智能电能表的功能特点及采集终端的远程控制常岩科 李甜甜 郭莉亚

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年2月第6期   作者:常岩科 李甜甜 郭莉亚
[导读] 智能电表是一种新兴的电子设备,它每小时或更短时间记录一次用电量
        摘要:智能电表是一种新兴的电子设备,它每小时或更短时间记录一次用电量,并将此信息返回给公共设施进行监控和计费。智能电表可以实现电表与中央系统之间的双向通信。与家用电力监控器不同,智能电表可以远程收集报告数据,这种先进的测量基础架构(AMI)与传统的自动抄表(AMR)的不同之处在于,它可以在两个方向上与电表进行通信。本文主要研究智能电表的功能特性和终端接头的远程控制,并着重介绍低压集抄的内容。
        关键词:智能电能表;功能特点;采集终端;远程控制
引言
        智能电表的使用对电力用户和能源供应公司都会产生积极影响。用户可以使用智能电表来知道自己家庭的用电量并控制自己的家庭用电,智能电表包含的程序还可以随时随地访问电力用户的电力使用信息,以制定适当的电力消耗策略,确保电网可以安全可靠地运行,并规范用户的电力消耗行为。
1、智能电能表具备的主要功能
        1.1、分时计量功能
        智能电表具有四象限的无功计量能力、正向反转电能能力和反向有功电能测量功能。根据相应的时段累积有功能量,并且分别存储总、尖、峰、平、谷电能量,它可以存储至少能用十二个月的电能,数据存储时间主要是每个月的一号到二十八号之间的整时刻。双向测量技术可以满足用户的需求,具有分布式发电功能,可以科学地利用电能。
        1.2、永久记录事件
        智能电表配备了带有大存储芯片EEPROM,用它可以测量电能、有功和无功功率、电压和电流,在电表关闭和清零时可以永久保存电能数据,可以记录电源故障和发生的时刻、编程次数、编程时间、操作员代码以及编程元素的数据标识等。
        1.3、费控功能
        费用控制功能主要通过本地和远程方法进行操作。这主要是通过使用固态介质(例如CPU卡)在现场实现的。在电表中实时计算电费。如果剩余量低于预警值,则电度表会通过声音或亮光提醒用户。使用控制器时,功耗信息未存储在电表中,当电表收到来自远程电力销售系统的订单时,它必须经过非常详细的密码检查过程以确保信息的安全性。不管是本地控制器还是遥控器,电表的操作都必须经过安全认证或密码检查。
        1.4、测量和监测功能
        电能表可以测量和显示当前的工作参数,例如电压和电流。它还可以监视电压损失、电流损失、电流和电压反转顺序以及功率不平衡和故障,从而确保消费者的用电安全。
2、智能电表采集终端的远程控制
        2.1、GPRS移动数据传输网络
        借助GPRS接口,智能电表对所有收集到的数据信息进行解码,从而可以将数据有效地传输到公共网络数据,并最终发送给能源供应商。GPRS网络系统具有许多优点:例如,构建时间相对较短,总体构建成本相对较低,并且所有设备的安装非常简单,这意味着可以建立无线IP连接,直接指向用电用户。
        2.2、智能电能表数据传输及其存储
        在智能电表控制的各种模块中,ESAM安全模块非常重要。该模块存储各种关键数据信息、剩余量、费率等。

智能电表基于此数据远程仪表无需在本地计费。一些重要的数据信息存储在ES-AM外部,但ES-AM也需要安全认证。如果需要更改ESAM芯片中的数据信息,则必须首先检查其身份并根据MAC+方法执行指定的操作。如果更改数据信息,则需要再次验证您的身份,通过验证后,还应该根据MAC+方法调用相应的数据信息,并同时保存该信息。
        2.3、电表数据采集点
        作为智能电表的最重要组成部分,集中器不仅可以支持单个电表,还可以容纳多个电表。此外,集中器和电表连接在一起,收集的数据通过GPRS系统传输到供电公司,供电公司每个模块的指令将通过集中器被传输[1]。
        2.4、采集主站对智能表的远程控制
        通常情况下,智能电表功能必须设置数据信息采集点,并且该采集点通常位于与GPRS网络系统连接的小区中。该系统还具有使用GPRS网络系统的处理器,项目数据信息可被处理,封装协议后,数据信息直接传输到远程抄表系统。
        2.5、模拟输入
        RTU可以监视不同类型的模拟输入,包括0?1mA,4?20mA,0?10V,±2.5V,±5.0V电流环路等。许多RTU输入通过传感器缓冲大量数据,以提供真实的转换并隔离敏感的RTU输入电平。RTU还可以通过通信系统从主设备或IED(智能电子设备)发送数据值到模拟数据。RTU或主机系统将这些原始数据转换为合适的单位,例如在通过人机界面将数据传输给用户之前剩余的水量、温度或兆瓦。
        2.6、电源
        电源设备包括可变CPU,状态阻尼电压和其他接口卡。还可能包括通过工作站电池系统的交流直流电源故障转换器。RTU可以包括电池和充电电路,以在交流电源故障的情况下继续运行,并在电台不可用的关键应用中启用[2]。
        3、低压集抄
        低压集抄是一项从水表或电能计量设备(燃气,电力)收集使用情况、诊断和状态数据,并将此数据传输到中央数据库以进行计费、故障排除和分析的技术。最重要的是,这项技术可以节省能源供应商在所有物理位置的常规电表读数。另一个优点是,计费基于实时消耗,而不是基于过去或预测的消耗进行估算。及时的信息和分析的结合可以帮助能源公司和客户更好地管理电能、天然气或水的使用和生产。低压集抄技术包括基于电话平台(有线和无线)、射频(RF)或电力线传输的手动、移动和网络技术。中央低压读取主机是一项突破性的解决方案,允许用户通过网络跟踪电、水或天然气的消耗。所有数据几乎都是实时记录的,并使用数据采集软件存储在数据库中。用户可以通过Web应用程序查看数据,并使用各种在线分析工具来分析数据,例如产生负荷概况、分析资费成分并检查水电费账目[3]。
结束语
        总而言之,目前世界各国都在积极推广智能电表的使用,我国还需结合具体的用电情况,对智能电表进行了详细的研究和开发。迄今为止,我国在实践中还没有统一的智能电表标准定义。这对智能电表的研发产生了非常不利的影响,因此,作者认为进行技术研发时,专家和科学家也应考虑进行理论研究。
参考文献
[1]吕亦可.智能电能表的功能特点及采集终端的远程控制[J].建材与装饰,2018(01):239-240.
[2]邵丕彦.智能电能表的功能特点及采集终端的远程控制[J].通讯世界,2016(01):92.
[3]段双梅.智能电能表的功能特点及采集终端的远程控制[J].通讯世界,2015(07):167-168.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: