智能型電能表結(jié)構(gòu)設(shè)置及功能應用探討

蘇旭　王思源

摘要：伴隨我國社會經(jīng)濟體制的飛速發(fā)展，在電力需求量方面也在不斷提升，電能資源的供應計劃方案是對電力宏觀調(diào)控的重要決策，可以具體地展現(xiàn)出電力資源領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展要求。在當前電力科技不斷更新的狀況下，電能表的設(shè)計和使用也逐漸走向了智能化控制道路，通過對智能型電表的有效運用，給我國電力系統(tǒng)的實際工作帶來了很大的幫助。

關(guān)鍵詞：智能電表；結(jié)構(gòu)設(shè)置；功能應用；電力系統(tǒng)；電力資源；電能計量 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM933 文章編號：1009-2374（2015）04-0074-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0319

電能是當前我國較為缺乏的能源之一，在生產(chǎn)和發(fā)展過程中對電能的大量需求已經(jīng)影響到供電部門的實際供電工作，那么如何切實解決地域電能合理化運用是供電部門眼下迫切需要解決的問題。為了改善電力資源在早期監(jiān)測系統(tǒng)方面的缺陷，新時代下對電力資源的調(diào)控必須要對智能型電表進行實質(zhì)性應用，對電力資源實施檢測，對電力資源的供應和調(diào)度提供充分的保障。所以說，對智能電表的結(jié)構(gòu)和具體的功能應用進行分析和了解，可以更好地實現(xiàn)電能的優(yōu)化配置。

1 智能電表的具體結(jié)構(gòu)和發(fā)展現(xiàn)狀

電能表主要是用于某個時間段中對耗電量進行計量的專業(yè)儀表，在電能系統(tǒng)的控制及其調(diào)度的過程中都起到了至關(guān)重要的作用。伴隨社會對電力資源的需求量不斷的加大，傳統(tǒng)型的電能表已經(jīng)無法滿足新體系下的需求，智能型電表已經(jīng)普遍使用在不同地區(qū)的電能供應體系當中，而智能型電能表和傳統(tǒng)的電能表在功能上存在較大的差異性，這就需要我們進一步加以研究。

智能型電能表從內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成來看，可以具體分成三個部分：

第一部分：電流和電壓的輸入回路，就是將被測的電壓或者是電流的實際功率通過相應的分壓器和傳感器轉(zhuǎn)換成適用于電能表的乘法運算器中所需要的電壓，然后再具體傳輸?shù)匠朔ㄆ鳟斨小?/p>

第二部分：乘法器它主要的功能是功率的具體轉(zhuǎn)換，當所測的電路的實際電壓相應地加入到具體的輸入端，這時候就可將其轉(zhuǎn)化成和被測電路相對應的直流電壓進行輸出，然后再傳送到變換器當中進行v-f的具體轉(zhuǎn)換，乘法器是智能型電能表的核心內(nèi)容，電能表的實際測量的準確性就取決于乘法器。其實際的原理就是對乘法器進行有效的運用，以此來實現(xiàn)對電功率和電能耗量方面的計量。

第三部分：v-f轉(zhuǎn)換電路，通常稱之為變換器。因為乘法的輸出是一個直流電壓，它是屬于一個模擬的量，運用數(shù)字式電壓表對相應的電壓進行測量，用對應的功率單位瓦或者是千瓦，來具體表示出實際結(jié)果就是相應的功率數(shù)。電能的測量就需要將具體的電壓轉(zhuǎn)化成實際的脈沖數(shù)，在某一段時間內(nèi)的脈沖數(shù)的總累計量才是實際需要測量的電能量。

2 智能型電能表的功能應用研究

智能型電能表除了具有傳統(tǒng)電能表所有的功能以外，同時對國家的智能電網(wǎng)以及對新能源的運用有著良好的適應性，對電力資源的監(jiān)測和計量方面的工作帶來很大的便捷性和高效性。目前，智能電表不但具備最基本的監(jiān)測元件，同時還包含了雙向型和多種費用的相關(guān)計量、用戶端的掌控以及大量數(shù)據(jù)傳輸形式的數(shù)據(jù)雙向通信和預防偷電的智能化結(jié)構(gòu)等，這些特點都是傳統(tǒng)電能表所不具備的，所以說，智能型電能表體現(xiàn)出了日后節(jié)能型電網(wǎng)的終端發(fā)展趨勢和目標。

