海南立普光电力高科技有限公司

 
 
 
 
中国电力网
电力世界网
国家电力信息网
国家电力资讯网
新能量电力信息网
赛尔电力资讯网
 
智能电表的技术特点及应用
时间:2013-03-25 16:52:41 阅读4763次
智能电表的技术特点及应用
一、智能电表的产生背景
  长期以来,居民用电管理收费一直采用先用电、后抄表、再付费的传统作业方式。居民用电绝大多数实行“分表制”,即若干集中居住的家庭(一个居住单元或若干居住单元的集合)使用一个总的电表,每户装一个分电表,电力部门抄表员抄收总电表的电量,作为居民交付电费的依据。居委会或物业管理部门还需去抄取各家电表的读数,收取各家电费。据统计,仅电力部门的抄表队伍人数就数以万计,且人为方式弊端多,工作效率低,给管理部门造成了人力、物力、时间上的极大浪费。为了适应社会的需要,保证用户安全、合理、方便地用电,对传统的电表和用电的管理模式进行改造, 使之符合社会发展的需要就显得很有必要。
  过去,我国生产的交流电度表均为感应式机械电度表,多年以来,作为用电管理最重要也是最基础的用电数据依旧不得不采用原始落后的人工抄收的方式,不但劳动强度大、效率低,而且还会存在抄表不到位、估抄、漏抄、错抄、错算及抄表周期长等问题,对窃电行为的防治更无从谈起。在信息化,网络化,电力系统大踏步现代化的今天,手工抄表更是与无人值班等高度的自动化形成了鲜明对比,成为制约供电系统现代化管理的一大障碍。就系统的完整性而言,电力系统从发电,配电,传输一直到区域变电所都已基本实现了自动化管理,而唯独用户终端没有,造成了系统的不完整,直接或间接的影响了系统潜能的发挥。
  正是由于以上背景,智能电度表应运而生。所谓智能电表,就是应用计算机技术,通讯技术等,形成以智能芯片(如CPU)为核心,具有电功率计量计时、记费、与上位机通讯、用电管理等功能的电度表。
二、智能电表的现状
  目前,国内智能电度表从结构上大致可分为机电一体式和全电子式两大类。机电一体式,即在原机械式电度表上附加一定的部件,使其完成所需功能,一般而言其设计方案是在不破坏现行计量表原有物理结构,不改变其国家计量标准的基础上加装传感装置变成在机械计度的同时亦有电脉冲输出的智能表。全电子式则从计量到数据处理都采用以集成电路为核心的电子器件,从而取消了电表上长期使用的机械部件,与机电一体化电度表相比具有电表体积减小,可靠性增加,更加精确,耗电减少,并且生产工艺大大改善,不必只在原有意义上的专业电度表厂生产等优越性,现已完全取代带有机械部件的电度表。
  电度表作为电费收取的计量依据,涉及到一个抄表问题,因此有必要从电度表的抄表方式进行分类。从现行技术来看主要有IC卡式,远传抄表式。
  1 IC卡电表收费系统
  IC卡电表收费系统的投入成本较低、可靠性高、使用寿命长。IC卡采用硅片(EEPROM)来存储信息,存储器大,寿命长。IC卡电表收费系统安全性高,不易仿制,收费准确,不易出错,具有很强的加密性。采用IC卡电表收费系统可提高居民用电收费的管理水平,确保各级管理部门能及时收到电费 (用户不继续买电,电度用完后将断电)。IC卡表的系统功能包括预收费功能,报警功能,断电功能,显示功能和加密功能。
  IC卡表的整个收费系统 包括主机,IC卡电表和IC卡三部分。IC卡电表收费系统,实
现了用电收费电子化,其技术成熟可靠,各级管理部门可以不必再为收费问题而发愁。所以,
IC卡收费系统在我国得到了较大范围的推广,是目前市场主流的用电管理方式。缺点是由
于用户终端与系统主机并没有直接联系,用户的用电情况只有在用户持卡交费时才能了解
到。
    IC卡表收费系统的特点:
  具有多种防窃电功能,起动电流小、无潜动、宽负荷、低功耗,误差曲线平直、长期运行时稳定性好,
  体积小、重量轻、安装方便。
  准确度高:全电子式设计,内置专用芯片,精度不受频率、温度、电压,高次谐波影响。
  长寿命 :采用SMT技术,优化的电路设计,整机出厂后无需调整电路。
  功耗低:采用低功耗设计,降低电网线损。
  预购电量;IC卡传递数据,实现数据回读,包括:使用总电量,剩余电量,本次购电量,总购电量,总购电次数等信息。
  储存表常数、初始值、用户编号,用户住址、姓名等信息。
  超负荷报警断电、剩余电量报警,提醒用户及时购电。
  技术参数:采用长寿命基表,延长使用周期。
