP 所以计算功能非常强大㊂有效值硬件计算原理如图2所示㊂图2㊀ADE 有效值硬件计算原理图Fig.2㊀ADE RMS hardware calculation schematic同样,有功功率的计算也是通过纯硬件来实现的㊂对应相的电压和电流相乘,再通过低通滤波器(lowpass filter,LPF)滤除交流成分,即得该相的有功功率P ㊂电能计量AFE 测量有功功率原理如图3所示㊂图3㊀AFE 测量有功功率原理图Fig.3㊀Schematic diagram of active power measurement by AFE图3中:一路是电流信号i (t ),先经过电流互感器㊁放大器后作数模转换,再经高通滤波器后到数字乘法器;另一路先是到分压器,经过放大器后作数模转换,再经高通滤波器后到数字乘法器㊂数字乘法器对传输过来的两路信号进行计算,再传输到低通滤波器,最后获得有功功率㊂具体的数据模型计算见式(1)~式(3)㊂v (t )=ðɕk =1V k2sin(kωt +φk )(1)i (t )=ðɕk =1Ik2sin(kωt +γk )(2)p (t )=v (t )ˑi (t )(3)式中:v (t )为电压信号;i (t )为电流信号;p (t )为功率信号㊂经过低通滤波器后,可得:P =1nTʏnTp (t )d t =ðɕk =1V k I k cos(φk-y k )(4)式中:V k 为电压信号;I k 为电流信号;P 为有功功率信㊃38㊃自㊀动㊀化㊀仪㊀表第43卷号;φk 和y k 为幅值㊂同样地,智能表无功功率的计算也是通过纯硬件来实现的㊂移相90ħ的电流和对应相的电压相乘,再通过LPF 滤除交流成分,即可得该相的无功功率Q ㊂经过低通滤波器后,可得:Q =ðɕk =1V k I k sin(φk -y k )(5)式中:Q 为无功功率信号㊂智能表通过分流器或电流互感器将电流信号变成可用于电子测量的小信号;同时,通过分压电阻或电压互感器将电压信号变成可用于电子测量的小信号㊂模㊀㊀拟信号转换成数字信号,并对其进行积分运算,最后在显示屏上显示运算结果㊂2㊀采集系统结构设计电能计量采集系统是发展现代化智能变电站必不可少的部分,是发展现代化能源互联网㊁智能电网㊁三型两网的核心基础,是电力行业发展的基石[11-12]㊂2.1㊀软件系统架构用电管理一体化系统软件架构分为表现层㊁应用层㊁服务层㊁数据层以及相关系统㊂电能管理一体化系统软件架构如图4所示㊂图4㊀电能管理一体化系统软件架构Fig.4㊀Software architecture of integrated electric energy management system2.2㊀智能终端现代电能计量信息采集系统的精度非常高㊂相比之前的计量系统,其无论是采集过程中出现的误差不确定度还是整个采集系统的稳定性,都有了非常大的改善㊂其数据处理方面的智能终端采集功能非常的全面㊂智能采集系统终端的架构包括了数据计算处理电能信息的所有指标,所以采集的数据量非常庞大㊂电能信息采集系统智能终端采集项如图5所示㊂图5㊀电能信息采集系统采集项Fig.5㊀Collection items of electric energy information collection system2.3㊀通信策略系统通信主要传输电压㊁电流㊁功率等信号,并进行处理计算㊁数据存储及管理等涉及到主站与采集终端之间的交互通信㊂主站与采集终端的交互数据主要㊃48㊃第2期㊀基于智能电表的电能信息采集系统的设计与研究㊀张㊀芹,等包括实时数据㊁状态确认数据㊁事件记录数据㊁冻结数据等㊂目前,市场上采用的通信方式大致有以下几类㊂230MHz㊁无线公网㊁光纤专网㊁RS-485㊁电力载波及ZigBee 等㊂ZigBee 是一项新型的无线通信技术,适用于传输范围短㊁数据传输速率低的一系列电子元器件设备之间㊂它具有容量强㊁使用安全等优势而被广泛应用㊂本文采用ZigBee 