２０１ ４年第３６期 （总第３１５期） 嘲黧 萎《热奎禽 （ＣｕｍｕｌａｔｉｖＮｅｏ．ｔｙＮ３Ｏ６．２０１４ ３１ ５） ．刍议智能电表的应用优势及其开发 冯文霞 （国网江西省电力公司景德镇供电分公司，江西景德镇３３３０００） 摘要：随着网络信息技术的发展，对我国的经济发展方式产生了直接的影响。智能电网、电力系统自动化和智 能化创建正在逐步推进，在创建国家电网智能化的过程中，智能电表获得了广阔的市场空间和发展空间。文章 介绍了智能电表的应用优势和前景开发，仅供参考。 关键词：智能电表；应用优势；电表开发；智能电网；电力系统；智能化 中图分类号：ＴＭ９３３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ００９－２ ３７４（２０１４）３６～００９０—０２ １智能电表概述 １．１智能电表的概念 作为新技术开发的智能产品，智能电表能够完成用 ２．１安全系数高 设计师在制造以及设计时，对智能电表使用了安全 系数高以及过载范围较宽的材料和量程，确保了在反常 高压以及反常低压条件下智能电表可正常操作。目前广 户和智能电网的联系功能，不仅具有人机交互功能， 还具备电能量计量基本功能、信息传递功能和远程状态 泛使用量程是１０倍率以上的全电子电表，在４０－－ｌＯＯＨｚ 范围内的工作频率都能正常运行，很大程度上补偿了传 统电表量程窄且工频小的毛病。相比于这两个功能优 点，发现智能电表相对于传统感应式电表其安全系数 更高。 监控功能，还能够装配多类型用电购电卡，特别适合用 户网上交电费以及充值等很多活动。其所拥有的各种功 能，方便了电力公司的运营和用户的日常生活，很大程 度上减少了人力资源的使用，完成了智能化应用，方便 了电网管理，完全可以走可持续发展道路。对于智能电 网的特点以及概念，一般智能电网是利用“三遥”技术 ２．２计量精度高 相比于普通的机械计量，智能电表有更准确的计量 级数方式，同时不会产生机械磨损以及金属疲劳造成电 表读数不对的问题。大部分实践表明，如果运行超过５ 以及网络信息，然后在电网主线上结合集成信号收集、 转换、传输的部件，修复自我漏洞，精准确定漏洞位置 的，有经济安全等优势的一种先进供电系统。 年，一般传统感应式电表的准确度会超过误差允许范 围；然而对于智能电表，比如２．Ｏ级全电子智能电表误 差允许值是±２％，且不可很久维持其计量准确度，但是 全电子电表的误差允许值更小，而且其稳定性能更好， 可持久确保计量的精确度。 １．２电能表的种类 根据我国目前的智能电网现状，一般可把智能电表分 成两种：一种是全电子电表，另一种是机电一体化电表。 ２应用智能电表的优势 作为一种环保节能电表，智能电表是从网络技术 这种前沿的技术应运而生，且其拥有了很多方面的 优点： ２．３能耗低 能耗低是新型智能电表最大的特点，它是把电流和 电压转换成电子脉冲来计量的一种方式，使得能耗能大 大降低，经相关数据显示，每块智能电表平均能耗大约 压力调节和保护系统是长输管道平稳运行的关键设 ［２】输油管道工程设计规范（ＧＢ５０２５３—２００３）［Ｓ】 作者简介：孙佳琳（１９８７一），女（满族），沈阳惠东控 制有限公司技术员，研究方向：自动化控制系统技术管理及 技术研发；王子复（１９７５一），男，沈阳惠东控制有限公司工 程师，研究方向：自动化控制系统技术管理及研发；褚继伟 （１９６６一），男，中国石油管道公司沈阳调度中心工程师，研 究方向：长输原油管道的运行技术管理及研发。 备。功能的正常操作和在线，不仅能保证管道的平稳， 又能确保系统安全可靠运行。 参考文献 【１】 中国石油天然气总公司．石油地面工程设计手册（第 四册）——原油长输管道工程设计［Ｍ】．北京：石油 大学出版社，１９９５ ９０． 一处于０．６～０．７Ｗ之间，况且我国目前房地产处于快速发 展时期，同一楼层也可共用集成式的智能电能表，所以 同一楼层的用户可分别计量自家电能，这样便捷了管 理，且多用户智能集成电表的耗能一般平均为１．７ｗ左 右，大大节省了能源。 ２．４功能齐全 智能采集器能够不断计量用户的用电规律以及用电 大小，而智能远传表会把用户的用电量以及用电情况的 信息完成传送功能，智能转换器却是把电压和电流转换 成电子脉冲信号再进行计量，然后传达信号。