单相智能电能表工作原理及费控功能的实现（可编辑）

单相智能电能工作原理及费控功能的实现（可编辑） 单相智能电能表工作原理及费控功能的实现 甘 肃 电 力 技 术 单相智能电能表工作原理及费控功能的实现 王明俭 甘肃甘南供电公司 甘肃省兰州市 【摘 要】 智能电能表具有测量精度高、稳定性好、可靠性高、过载能力强、 功能丰富、环保节能等优点, 已在甘肃全省推广应用。详尽介绍了智能电能表的工作原理及费控功能的实 现,为先付费后用电提供了技术 支持,以利于智能电表的推广使用。 【关键词】 智能电能表 费控功能 负荷控制 引言 智能电能表费控功能的实现 智能电能表作为智能电网建设的重要基础设 智能电能表费控功能的实现分为本地费控和远 备,是实现双向互动智能用电的重要组成部分,对 程费控两种方式。本地费控方式通过 卡、射频 于电网实现信息化、数字化、自动化和互动化具有 卡等固态介质实现,具有两套费率时段,可通过预 蘑要支撑作用。与智能电网发展相联系,其基本功 先设置时间实现两套费率时段的自动切换,可以在 能是提高电力企业的经营效率、促进节能减排,增 电能表内进行电费实时计算;远程费控方式通过公 强电力系统的稳定性,满足国家电网公司电力用户 网、载波等虚拟介质和营销系统 远程售电系统 用电信息采集系统全覆盖、全采集、全预付费的建 实现,电费计算在营销系统 远程售电系统 中完 设要求。与传统的电能表相比,智能电表除了基本 成。对用户供电的控制是通过智能电能表输出控制 计量功能外,还具备以下功能:一是能够实现双向 信号,来控制负荷开关的开关状态实现的。 计量,支持分布式能源用户的接入;二是具备阶梯 . 本地费控智能电能表 电价、预付费及远程通断电功能,支持智能需求管 本地费控智能电能表在电能表内进行电费实时 理;三是可以实时监测电网运行状态、电能质量和 计算,其主要功能包括:?当剩余金额小于或等于 环境参量,支持智能用电用能服务;四是具备异常 设定的报警金额时,电能表能以声、光或其他方式 用电状况在线监测、诊断、报警及智能化处理功能, 提醒用户;透支金额应实时记录,当透支金额低于 满足计量装置故障处理和在线监测的需求等。 设定的透支门限金额时,电能表发出断电信号,控 制负荷开关中断供电;当电能表接收到有效的续交 智能电能表的工作原理 电费信息后,首先扣除透支金额,当剩余金额大于 采用电子技术,将负载电压和电流采样信号, 设定值默认为零 时,方可通过远程或本地方式使 经 / 转换成数字信号处理,计算出电压、电流、 电能表处于允许合闸状态,由人工本地恢复供电。 功率,完成单相电能计量。同时, / 转换器生成电 ?剩余金额不能超过允许的电能表最大储值金 量脉冲送到计数通道。经过多种运算完成分 额;最大储值金额由电能表显示位数决定。?电能 时计量、安全认证、红外及 通讯、载波或无 表的预存电费金额应能与表内的剩余金额进行准确 线 通讯、卡功能、显示、跳合闸等功能处 迭加,并能将剩余金额、电能表用电参数等信息返 理,同时完成运行参数的监测,并记录存储各种用 写至固态介质。?电能表不接受非指定介质输入的 电数据、记录各种事件记录。 任何信息。当使用非指定介质或进行非法操作时,单相智能电能表工作原理 及费控功能的实现 电能表能进行有效防护,在非指定介质或非法操作 控制负荷开关中断供电; 当客户再次购电且购电金 额由主站下发到电能表后,将自动扣除透支金额并 撤销后,电能表能正常工作且数据不丢失。?通过 固态介质对电能表进行参数设置、预存电费、信息 允许客户人工合闸恢复供电。 