智能电能表数据采集关键技术分析及研究 发表时间：2019-12-17T09:55:50.343Z 来源：《中国电业》2019年17期作者：张怡 [导读] 文章从智能电能表的原理及其功能特点分析入手 摘要：文章从智能电能表的原理及其功能特点分析入手，并从信息采集技术、数据采样技术、数据传输技术以及数据存储技术等几个方面，对智能电能表数据采集关键技术进行论述。期望通过本文的研究能够对智能电能表数据采集效率的提升有所帮助。 关键词：智能电能表；数据采集；关键技术 智能电能表这一概念出现于上个世纪90年代，因当时此类电能表的价格较为昂贵，所以并未得到大范围普及，只在一些大型电力用户中进行应用。随着技术的发展，使智能电能表的功能日益强大，价格则逐步降低，为其替代传统电能表奠定了基础。在智能电能表应用中，数据采集是较为重要的环节。借此，下面就智能电能表数据采集关键技术展开分析探讨。 1智能电能表的原理及其功能特点分析 智能电能表是传统电能表的升级版，除具备传统电能表的相关功能之外，如用电量计量等，还能对电能数据进行采集和传输，由此使得智能电能表成为智能配电网中不可或缺的数据采集设备。以智能电能表为基础构建的AMI（高级量测体系）和AMR（自动抄表系统）等，给电力用户提供了全面且详细的用电信息，这样用户便可对自己的用电量进行管理，从而达到减少电费支出的目的。 1.1工作原理 智能电能表集多种先进的技术于一身，如计算机、通信、测量等技术，由此使其成为能够进行数据采集与传输的智能化计量装置。它的基本工作原理如下：借助A/D（模数）转换器，或是专用的计量芯片，对电力用户用电设备的电流及电压等物理量进行实时采集，利用CPU（中央处理器），对采集到的信息进行分析处理，完成电能计算，最后将得出的电能等内容以通信的方式进行输出。 1.2功能特点 与传统的电能表相比，智能电能表的功能更加强大，其特点体现在如下几个方面：一是智能电能表的精度能够在较长的时间内保持不变，不需要对其进行轮校，安装过程对智能电能表的精度基本不会造成影响，由此使其具备较高的可靠性。二是智能电能表的量程、功率因数都比较宽，启动过程的灵敏性较佳，能够保障计量的准确度。三是智能电能表具有强大的功能，如集中抄表、多费率、防窃电、预付费等等。四是当剩余电量低于预先设定好的报警电量时，智能电能表会自动提醒电力用户购电，若是表中的剩余电量低于报警电能，则会自动跳闸断电一次。 2智能电能表数据采集中关键技术的运用 在智能电能表的应用中，数据采集是较为重要的一个环节，在该环节中，主要涉及以下关键技术： 2.1信息采集技术的运用 智能电能表是数据采集系统的前端设备，按照类型可分为机电一体式和全电子式两种，前者在传统电能表改造中的应用较多，不仅便于安装，而且还能降低造价。但从信息传输上看，由于机电一体式电能表采用脉冲的方式对信息进行输出，准确度不高，常常会出现脉冲丢失的情况。而全电子式智能电能表从电能计量到数据处理，均以集成电路为核心的电子器件来实现，不需要机械部件，由此使整个电能表的体积变得更小，耗电量随之降低，精确度显著提高。全电子式电能表的数据输出接口包括RS-485和电力线载波，由此使电能表可以获得多种数据信息，如电流、电压、功率因数等等。 在对电力用户的电能信息进行采集的过程中，可以通过集中抄表终端来实现，该终端由两个部分组成，一部分是集中器，另一部分是采集器。通常情况下，供电企业可以借助配电网中的变压器设备，对电力用户的电能信息进行采集和控制，而集中抄表终端中的集中器，可利用通信通道，对电能表信息进行采集和处理。同时，集中器还能与现场工作人员的手持式设备进行数据交换，借助远程通信，则可与主站完成数据交换。采集器的主要作用是负责对单个或是多个电能表的电能量进行采集，并将采集到的信息传给集中器。 2.2数据采样技术的运用 在智能电能表数据采集过程中，采样一个较为重要的环节，可将之视作为波形离散化，具体是指将时间与幅值连续的模拟信号，转换为时间非连续、幅值连续的模拟信号。数据采样时，必须遵循相应的规律，如抽样定理和取样定理。前者是通信理论中较为重要的定理之一，是模拟信号实现数字化的重要理论依据之一，包括时域和频域两个部分。后者在实际中可以借助A/D转换器来完成，在数据采集系统中，A/D转换器类似于电子开关，每间隔一定的时间闭合一次，通过编码获取原本连续的某个时刻的样本值。 2.3数据信息传输技术的运用 在智能电能表数据采集中，数据信息的传输是重中之重，为确保传输稳定性，需要运用相应的传输技术。由此使得数据信息传输技术成为智能电能表数据采集中不可或缺的关键技术之一。