综合利用 这几个系统，能够完成防窃电、远程抄表、远距离断送 电、设定不同电价等相关功能。 ２．５节约资源 对于智能式电子电能表来说，对金属材料的要求较 小且采用的电子材料的集成化程度较高，能在很大程度 上节省能源。 ３智能电表的开发 作为一种高级测量仪表，智能电表集合了现代通 信、电能计量以及计算机三大技术，其计量设计必须符 合分布式能源的互动通信、承受能力和接入等各种条 件。同时智能电表具有很多功能：双向通信；电能计 量；时段和费率；控制以及预付费等。 ３．１ 总体设计及工作原理 变比是２０００／１的电流互感器用在电流采样模块里， 而电压采样模块一般采用变比是１／１的电压互感器，通 过取样电阻来进行信号的采样，改变后的信号是通过差 模电压的方式来接入到计量芯片里，利用芯片进行转化 后将电能信号、电流、电压、功率传达单片机，于是累 计瞬间电能，这样就可获得累计电能，结果显示在ＬＣＤ 显示器上，且可利用上位机进行控制实现计费模式。某 段时间内用电仪器从电源得到的能量流即物理学上所表 示的电能；瞬时间元件所吸收的功率就是瞬时功率。对 用电仪器一段时间的瞬时功率作积分得到的数据就是此 段时间所使用的有功功率。 ３．２硬件设计 对于总的硬件结构而言，大电压和电流信号一直到 小电压电流信号的转化是由电流电压互感器来完成。 ＲＳ２３２接口属于通信模块，它的作用是帮助完成上位机 来手持抄表、控制抄表等相关功能：ＰＣＦ８５８３模块给硬 件系统一个确切的数据，来辅助实现智能表的分时计 量；ＦＭ２４Ｃ２是存储器模块，它用来存储用户的用电量， 可在断电条件储存相关数据；ＭＳＰ４３０Ｆ１４９控制模块属于 中央控制元件。 ３．２．１ ＭＳＰ４３０ＦＩ４９模块。用ＭＳＰ４３０Ｆ１４９单片机模 块来作为系统主控制器，此单片机模块具有超低功耗的 特点。其包含活动、待机和掉电这三种低功耗模式，还 包括五种省电模式，此模块具有开机反应时间短，且模 块内部还有抗干扰能力强和ＥＳＤ保护等相关特征。依赖 其功耗低以及可靠高的特性的ＭＳＰ４３０模块单片机，其通 常被应用在电子产品方面的开发。 ３．２．２前端调理电路。系统一般在电压电流的电 路里采用互感器接入法，利用电流型互感器把电压信号 转化成电流信号，然后通过电阻转变成电压信号，且通 过电流互感器得到电流信号，通过电阻转化成电压信 号。通常电压模块使用的电压互感器变比是ｉ／１，然而 电流模块却使用变比是２０００／１的电流互感器。 ３．３软件设计 通常由数据保存、中断服务、ＬＣＤ显示驱动和初始 化这些程序构成了整个系统软件。一般主程序通过中断 方式或者直接调用方式来进行子程序调用，最后实现系 统的整体功能。 脉冲收集程序属于电能表最重要的功能。其收集到 的值通常存储在脉冲计量模块里，一般在中断程序中， ＣＳ５４６０模块收集电能的程序是：确定是否存在中断现 象，如果发现有中断现象，那么可以读取电流、无功功 率、电压、有功功率等相关数值。通常ＣＳ５４６０模块的读 写步骤是：先读出能量寄存器的数据，然后读取电流有 效值寄存器的数据，接着读取电压有效值寄存器，结果 读取状态寄存器的数据，再回头写状态寄存器。对于 ＣＳ５４６０模块而言其初始化步骤是：先复位ＣＳ５４６０，给其 复位脚传达复位脉冲，且保持脉冲值超过ｌＯｍｓ，然后写 同步控制命令字，接着读出校准值，同时将读出的数值 值入对准的校准寄存器，接着写控制寄存器，设置相关 参数，接着清净状态寄存器，然后启动ＣＳ５４６０模块进行 转化，最后读出ＣＳ５４６０模块的ＡＤ转换值。 ４结语 如今人们对智能电表的使用越来越广泛，它在应用 方面的优势不仅得到了肯定和认可，生产也逐渐得到完 善。如今智能电网建设的快速发展必能掀起一个新的智 能电表的研究和推广热潮。然而新材料、新工艺、新技 术的使用必将大大提高国内表计设施的综合水平，这为 我国智能电网的快速发展提供了更强大的技术保障。 参考文献 【１】 李宝树，陈万昆．智能电表在智能电网中的作用及应 用前景卟电气时代，２０１０，（９）． ［２】曹方．打造“坚强”的智能电网Ｕ】．上海信息化， ２０１０，（１）． 【３１鲁刚，魏玢，马莉．智能电网建设与电力市场发展 卟电力系统自动化，２０１０，３４（９）． ． 作者简介：冯文霞（１９８０一），女，国网江西省电力公司 景德镇供电分公司高级技师，工程师，二级注册计量师，研究 方向：电能计量。 一９１．