返写、数据抄读和下发远程控制命令操作时, 与本地费控智能电能表相比,其缴费方便,客 需通过严格的密码验证及安全认证,除用户购电信 户只需到售电部门缴费,售电系统就会自动将电费 输入电能表,无需客户跑到用电现场使用 卡或 息外的其他用电参数设置还应通过编程键和编程密 码验证使电能表处于编程允许状态下方可进行。 射频卡;同时能够实时监测用户的用电情况和电网 客户用电前将 卡或射频卡等固态介质插入 的运行情况,通过主站定制任务的监测和实时召测, 可以分析用电情况和电网的运行参数;另外便于统 电能表后,显示器将显示本次所购电量及当前剩余 计线损,能够实时抄回用户的用电量,以便准确的 电量,取下卡后,显示熄灭。客户用电过程中,电 统计线损。 能表会自动对所购电量作递减计算,当卡内金额达 到或小于报警金额时,电能表以声、光或其他方式 . 负荷控制 对用户供电的控制,是通过智能屯能表输出电 提醒客户;当透支金额低于设定的透支门限金额时, 脉冲或电平开关控制信号,控制外部报警装置或负 电能表发出断电信号,控制负荷开关中断供电;当 荷开关来实现的。负荷开关可采用电能表内置或外 客户再次购电并将卡插入电能表,电能表接收到有 效续交电费信息后,扣除透支金额并允许客户人工 置方式。采用内置负荷开 关时,开关操作时电能表 具有消弧措施,其出口回路有防误动作和便于现场 合闸恢复供电。 测试的安全措施;采用外置负荷开关时,电能表设 . 远程费控智能电能表 计有一组开关信号控制负荷开关,负荷开关需另外 远程费控智能电能表电费计算在远程售电系统 中完成,表内不存储、显示与电费、电价相关信息。 购置配套设备。正常工 作时,输出的开关信号维持 负荷开关合闸,允许用户用电;当满足控制条件时, 其主要功能包括:一是当营销系统主站计算出的剩 输出的开关信号驱动外置负荷开关动作,中断供电。 余金额小于或等于设定的报警金额时,电能表能以 负荷开关无论内置、外置,用户购电成功后都须通 声、光或其他方式提醒用户;当透支金额低于设定 过本地方式由用户自行合闸。 的透支门限时,电能表发出断电信号,控制负荷开 关中断供电;当电能表接收到主站发送的有效续交 安全认证加密 电费信息后,将自动扣除透支金额并允许客户人工 对电能表进行参数设置、预存电费、信息返写 合闸恢复供电。二是剩余金额不能超过设计允许的 和下发远程控制命令操作时,需通过严格的密码验 电能表最大储值;最大储值由电能表显示位数决定。 证或 模块等安全认证,以确保数据传输安全可 三是电能表不接受非指定介质输入的任何信息。当 靠。 模块的加密算法应采用国密算法,推荐使 使用非指定介质或进行非法操作时,电能表能进行 用 国密算法。电能表通过全性能试验,通过系 有效防护;在非指定介质或非法操作撤销后,电能 统内有资质的检测机构对电能表数据传输进行安全 表能正常工作且数据不丢失。四是电能表接收远程 售电系统下发的拉闸、允许合闸、 数据抄读指 认证检查。 令时,需通过严格的密码验证及安全认证。 结束语 远程费控智能电能表的远程方式通过公网、载 智能电能表大面积的推广应用是电能表发展的 波等虚拟介质和远程售电系统实现。客户用电前可 必然趋势。它的应用满足了智能电网建设的信息化、 以到供电营业厅购电,也可通过互联网、电话划转 自动化、互动化,满足了电力用户用电信息采集系 自动购电,购电金额由主站下发到客户电能表中, 统全覆盖、全采集、全预付费的要求,对电力系统 在电能表的正常运行中,主站会自动对所购电量作 中电能表实际使用点多面广、装用环境迥异,运行 递减计算,当剩余金额达到或小于报警金额时,电 管理严格等情况的解决起到重要的作用,促进了电 能表以声、光或其他方式提醒客户;当透支金额低 力系统电能表应用水平的整体提高。特别是电能表 于设定的透支门限金额时,电能表发出断电信号,