以智能电能表为核心的数据采集系统的通信网络分为两个层次，其中一层位于主站与集中器之间，由于需要保证远距离传输，所以可选用无线网络、光纤或是电力载波等通信方式。而另一层位于集中器、采集器与智能电能表之间，可将之称为本地网络。 2.3.1无线通信网络。无线通信是目前主流的数据信息传输方式，在无线网络中，各节点之间，不需要借助线缆，便可完成远距离传输通讯。无线通信中较为常用的数据信息传输方式有GPRS（通用无线分组业务）、CDMA（码分多址），这两种通信方式最为突出的特点是抗干扰能力强，并且保密性比较好，能够为数据信息的传输安全提供保障。但由于成本较高，加之会受到网络运营商的限制，所以在智能电能表数据采集中，这两种通信方式的适用性较为一般。为了满足智能电能表数据采集的需要，可以利用230MHz电力无线专网，该无线网络归属于电力专网的范畴，可对相关的数据通信资源进行利用，在该通信网络的频段内，采用两种工频点，以模拟式无线通信技术为基础，可为智能电能表数据采集提供强有力的通信支撑。 2.3.2光纤通信。这是比较常见的一种通信方式，光波是该通信方式的信息载体，光纤则是信息传输媒介。该通信方式具有容量大、距离远、信号干扰小、无辐射等优点，但由于光纤本身的质地比较脆，机械强度差，受损的可能性比较大，一旦光纤损坏则会影响数据传输。目前，常用的光纤通信有两种类型，一种是有源光纤通信，另一种是无源光纤通信，由于前者会受到电源的影响，所以并不适用于智能电能表数据采集系统，而后者中的以太无源光网络技术较为成熟，可用于智能电能表数据采集。 2.3.3电力线载波。这是一种以电力线作为传输媒介进行数据传输的通信方式。在电力载波领域中，可按电压等级将电力线分为以下三
功率器件热管散热器介绍 随着功率器件如绝缘栅双极晶体管IGBT及电力电子设备的日趋流行向小型化、大功率和高精度方面发展，除了需要采用先进的元器件和设计新型先进的电子线路外，还需要缩小散热器的体积。因此，通常使用的铝型材散热器或叉指型散热器就很难满足功率器件散热的要求。热管是一种新型高效的传热元件，因为它利用了沸腾吸热和凝结放热两种最强烈的传热机理，因而表现出优异的传热特性，即传热效率高和沿轴向的等温特性好，其热耗散效率比同质量的铜散热器大2~3个数量级。 以热管为散热器件的热管散热器在功率电子设备中的应用是近年才发展起来的一种先进的 高效散热器件。由于热管散热器具有体积小、重量轻、散热效率高等优点，既能提高大功率管的设计使用功率，大大地延长功率管的寿命，简化功率管的散热设计，又能减少功率电子设备的噪音，提高设备的可靠性，降低成本。因此，热管散热器越来越受人们的重视。1．热管的工作原理 热管是密闭封焊的蒸发冷却器件。热管结构包括一个具有毛细管作用的吸液芯和小量能汽化的液体。热量施加于热管的一端，引起液体蒸发，蒸汽流动到热管的另一端，在那里冷凝，释放出潜热。然后，冷凝了的液体通过吸液芯，由毛细管作用流回蒸发端，完成循环如下图所示。
2．热管散热器的主要性能和参数 RGS-Z系列自冷式热管散热器(水平式)和RGS-F系列风冷式热管散热器(重力式) 的性能参数有：散热功率、热阻R Tf、等温性、管壁温升△Tfa、环境工作温度、寿命、安装方式等。现将其中主要参数介绍如下； (1)散热功率 当热管散热器加入热源功率Pc，管壁温升△Tfa不超过50℃时，此热源功率Pc即为该热管散热器的散热功率。 (2)热阻R Tf 当热管散热器加入热源功率的时候，管壁温度Tf和环境温度Ta之差与所加的热功率Pc之比为热管散热器的热阻R Tf，如下式。热管散热器的热阻特性与型材和叉指型散热器的热阻特性相似。在额定的散热功率范围内，热阻R Tf将随热源功率Pc的增加而略有下降，但基本上为一条平坦直线： (3)等温性 在热管散热器的某—端(称加热端)加热源功率Pc，待热平衡后，另一端(称冷端)相对应的地方非常接近于热端的温度，此时，热管散热器的温度梯度相当小，也就是说热管散热器进入了热管工作状态。 (4)管壁温升△Tfa 在额定散热功率内，热管散热器管壁温升△Tfa将随热源功率增加而上外。上升的规律可由下式表示。在允许的范围内，只要热源功率不变，管壁温升是一定的：
分数: ___________ 任课教师签字：___________ 华北电力大学研究生结课作业 学年学期：2013-2014学年第二学期 课程名称：Seminar课程 学生姓名：孟宪盖 学号：2132215028 提交时间：2014年7月12日