  精度等级为1.0级,2..0级。
  2 远程自动抄表系统
  远程自动抄表系统主要由电能表、采集器、集中器、数据传输通道、主站系统构成,现在国内的远传抄表系统主要有485总线和载波抄表两种形式,载波集抄系统是利用专用芯片对用电数据进行调制解调,通过电力线进行通讯以实现集中抄表。485总线方式的数据传输 可靠性高,缺点是需布线,安装较复杂,另外拉线易被人为破坏,特别是现在许多小区不允许拉明线,使这种总线方式难于施工。现在采用较多的方案 是用户终端到数据集中器采用电力线载波通讯,数据集中器到上位机用专用电话线。远程抄表系统一次投入成本高,实际应用中由于线路方面干拢因素多,适用于小区集中抄表,不适用于农村电网改造。
三、智能电表的原理和特点
  1、智能电表的构成和原理
  电子式智能电表,是在电子式电表的基础上,开发面世的高科技产品,它的构成、工作原理与传统的感应式机械电能表有着很大的差别。而电子式智能电表主要是由电子元器件构 成,其工作原理是先通过对用户供电电压和电流的实时采样,再采用专用的电能表集成电路,对采样电压和电流信号进行处理,并转换成与电能成正比的脉冲输出,最后通过单片机进行处理、控制,把脉冲显示为用电量并输出。
  通常我们把智能电表计量一度电时A/D转换器所发出的脉冲个数称之为脉冲常数,对于智能电表来说,这是一个比较重要的常数,因为A/D转换器在单位时间内所发出脉冲数个的多少,将直接决定着该表计量的准确度。目前智能电表大多都采用一户一个A/D转换器的设计原则,但也有些厂家生产的多用户集中式智能电表采用多户共用一个A/D转换器,这样对电能的计量只能采用分时排队来进行,势必造成计量准确度的下降,所以在选择时应该注意。
  2、智能电表的特点
  由于采用了电子集成电路的设计,再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,因此与感应式机械电表相比,智能电表不管在性能还是操作功能上都具有很大的优势。
  (1)功耗:由于智能电表采用电子元件设计方式,因此一般每块表的功耗仅有0·6w~0·7w左右,对于多用户集中式的智能电表,其平均到每户的功率则更小。而一般每只感应式机械电表的功耗为1·7w左右。
  (2)精度:就表的误差范围而言,2·0级电子式电能表在5%~400%标定电流范围内测量的误差为±2%,而且目前普遍应用的都是精确等级为1·0 级,误差更小。感应式机械电表的误差范围则为+0·86%~-5·7%,,而且由于机械磨损这种无法克服的缺陷,导致感应式机械电能表越走越慢,最终误差越来越大。 国家电网曾对感应式电表进行抽查,结果发现50%以上的感应式电表在用了5年以后,其误差就超过了允许的范围。
  (3)过载、工频范围: 智能电表的过载倍数一般能达到6~8倍,有较宽的量程。目前8~10倍率的表成正为越来越多用户的选择,有的甚至可以达到20倍率的宽量程。工作频率也较宽,在40HZ~1000HZ范围。而感应式电表的过载倍数一般仅为4倍,且工作频率范围仅为45~55HZ之间。
  (4)功能:智能电表由于采用了电子表技术,可以通过相关的通信协议与计算机进行联网,通过编程软件实现对硬件的控制管理。因此智能电表不仅有体积小的特点,还具有了远传控制、复费率、识别恶性负载、反窃电、预付费用电等功能,而且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感应式电表来说都是很难或不可能实现的。
四、结论
       智能电表系统是利用当代微机技术、数字通讯技术与计量技术,集能耗计量、数据采集、数据处理于一体,将城市居民能耗信息与综合处理相结合的系统,使公用事业部门及物业管理部门从根本上减轻人工上门抄表的繁杂劳动,准确而便捷的收费系统,既可节省人力,又可减少相关事业部门与客户之间的纠纷,不但能提高管理部门的工作效率,也适应了现代用户对缴费的新需求。
点击返回】【点击关闭

 
copyright©2007海南立普光电力高科技有限公司 All Rights Reserved.
地址:中国海南海口市金盘工业开发区建设一横路A座 电话:0898-66816335 66816337 传真:0898-66816062
网址:www.lpgkeji.com 网络顾问:中企在线 琼ICP备20000060号