2.1 智能型電能表的具體功能

（1）利用單片機的擴展存儲器，對各個時間段的用電量進行記錄和保存，并且通過具體的顯示器來顯示相應的數(shù)據(jù)；（2）要具備過電壓斷電的具體保護措施和過電流斷電保護措施；（3）具備欠壓斷電防護和欠費停電的保護措施；（4）具備在過電壓、過電流以及欠壓斷電之后用戶自行供電等功能；（5）運用紅外線記錄器對電能表時鐘進行校準，對應的脈沖代表著具體的電能值；（6）對電能表的表號進行設(shè)置、通過的電流值、通過的電壓值、具體的時間段、開表的密碼以及欠費停電之后的具體送電功能。

2.2 智能電表和手持抄錄器之間的紅外通訊電路

智能電表和手持抄錄器二者之間的相互通訊方式是通過紅外線通訊。紅外線的通訊形式具備可靠性較高、安全性較高、設(shè)計成本較低等方面的優(yōu)點，在電子產(chǎn)品領(lǐng)域中有著較為良好的發(fā)展前景，所以這項技術(shù)被普遍地應用到智能儀器的通訊領(lǐng)域當中。

3 智能電表在電能計量方面的功能

智能型電表可以實現(xiàn)很多方面的基本功能，因為智能電表中運用了微處理器處理方式，它還可以依據(jù)實際的需要做出相應的功能變更和拓展。

3.1 電能計量功能

這其中包含了電能的計量以及電能的實時計量兩種功能，在實際實施累計功能的時候需要精確到0.1度，在進行實時電能計量的過程中，要是用戶在用電量和電功率方面呈現(xiàn)較大的趨勢，那么實時計量的功率值就需要做到更加準確。

3.2 時段掌控功能

對智能型電表實施操作的工作人員可以運用指定的傳輸介質(zhì)對電能表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)所涉及的日計時誤差進行調(diào)整，對應電表內(nèi)部的主控制模塊的單片機就可以具體地設(shè)定出準確的讀取周期，對調(diào)整后的計時進行準確的讀取。通過這種形式可以有效地實施電表內(nèi)部的時段控制功能，還可以設(shè)定出具體的電量凍結(jié)時段，將電量儲存起來。

3.3 分時計費功能（付費率功能）

分時計費功能的基本思想就是以經(jīng)濟為杠桿，用戶在用電方面存在高峰期和低谷期，在不同的時期其電能的收費價格也存在一定的差別，所以說，在電能收費方面就要采取用電高峰期收費較高、低谷期收費降低的方式，通過這種方式的運用，可以有效提升人們的用電質(zhì)量，有效預防了電能浪費的狀況。

3.4 最大電能需求量計量

在智能型電表的設(shè)計當中，首先需要對此范圍內(nèi)的用戶用電狀況進行了解，并且要對最大用電量實施限定，然后在對相應時間段的實際用電量進行計量，從中記錄下實際用電量的最大值，對實際的用電最大值和預先所設(shè)定的用電最大值進行比較，如果出現(xiàn)實際的最大用電量超出了預測值，那樣電能表當中就會相應的發(fā)出警示信號。

3.5 監(jiān)控功能

智能型電表對整體的供電系統(tǒng)的監(jiān)控功能主要體現(xiàn)在兩大方面：第一，當供電線路當中出現(xiàn)功率超出恒定限額的時候，電能表就會發(fā)出警示信號，當超出額定功率上限的時間大于電表中預先所設(shè)定的超出時間時，電表就會主動發(fā)出電路跳閘的信號；第二，在智能型電表作用在付費系統(tǒng)中時，當出現(xiàn)實際電量小于系統(tǒng)所設(shè)定的最小值，但是并沒有低于零度以下時就會發(fā)出警示信號，當余下的電量在零度以下的時候就會發(fā)生跳閘的信號。智能型電表對自身的工作狀態(tài)的監(jiān)控方面主要體現(xiàn)在表內(nèi)的電池電量控制，時鐘的調(diào)整以及數(shù)據(jù)存儲器等，智能型電表可以通過蜂鳴器或者是提示燈對表內(nèi)的工作狀況加以提示。

4 結(jié)語

本文主要對智能型電能表的具體結(jié)構(gòu)以及相應的功能進行分析和探討，通過闡述我們可以得知，智能型電能表主要是用于某一時間段中對耗電量進行計量的專業(yè)儀表，在電能系統(tǒng)的控制及其調(diào)度的過程中起到了至關(guān)重要的作用。伴隨社會對電力資源的需求量不斷的加大，傳統(tǒng)型的電能表已經(jīng)無法滿足新體系下的需求，智能型電表已逐漸普及在不同地區(qū)的電能供應體系當中?？傊瑢χ悄苄碗娔鼙磉M行科學有效的運用可以為我國電能資源的發(fā)展及其掌控方面起到保障性的作用。

參考文獻

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作者簡介：蘇旭（1987-），男，湖北宜昌人，國網(wǎng)湖北省電力公司長陽縣供電公司助理工程師。

（責任編輯：黃銀芳）