基于WiFi的智能电表技术研究 摘要介绍一种基于WiFi的智能电表系统的硬件和软件实现方法，给出智能电 表系统的总体框架结构。通过在现有智能电表硬件上增加Wi-Fi通信模块及接口电路，在软件上增加对 Wi-Fi模块的驱动和对TCP连接的数据收发管理，实现了智能电表对外的多路并行TCP通信，并可以通过参数设置，使智能电表可以工作于 AP和STA两种工作模式。 关键词：智能电表Wi-Fi通信无线传输 Smart meter technology research based WiFi Abstract Introduced hardware and software method of a smart meter system based on Wi-Fi communication,given the whole framework of the smart meter system.By increasing the communication modules of Wi-Fi and interface circuits on the existing smart meter hardware,and increasing the drivring of Wi-Fi module and managing of sending and receiving to the connection of TCP on the software, the smart meter achieves external multi-channel parallel TCP communications, and can work in two modes AP and STA by being setted the parameters. Keywords: smart meter Wi-Ficommunication wireless transmission 一引言 出于加强用电监管的要求，电力资源的紧张，发电、用电环境监管要求日趋严格及能源政策的不断调整，电力网络跟电力市场、用户之间的协调和交换越来越紧密，电能消耗的质量水平要求逐步提高，可再生能源等分布式发电资源数量不断增加，传统电力网络已经难以支撑如此多的发展要求。为此人们提出了发展智能电网(smart grid)的设想，以实现在传统电网基础上的升级换代。 智能电表是智能电网(特别是智能配电网)数据采集的基本设备之一，承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务，是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础。在智能电表基础上构建的高级量测体系(advanced metering infrastructure，AMI)、自动抄表(automatic meter reading，AMR)系统能为用户提供更加详细的用电信息，使用户可以更好地管理他们的用电量，以达到节省电费和减少温室气体排放的目标；电力零售商可以根据用户的需求灵活地制定分时电价，推动电力市场价格体系的改革；配电公司能够更加迅速地检测故障，并及时响应强化电力网络控制和管理。 国内的智能电表的通信方式主要有RS-485通信、红外通信、电力线载波通信、GPRS无线通信等，其中RS-485通信和红外通信主要用于本地通信，而电力线载波通信和GPRS无线通信主要用于远程通信。随着智能电网建设的推进和构建高级计量体系的需求，对智能电表的通信性能有了更高的要求，智能电表的通信需要具备更高的实时性，需要更高的通信速率以承载大量的数据，同时对通信的安全性和通信网络的接入也提出更高的要求。
电能表计量性能试验影响量试验装置的实现 在现在的电网当中，对于非线性负载的使用是越来越多，这样就给电网带来了很大的谐波污染，对于电网的经济安全稳定的运行会造成很大的影响，同时谐波污染还会对电能表的计量引入一些附加的误差。为了能够更加方便和高效的开展在谐波的影响之下对电能表的误差检测，就需要对电能表的谐波影响实验装置进行一些新的研究和开发。 标签：电能表误差检测计量谐波影响 在我国现行的一些电能表的国际标准和国家标准当中，对于各种影响量引起的误差限是有明确规定的，其中两个比较重要的实验项目就是直流和偶次谐波的影响实验以及奇次和次谐波影响实验。在相应的国标当中对于试验波形和试验线路的要求只提供了一部分，然后对于装置的硬件实现却没有全部的指明，这样就为开展电能表的一些实验造成了一些困难。本文主要就是对电能表的计量性能试验影响量实验装置进行了一定的介绍。 1 实现谐波影响试验装置方案的一些比较 我国之前有过一些相关的文献对于搭建谐波影响试验装置进行报道，相关的文献就指出对和次谐波以及奇次谐波的频谱进行相关的分析，这样就可以最终得到各个谐波相应的相位数据以及幅值，然后再使用功率源，而这些功率源是具有谐波源的设置功能，最后在对各次谐波进行叠加，这样就可以实现和次谐波以及奇次谐波。 