通信技术㊂电能信息通信策略如图6所示㊂图6㊀电能信息的通信策略Fig.6㊀Communication strategy of electric energy data采集主站对终端的轮询流程如图7所示㊂图7㊀采集主站对终端的轮询流程Fig.7㊀Collect the polling process from the master stationto the terminal在轮询过程中,采集终端接收主站指令,向主站传输数据㊂采集主站对确认数据㊁实时数据㊁冻结数据的轮询周期分别为1min㊁10min㊁1h㊂采集主站在轮询数据时,最大等待时间是不一致的㊂当响应时间超过最大等待时间,主站将对下一个终端进行轮询,并在完成对所有终端的轮询后进行第二次轮询㊂若第二次轮询依然在最大等待时间内没有得到响应,则判定离线㊂3㊀采集系统功能研究3.1㊀数据采集电能计量采集系统经过近几年的发展,功能越来越完善和高效,尤其在数据采集业务方面有了长远的进步㊂不管是具体的居民用户的电能量收集,还是工商业㊁大型企业的用电数据以及发电厂㊁智能变电站的数据采集,电能计量采集系统越来越方便电力行业工人的工作方式㊂数据采集流程如图8所示㊂图8㊀数据采集流程图Fig.8㊀Flowchart of data collection电能计量采集系统的计量方法主要有小波算法㊁傅里叶算法㊁神经网络算法等㊂小波变换的实质是对信号进行分解,对产生非平衡效果的无功功率进行拆分㊁使得感性负载和容性负载相互独立计算㊂这种算法使存在非线性负载的电路计量有了突飞猛进的发展㊂傅里叶变换主要解决当电网中存在谐波时电能计量装置无法准确计量的问题㊂离散傅里叶变换可以将信号从时域变换到频域㊂在这种情况下,时域和频域都是离散的㊂也就是说,通过离散傅里叶变换的这种功能可以求出一个信号由哪些正弦波叠加而成,而求出的结果就是这些正弦波的幅度和相位㊂3.2㊀防窃电技术采集系统在防窃电任务中起着至关重要的作用,可以及时地把窃电信息传输给后台监控管理系统㊂据㊃58㊃自㊀动㊀化㊀仪㊀表第43卷分析,我国每年窃电损失达数百亿远,且呈增长的趋势㊂以下介绍两种主动式防窃电监控方法㊂①方法一㊂用于防止分流二次侧电流窃电对于典型的情况㊂在电流互感器二次侧搭V 型钩分流,采用同时检测每一相一次侧㊁二次侧的电流值,并经平台系统分析绘制一次㊁二次电流比值曲线图㊂当比值异常时,应视为有窃电可能进行重点监督㊂②方法二㊂开展对于负荷曲线的主动监控㊂有窃电行为的用户,现场负荷往往会在正常用电状态和窃电状态之间来回切换㊂目前,集抄系统平台可绘制负荷曲线,使系统具备对负荷曲线主动分析功能㊂当负荷曲线有突增突减异常㊁长期运行的最大㊁最小负荷相差50%以上者,为重点监控对象㊂某被窃电用户用电负荷监测数据如图9所示㊂图9㊀某被窃电用户用电负荷监测数据Fig.9㊀Monitoring data of electric load of a stolen user3.3㊀计量装置异常分析方法规律性非连续算法软件流程如图10所示㊂图10㊀规律性非连续算法软件流程图Fig.10㊀Software flowchart of regular discontinuous algorithm计量装置故障的形式虽然多种多样,但最终都会反映到所采集的电压和电流上㊂因此,可主要根据采集到的电压和电流数据设计算法,对电能计量装置运行异常及疑似用电异常进行智能分析㊂计量装置分析方法主要分为连续性算法和非连续性算法两种㊂当采用连续性算法进行数据分析时,根据数据冻结密度采集保存的数据在持续一段时间异常状态后恢复正常,其后在某个时间段继续出现这个异常状态㊂非连续性是指数据在某个点出现突变,并保持该状态一定时间㊂4㊀应用分析4.1㊀系统装置评估电能计量装置的不间断运行是常态化的㊂就如何保证电能计量装置的准确性,需要对电能计量装置运行状态作一个整体的评估㊂评估时,不仅要考虑各种一般情况,而且要考虑一些特殊的情况㊂比如:当某个元器件出现严重异常的情况,得出的计量装置整体的运行状态就会产生很大的偏差㊂只有在所有部件都没有出现异常情况时,系统才能根据各自的权重值进行整体运行状态的综合评估㊂计量装置结果评估的内容主要包括电能表评估㊁电压互感器评估㊁电流互感器评估㊁二次回路评估四个方面,分别用G ㊁P ㊁C ㊁H 表示㊂经过一系列的调查研究,得出如表1所示的各模块状态评分比重表㊂表1㊀各模块状态评分比重表Tab.1㊀Scale of status score for each module评估项状态量权重系数数据来源G 电能表评估0.35电能表状态评估评分P 电压互感器评估0.20电压互感器状态评估评分C 电流互感器评估0.10电流互感器状态评估评分H二次回路评估0.15二次回路状态评估评分㊀㊀电能计量装置整体状态评估评分公式为:Z =0.35G +0.2P +0.1C +0.15H0(min(G ,P ,C ,H )<40){(5)4.2㊀实例应用电能计量装置在电力行业的发展过程中起到了巨大的作用㊂因此,就如何做好电能计量装置的技术实施㊁工程应用等方面工作,使其能够进一步的保证电能计量的准确性以及促进电力行业的发展是非常重要的㊂以本文设计的电能计量信息采集装置作支撑,选取不同环境㊁不同应用场合下的A㊁B 两地来检测采集系统的实用性㊂两地电能计量信息系统采集检测结果如表2所示㊂㊃68㊃第2期㊀基于智能电表的电能信息采集系统的设计与研究㊀张㊀芹,等表2㊀两地电能计量信息系统采集检测结果Tab.2㊀Collection and test results of electric energymeasurement information system in two places%地域抄表成功率线损达标率终端在线率采集覆盖率A地99.9880100.0099B地100.007599.9099㊀㊀电能信息采集系统主要对抄表成功率㊁线损达标率㊁终端在线率㊁采集覆盖率等四个模块进行检测㊂这四个模块可以综合性地考量用户的体验㊂抄表成功率是验证信息采集系统硬件设计的一个指标,是采集系统最重要的指标,同时也是电能计量信息采集系统功能精确性㊁系统完善性的体现㊂线损达标率是输入电量减去输出电量的比值,会影响电量的传输质量㊂终端在线率是指当前在使用终端设备在线数量与全部在正常使用终端的比值,主要考虑的是会不会出现数据采集终端掉线的情况㊂如果出现掉线就会出现采集数据失准,会影响后面的数据处理分析,造成数据采集结果出现偏差㊂采集覆盖率是度量电能计量采集系统完整性的方法,是测试有效性的一个度量,用于可靠性㊁稳定性以及性能的评测㊂通过这四个模块,可以让用户更加清楚㊁直观地了解到整个过程的详细信息,也使得电网的经济性运行更加可靠㊂从表2的结果来看,本文提到的电能计量采集系统在抄表成功率㊁终端在线率及采集覆盖率数据非常高,几乎可达100%㊂上述指标的数据也是验证一个采集系统是否可以满足电力用户需求的考量㊂这些数据足以证明该系统的具有很强的实用性㊂与传统的电能计量系统相比,本文设计的电能计量采集系统在实用性㊁准确度㊁经济性等方面具有优越性,可以对电能计量信息㊀㊀采集系统的技术发展起到一定推动作用㊂5㊀结论本文设计了一种基于智能电表的电能信息采集系统,改善了目前电能信息计量采集系统精确度差㊁计量手段单一以及终端在线率低的问题等㊂通过试验,证明了本文设计的电能计量采集系统的采集精度高,使用简单㊁方便,安全性能优越㊂参考文献:[1]虞跃.基于深度学习的电力设备智能运行方式的研究[J].自动化仪表,2020,35(7),20-24.[2]闫书芳,张晓东,朱国富.符合IR46标准的电能表设计研究[J].电测与仪表,2019,56(8):144-147.[3]孙燕.新型智能生产过程调度中心的研究[J].自动化与仪表, 2020,35(6),101-104.[4]郁黎,范军华,高重远.相位测量的优化方法[J].电测与仪表, 2016,53(15A):47-49.[5]程瑛颖,杨华潇,肖冀,等.电能计量装置运行误差分析及状态评价方法研究[J].电工电能新技术,2014(5):76-80. 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用电信息采集系统数据应用率对标细则-下半年-定lic
