电能计量技术第八章

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1、第八章电能计量远程自动化抄表第一节智能式电能表第二节远程自动抄表系统第三节电能计量网关及计量系统第一节智能式电能表1.智能电能表作用为了实现电能计量自动化，出现智能式电能表，目的是为了电能表数据采集。2.分类（1）脉冲电能表：它是能输出与转盘转数成正比的脉冲串的电能表。按其输出脉冲的实现方式可分为电压型脉冲电能表和电流环型脉冲电能表两类。（2）智能电能表：它是通过串行口，以编码方式进行远方通信的。因为它传输的不是脉冲信号，所以准确、可靠。按智能电能表的输出接口通信方式的不同，可分为低压配电线载波接口型和RS485接口型两种类型。第一节智能式电能表

2、1.智能电能表的系统结构及原理（1）结构适应远程自动抄表功能的智能电能表主要包括:电功率表计量模块、数据通信模块和中心控制单元CPU，外围模块包括稳压电路模块、存储器模块、数码显示模块和故障保护模块。系统总结构简图如下图所示。图8-1载波智能电能表系统总结构简图第一节智能式电能表（2）原理电网进户线通过稳压电源（7895,7810）产生+5V和+10V的两种直流工作电源，以满足系统中不同集成电路的需要。同时AD7751开始电功率计量，产生一个与实功率信息成正比的频率，输入到AT89C52进行脉冲计数，再通过专用modem芯片ST7537将功率信息

3、以电力载波方式送回电网来实现远程抄表，并驱动数码管显示功率读数。其功率信息存放于外部存储器M93C46中以防掉电后数据丢失。系统故障保护部分由光耦MOC3063和电磁继电器组成，当AT89C52因故停止工作时，电磁继电器自动切断电源，保证电能表不会出现漏计电量现象。2.智能电能表的硬件设计第一节智能式电能表智能电能表硬件设计电气原理图如图8-2所示主要的结构包括：（1）中心控制单元CPU;（2）外围电路，如存储单元和系统故障保护部分等；（3）功率计量（AD7751）；（4）数据通信（ST7537）。第一节智能式电能表3.智能电能表软件设计控制软件

4、的设计由主程序和中断程序组成，软件流程图如图8-3和图8-4所示。图8-3主程序流程图图8-4中断服务程序流程图第二节远程自动抄表系统一、电能计量抄表的几种形式1.手工抄表方式：抄表员携带纸和笔到现场根据用户电能表的读数计算电费。2.本地自动抄表方式：采用携带方便、操作简单可靠的抄表设备到现场完成自动抄表功能。3.移动式自动抄表方式：利用汽车装载收发装置和900MHz无线电技术以及电表上的模件，不必到达用户现场，在附近一定的距离内能自动抄回电能数据。4.预付费电能计量方式：通过磁卡或IC卡和预付费电能表相结合,实现用户先交钱,购回一定电量,当用完

5、这部分电量后自动断电的管理方法。5.远程自动抄表方式：采用低压配电线、电话网、无线电、RS485或现场总线等多种通信媒体,结合电能表上的软件和局内计算机系统.不必外出就可抄回用户电能数据。第二节远程自动抄表系统二、远程自动化抄表系统及结构1.远程自动抄表系统组成远程自动抄表系统主要包括中央信息处理机、抄表集中器、抄表中继器和采集器四部分功能。2.系统结构图图8-5远程自动化抄表系统结构图第二节远程自动抄表系统三、电量远程传输通信信道自动化抄表的关键技术是电量远程传输通信信道。按照通信方式的不同，远程自动化抄表系统可以分成多种型。远程抄表技术按通信

6、介质分：有线的远程抄表和无线的远程抄表。按通信手段分：载波式远程抄表和总线式远程抄表。目前有线的远程抄表广泛使用的是公用电话自动化抄表和无线抄表通过各种通信形式实现自动化抄表。第二节远程自动抄表系统1.有线远程自动化抄表该系统由两部分组成，一部分是位于电力企业的数据读取终端和电能数据管理微机。它们之间通过RS232接口相连；另一部分是位于用户端以远程终端为主机,以各电能表数据处理模块为分机的主从总线型单片机网络。图8-6电话网远程抄表系统结构框图第二节远程自动抄表系统2.无线远程自动化抄表常用的无线远程自动化抄表系统是通过无线电台远传数据的，其结

7、构如8-7图所示。图8-7无线远程自动化抄表系统结构框图第二节远程自动抄表系统四、电能采集与传输方式1.电能采集与传输方式：集中式脉冲系统方式和分布式直接传输系统方式。2.电能的采集与传输的设计方案：根据我国目前的用电特点，设计方案主要针对大电力用户、中小电力用户、分散低压用户、集中低压用户和变电站关口表。这里只介绍大电力用户和中小电力用户的设计方案，其余参见课本。第二节远程自动抄表系统（1）大电力用户：对大电力用户，供电企业普遍建立了负荷管理系统。基本上都具有远程抄表功能。实现方式为多功能电能表记录有关数据，通过RS485总线将信息传递到负荷管

8、理中心,再通过计算机网络将数据传至数据处理中心。图8-8大电力用户自动化抄表系统第二节远程自动抄表系统（2）中小电力用户：对中小电力用户