智能電能表的功能特點(diǎn)及采集終端的遠(yuǎn)程控制

康艷華

【摘要】目前，我國(guó)正處于不斷發(fā)展中，智能電表在我國(guó)快速地發(fā)展，智能電表是一種電子設(shè)備，每隔一小時(shí)或更短時(shí)間記錄一次電能消耗，并至少每天將這些信息反饋給公共設(shè)施進(jìn)行監(jiān)測(cè)和計(jì)費(fèi)。本文主要對(duì)智能電能表的功能特點(diǎn)和采集終端遠(yuǎn)程控制進(jìn)行了研究，重點(diǎn)分析了低壓集抄方面的內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】智能電能表；功能特點(diǎn)；采集終端；遠(yuǎn)程控制

一、智能電能表的相關(guān)概念

智能電表一詞通常指電表，但也可能是指測(cè)量天然氣或水的消耗量的裝置。類似的儀表通常被稱為間隔時(shí)間或使用時(shí)間表，已經(jīng)存在多年，但“智能儀表”通常包括實(shí)時(shí)或接近實(shí)時(shí)的傳感器，停電通知和電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)。這些附加功能不僅是簡(jiǎn)單的自動(dòng)抄表（AMR）。它們?cè)谠S多方面與高級(jí)計(jì)量基礎(chǔ)設(shè)施（AMI）計(jì)量表類似。歷史上安裝了間隔和使用時(shí)間計(jì)量器以測(cè)量商業(yè)和工業(yè)用戶，但是可能沒有自動(dòng)閱讀。智能電表的推出是節(jié)能的一個(gè)策略。例如，在非高峰時(shí)段提供較低利率的使用時(shí)間關(guān)稅以及通過凈計(jì)量將電力銷售回電網(wǎng)也可能使消費(fèi)者受益。智能電表是智能電網(wǎng)的一部分，但是它們并不構(gòu)成智能電網(wǎng)。自從全球電力放開管制和市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的價(jià)格開始以來，公用事業(yè)一直在尋找使消費(fèi)與發(fā)電相匹配的手段。傳統(tǒng)的電氣和煤氣表只能測(cè)量總消耗量，因此不能提供每個(gè)計(jì)量地點(diǎn)何時(shí)消耗能源的信息。智能電表提供了一種測(cè)量特定地點(diǎn)信息的方法，使電力企業(yè)根據(jù)一天中的時(shí)間和季節(jié)引入不同的價(jià)格來消費(fèi)。電力企業(yè)提出，從消費(fèi)者的角度來看，智能計(jì)量為住戶提供潛在的利益。這些措施包括：幫助消費(fèi)者更好地管理他們的能源采購(gòu)的工具———指出在家中有顯示器的智能電表可以提供最新的電力消耗，最新的天然氣和電力消費(fèi)信息，并幫助人們管理能源使用，減少能源費(fèi)用。電價(jià)通常在當(dāng)天和季節(jié)的某些可預(yù)測(cè)時(shí)間達(dá)到峰值。特別是，如果發(fā)電受到限制，如果來自其他地區(qū)的電力或更昂貴的發(fā)電上網(wǎng)，價(jià)格可能會(huì)上漲。支持者認(rèn)為，在高峰時(shí)段為客戶提供更高的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)將鼓勵(lì)消費(fèi)者調(diào)整消費(fèi)習(xí)慣，以更好地響應(yīng)市場(chǎng)價(jià)格，并進(jìn)一步斷言，監(jiān)管和市場(chǎng)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)希望這些“價(jià)格信號(hào)”可能會(huì)延遲新一代的建設(shè)或至少?gòu)妮^高價(jià)格的來源購(gòu)買能源，從而控制電價(jià)的穩(wěn)步和快速增長(zhǎng)?；诂F(xiàn)有試驗(yàn)的學(xué)術(shù)研究表明，房主的電力消耗平均下降約3～5%。

二、采集終端的遠(yuǎn)程控制

（一）電源

交流電源包括各種CPU，狀態(tài)濕度電壓和其他接口卡。這可能由交流到直流轉(zhuǎn)換器組成，這些交流轉(zhuǎn)換器通過工作站電池系統(tǒng)運(yùn)行RTU可能包括一個(gè)電池和充電器電路，以在發(fā)生AC電源故障的情況下繼續(xù)運(yùn)行，以便在電臺(tái)不可用的關(guān)鍵應(yīng)用中使用。

（二）數(shù)字或狀態(tài)輸入

大多數(shù)RTU包含輸入部分或輸入狀態(tài)卡，以獲取兩個(gè)狀態(tài)真實(shí)世界信息。這通常是通過使用隔離的電壓或電流源來檢測(cè)RTU站點(diǎn)遠(yuǎn)程觸點(diǎn)（打開或關(guān)閉）的位置。該接觸位置可以代表許多不同的裝置，包括電氣斷路器，液體閥門位置，警報(bào)狀況和裝置的機(jī)械位置。計(jì)數(shù)器輸入是可選的。

（三）模擬輸入

RTU可以監(jiān)視不同類型的模擬輸入，包括0～1mA，4～20mA電流環(huán)，0～10V，±2.5V，±5.0V等。許多RTU輸入通過傳感器緩沖大量數(shù)據(jù)，以轉(zhuǎn)換和隔離real來自敏感的RTU輸入電平的世界數(shù)量。RTU也可以通過通信系統(tǒng)從主或IED（智能電子設(shè)備）發(fā)送數(shù)據(jù)值到模擬數(shù)據(jù)。RTU或主機(jī)系統(tǒng)在將數(shù)據(jù)通過人機(jī)界面?zhèn)魉徒o用戶之前，將這些原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)膯挝唬缡Ｓ嗨?，溫度或兆瓦?/p>

三、低壓集抄

（一）觸摸技術(shù)

利用基于觸摸的低壓集抄，抄表器可以攜帶手持式計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)采集設(shè)備，并帶有探針或探針。設(shè)備通過觸摸或放置讀取探頭靠近觸摸板中的讀取線圈，自動(dòng)從儀表收集讀數(shù)。當(dāng)按下按鈕時(shí)，探頭向觸摸模塊發(fā)出詢問信號(hào)以收集讀數(shù)。設(shè)備中的軟件將序列號(hào)與路由數(shù)據(jù)庫(kù)中的序列號(hào)相匹配，并將儀表讀數(shù)保存以供以后下載到計(jì)費(fèi)或數(shù)據(jù)收集計(jì)算機(jī)。由于抄表器仍然需要到達(dá)儀表現(xiàn)場(chǎng)，有時(shí)也稱為“現(xiàn)場(chǎng)”低壓集抄。接觸式閱讀器的另一種形式使用標(biāo)準(zhǔn)的紅外端口來傳輸數(shù)據(jù)。協(xié)議在制造商之間通過ANSIC12.18或IEC61107等文件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

（二）射頻網(wǎng)絡(luò)

基于射頻的低壓集抄可以采取多種形式。更常見的是手持，移動(dòng)，衛(wèi)星和固定網(wǎng)絡(luò)解決方案。目前使用的雙向射頻系統(tǒng)和單向射頻系統(tǒng)都使用授權(quán)和非授權(quán)射頻頻段。在雙向或“喚醒”系統(tǒng)中，無線電信號(hào)通常被發(fā)送到AMR表的唯一序列號(hào)，指示其收發(fā)器加電并發(fā)送其數(shù)據(jù)。儀表收發(fā)器和讀取收發(fā)器都發(fā)送和接收無線電信號(hào)。在單向“起泡”或連續(xù)廣播式系統(tǒng)中，儀表連續(xù)發(fā)送，數(shù)據(jù)每隔幾秒發(fā)送一次。這意味著讀取裝置只能是接收機(jī)，而儀表只能是發(fā)射機(jī)。數(shù)據(jù)只能從儀表發(fā)送器傳送到讀數(shù)接收器。

（三）低壓集抄主機(jī)

低壓集抄主機(jī)是一個(gè)后臺(tái)解決方案，允許用戶通過Internet跟蹤電力，水或天然氣的消耗量。所有數(shù)據(jù)都是近實(shí)時(shí)收集的，并通過數(shù)據(jù)采集軟件存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。用戶可以通過Web應(yīng)用程序查看數(shù)據(jù)，并可以使用各種在線分析工具分析數(shù)據(jù)，如繪制負(fù)載簡(jiǎn)檔，分析資費(fèi)組成部分，并驗(yàn)證水電費(fèi)賬單。

四、結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)電表的設(shè)置較為分散，且數(shù)量龐大，導(dǎo)致抄表工作負(fù)擔(dān)繁重。為了解決這一問題，用電管理部門應(yīng)用智能電表實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、自動(dòng)化抄表，極大地提高了抄表工作的效率，同時(shí)還可以減少對(duì)人力資源的需求。

參考文獻(xiàn)

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