3
正确统计网络连接状态、CPU负荷、内存使用情况、硬盘使用情况，监测关键进程的运行情况
计量处
20
终端设备
运行状态
查询统计各单位各类型终
端设备的运行状态（参见采集终端运行状态标准编码）汇总数量，可关联查
看明细信息。
3
正确统计显示采集设备当前运行状态，关联查新对应设备明细正确。
7
费控管
理
用户费控
操作使用
按单位、时间段查询系统专变用户费控操作日志记
6
有专变用户费控使用记录
营业处
序号
功能模块
功能项
功能要点
功能要点说明
权重
实用化要求
应用责任处室
记录
录。
8
用户电价
参数下发
使用记录
从营销业务应用系统获取用户电价信息，对需要下
发的电价方案进行维护，能够利用远程通信信道对本地费控电能表下发电价参数。电价下发方案应与
计量处
5
数据项透
抄
系统应支持通过透传方式召测电能表的电能数据。(即支持DL/T645协议)
6
1、对现场电能表通过采集系统进行实时数据透抄，且数据正确。2、对电能表进行日冻结数据透抄，且数据正确
计量处
6
数据发布
输入时间区间等条件查询系统对外发布的数据信息。
3
数据发布及时、准确，实现漏送数据的补送。
营业处、计量处
计量处
2
采集成功
率
根据采集任务的执行情况，统计数据采集成功率。
3
低压用户采集成功率≥96%；高压专变用户采集成功率≥98%；关口采集成功率≥99%;
计量处
用电的信息采集故障现象甄别和处置手册
用电信息采集故障现象甄别和处置手册1 概述 (2)2 故障现象分类及处置方法 (3)3 故障甄别方法 (3)3.1 故障甄别原则 (3)3.2 故障甄别方法和处置措施 (4)3.2.1 终端离线 (4)3.2.2 终端频繁登录主站 (8)3.2.3 数据采集失败 (10)3.2.4 采集数据时有时无 (15)3.2.5 数据采集错误 (17)3.2.6 事件上报异常 (20)1概述用电信息采集系统（以下简称采集系统）是坚强智能电网的重要组成部分，也是智能用电服务环节的技术基础，其安全可靠运行直接关系到智能电网“信息化、自动化、互动化”发展水平。
随着采集系统建设规模和覆盖率的逐年提高，其应用层面逐步扩大、应用成效显著提升。
但由于采集系统组成结构复杂、通信方式众多、现场环境多变、设备供应商技术水平参差不齐，且缺少全面系统的故障现象甄别和处置措施，从而给采集系统日常调试运维工作带来巨大挑战。
因此，为早日实现公司范围内电力客户的“全覆盖、全采集、全费控”，亟需加强采集系统的故障分析和处理能力，及时解决各类现场故障，进一步提高采集系统的运行效率和应用水平。
《手册》对收集到的采集系统典型故障进行整理，归纳总结为六大类常见故障现象，分别是终端离线、终端频繁登录主站、数据采集失败、采集数据时有时无、数据采集错误、事件上报异常，全面覆盖采集系统通信信道、终端软硬件、通信单元、智能电能表各关键环节，并通过典型故障案例分析，详细阐述故障甄别处置方法，旨在帮助采集系统运维人员提升采集系统故障诊断处理能力，切实提高采集系统运维质量。
2故障现象分类及处置方法（1）终端离线：是指终端无法正常登录采集系统主站的现象。
（2）终端频繁登录主站：是指采集终端频繁切换在线、离线状态的现象。
（3）数据采集失败：是指采集系统主站无法成功获取采集终端或电能表的数据信息的现象。
（4）采集数据时有时无：是指采集数据不完整、不连续，采集成功率波动较大的现象。