基于电力载波通信智能电能表设计

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1、2011年第2O卷第11期http：／／www．c—s—a．org．cn计算机系统应用基于电力载波通信智能电能表设宁靖，朱志杰(湖南大学电气与信息工程学院，长沙410082)摘要：针对智能电网“信息化、数字化、智能化”的要求，设计了一款基于电力载波通信智能电能表。首先介绍了载波通信原理，并对载波通信电能表的工作原理、功能进行了详细阐述，采用高精度“电能计量芯片ADE7755+微处理器”的方案，实现对电能参数的计量、监控和调整。最后对系统误差分析等作了比较详细的阐述。初步实验表明该电能表计量准确，性能良好，智能化程度高，达到了设计要求。关键词：载波通信；电力载波电表；单片机控

2、制DesignofSinglePhaseEnergyMaterBasedonPowerLineCarrierNINGJing，ZHUZhi-Jie(CollegeofElectronicsandInformationEngineering，HunanUniversity,Changsha410082，China)Abstract：AccordingtOthesmartgrid’s“informatization，digital，intelligent”requirement，thispaperdesignedanewpowermetrebasedonpowercarrier

3、communication．Firstitintroducedtheprinpleofthecarriercommunication，anddetailedlyelaboratedtheworkingprincipleandfunctionofthepowermeter,adoptinghighprecision‘‘energymeteringADE7755+microprocessorchip”plantorealizethemeasurementofthepowerparameters，monitoringandadjustment．Intheend，thesystem

4、erroranalysiswereelaboratedindetail．Priliminarytestsshowedthatthepowermeteraccuracyinmeasuring，theperformancewasgood，intelligent，andmeetthedesignrequirements．Keywords：cartiercommunication；powercartiermeter；MCUcontrol实现电网智能化是世界各国电力企业应对未来诸样。采样信号经ADE7755处理后转换为电能脉冲信多挑战的必然选择。作为电网建设重要的基础设施，号，并由主

5、控芯片AT89S52实现电能统计、电能参数智能的电表的发展对电网实现信息化、互动化、智能存储及显示。外围电路主要有LCD显示驱动，载波通化具有重大意义【】。电力线载波通信是一种利用现有信电路等。输电线路作为高频信号传输媒介，以实现数据传递和信息交换的通信方式。其优点是：利用现有电网线路1电能表硬件设计作为作为信息传输载体，不需要建设新的通信网络，1．1电能计量原理节约了成本；将电力线通信技术、网络技术和微控制电能计量主要由计量芯片ADE7755实现，其工作器进行结合，将电力线作为控制总线的数据总线，通原理如下【-8]：过电力线将所有控制器与其功能接口及设备相连，实设负载两端

6、的交流电压U(t)和流过负载的交流电现程序控制，调整数据的传输l3】。流Ift)均为正弦波，且满足：系统采用基于∑．△模数转换技术的电量计量专u(f)：U~,sin(cot)=sin(a~t)用芯片ADE7755进行电能参数转换，并选用高性能、，(，)=Isin(cot一妒)=sin(cot一妒)低功耗的AT89S52作为处理器。被计量电能的电流通式中：Um．电压峰会，Im电流峰值，U．电压有过电流互感器(CT)取样，电压经过电阻分压网络取效值，．电压、电流相位差，∞．角频率。①收稿时间：2011-03—28；收到修改稿时间：2011-05．10ProductApplied

7、产品应用I99计算机系统应用http：／／www．c—S—a．org．ca2011年第2O卷第ll期那么负载上消耗的瞬时功率P(t)为1．2．1信号调理和数据采集模块P(r)=U(f)x，(f)=UICOS妒×√u，sin(2cat一妒)实现信号采集及调理功能。被测电压经电阻分压有功功率P定义为瞬时功率在P(t)一个周期内网络按比例分压，电流经电流互感器(CT)采样得到的平均值电压信号，并送往ADE7755计量芯片进行下一步处P=专Ju(，)·，(。=1』UI[c。s一c。s(2cot+)]=U1c0s妒理。图3显