单相智能电表载波和微功率无线模块互换性通信接口设计.pdf

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1、·34·内燃机与配件单相智能电表载波和微功率无线模块互换性通信接口设计DesignofInterchangeabilityCommunicationInterfacebetweenSinglePhaseSmartMeterCarrierandMicroPowerWirelessModule程正忠CHENGZheng-zhong（惠州中城电子科技有限公司，惠州516000）（HuizhouZhongchengElectronicTechnologyCo.，Ltd.，Huizhou516000，China）摘要：作者根据国家电网2013年智能电表新规范进行设计，实现单

2、相智能电表的通信接口PLC模块和微功率无线模块可互换，以满足国家电网的需求。Abstract:Theauthordesignedthesmartmeteraccordingtothe2013nationalgridmeteringcenterissuednewregulations,implementPLCcommunicationinterfacemoduleofsingle-phasesmartmeterandmicropowerwirelessmoduletomeettheinterchangeable,nationalgriddemand.关键词：智能电表

3、；通信规约；通信接口Keywords:smartmeter；communicationprotocol；communicationinterface1绪论接口带载能力（适用于带通信模块的电能表）VCC电压+随着中国智能电表招投标的政策的实施，提高了国家12V±1V，负载电流0mA~125mA。在电能表通信模块接口电网的生产效率，优化配置了国家电网的资产；大大降低的VCC和地之间接入96Ω纯阻性负载（±5%精度），用国家电网的采购成本，招标价格每年以10%下降幅度降电压表测量VCC与地两端电压，电压值应在+12V±1V低；大大提高了电子式电能表智能化水平，智能电表作

4、为范围内。智能用电的一个重要组成部分，智能电表可以实现阶梯电单相智能电表通信模块互换能力试验;带载波模块、价，实现费控功能，实现远程拉合闸等功能。但是智能电表微功率无线模块、光纤模块或无线模块的电能表，为保证在运用过程中也暴露了一些问题，例如：个别厂家的模块电能表外置通信模块的互换性能，电能表的外置通信模块无法互换问题。国家电网公司于2013年快速的对智能电接口应和交流采样电路实行电气隔离，应有失效保护电表的标准进行修改和调整，并于2013年底2014年初正式路，即在未接入、接入或更换通信模块时，不应对电能表自实施。身的性能、运行参数以及正常计量造成影响。1.12

5、009版智能电表规范的应用现状、水平及存在的单相智能电表通信模块热插拔试验；电能表施加参比问题电压、参比电流，在热拔插更换通信模块的情况下，电能表国家电网统一坚强智能电网建设，制定明确的战略目应能正确计量，且表内存贮的计量数据和参数不应受到影标即“集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建响和改变。设”。实现智能电网“信息化、数字化、自动化、互动化”的建单相智能电表通信模块电压线路功耗；在参比频率、设要求；实现计量、抄收和收费标准化建设；实现电能表互参比电流和参比电压条件下，电能表处于非通信状态（带联、互通，满足电能信息采集需要等要求。通过安装使用情通信模块电能

6、表模块仓不插模块），背光关闭，电压线路的况，2010年大约安装使用了招标量的99%左右；2011年大有功功率和视在功率消耗不应大于1.5W、10VA。电能表约安装使用了招标量的96%左右；2012年大约安装使用在通信状态下，电压线路的有功功率不应大于3W。了招标量的90%左右；智能电表从现场使用情况来看,智2单相智能电表模块互换性通信接口设计原理能电表整体质量是符合99.5%开箱合格率的；现场运行故2.1单相智能电表通信接口电路设计开发工具障率是符合相关国网标准要求的。智能电表的现场应用情Protel是PROTEL（现为Altium）公司在20世纪80年况是可靠的

7、，智能电表的质量情况是高水平的。但是，智能代末推出的CAD工具，是PCB设计者的首选软件。它较电表在过程检验、产品验收、现场应用过程中还是存在问早在国内使用，普及率最高，在很多的大、中专院校的电路题的，比如烧表，雷击损坏，上线率不稳定、模块互换性问专业还专门开设Protel课程，几乎所在的电路公司都要用题等等；其中上线不稳定和模块的互换性问题比较严重。到它。1.2国家电网企业标准2013版新规范单相智能电表早期的Protel主要作为印刷板自动布线工具使用，其的模块接口要求最新版本为ProtelDXP，现在普遍使用的是Protel99SE，它单相智能电表通信模块接口

8、带载能力试