当然也可以通过一些类似的实验来完成，主要就是可以采用电能的功率标准源来进行相关的模拟实验然后产生奇次谐波信号。首先就要应用matlab来进行仿真，这样就可以获得奇次谐波的一些波形数据，然后再根据所得到的各个谐波相应的相位数据以及幅值在电能的功率标准源上进行合成。这样的实验也就提供了一种实现谐波影响试验装置的方案，但是这个实现的方案还是存在着很多的不足之处，比如对于多表位的大批量检测就没有办法进行，而且检测的过程和接线的过程都是比较的复杂。还有另外的一种方法就是通过对常规的电能表检定装置进行相应的改造，主要就是对一些具体的硬件进行改动，然后再结合一些相关的软件来实现谐波影响试验装置。而这种谐波影响试验装置的实现方案，在最开始的时候并没有对谐波影响试验装置功能进行很好的规范，而且技术水平是比较的低。 本文主要介绍的就是一种采用DSP构成的系统来做为相应的硬件平台，然后采用相关的软件可以产生六相信号，包括了三相电流信号以及三相电压信号。这样的谐波影响试验装置的实现方案在合成谐波信号的时候速度非常的快，而且对于电流、电压、相位以及频率的调节细度非常高。 2 谐波影响试验装置的系统设计方法
目录 1、概述 (1) 性能 (1) 制造标准 (1) 工作原理 (2) 主要功能 (2) 技术参数 (3) 2、基本功能 (4) 计量功能 (4) 电参量测量功能 (6) 电压监测功能 (7) 电网负荷曲线数据记录功能 (7) 事件记录功能 (8) 远方编程抄表功能 (8) 停电抄表功能 (8) 冻结数据功能 (8) 费率功能 (9) 背光显示功能 (9) 安全认证功能 (9) 3、显示 (10) 全屏显示画面 (10) 液晶显示说明 (10) 按键 (11) 显示内容说明 (11) 4、电表使用方法 (14) 安装 (14) 电表显示 (16) 参数设置 (18) 最大需量清零 (18) 故障报警显示 (19) 5、电能测量四象限的定义 (19) 6、显示 (20) 按键 (20) 显示内容说明 (20)
1概述 1.1特点 DSZ22/DTZ22系列三相智能电能表采用当今流行的高精度电能表设计方案，将高精度的A/D转换、高速DSP数字信号处理功能和高性能MCU完善的管理功能结合，采用永久保存信息的不挥发性内存、全隔离标准RS485串行数据通讯接口、红外通讯接口、汉字大画面超扭曲宽温液晶显示等先进技术，采用了SMT电子装联等当代先进的新工艺，是在充分考虑中国国情，严格按照国家标准、IEC、国网标准精心制造的高精度电能表。 该表集众智能多功能于一体，显示和远传实时电压、电流、功率等，且可按部颁标准和用户要求实现全部失压、失流记录、报警、显示功能，可有效地杜绝窃电行为，可广泛用于变电站、台区配变和企事业单位。 可根据用户要求和现场需要，通过负控终端或市话网或移动通讯网以及其它传输形式，组成远方抄表管理系统，实现电力部门营业抄表、负荷监控等远动控制，从而顺应了电力部门有效及时地对用户现代化科学管理的要求。接口通讯协议和数据结构符合DL/T645-2007标准，也可按用户要求制作其它形式的通讯规约。 1.2制造标准 GB/T 《多功能电能表特殊要求》 GB/T 交流电测量设备-通用要求试验和试验条件 - 第11部分：测量设 备 GB/T 《交流电测量设备特殊要求第21部分：静止式有功电能表（1级和 2级）》 GB/T 《交流电测量设备特殊要求第22部分：静止式有功电能表（级和 级）》 GB/T 《交流电测量设备特殊要求第23部分：静止式无功电能表（2级和 3级）》 DL/T 614-2007《多功能电能表》 DL/T 645-2007《多功能电能表通讯规约》 DL/T 556-1997《电压失压定时器技术条件》 Q/GDW 205－2008 《电能计量器具条码》 Q/GDW 356－2009 《三相智能电能表型式规范》
智能电能表中窃电与防窃电技术研究范立会 发表时间：2019-06-11T11:39:44.180Z 来源：《中国电气工程学报》2019年第4期作者：范立会黄孟欣 [导读] 随着经济和科技的发展，智能电能表的应用范围逐渐扩展，现在很多城市已经安装智能电能表，增加了电力的安全运输，但是随着科学技术的发展，单单靠智能电能表的防窃功能是不够的，还需要硬件防窃电技术、软件防窃电技术、常见窃电手段的防窃电技术和加强日常管理等多种技术来提高防窃电行为。 1智能电能表的工作原理 智能电能表的结构图如图1所示，其工作原理是:通过电压电流采样电路，把采样到的负载电压、电流信号分压、分流后输入专用电能计量芯片，再由芯片内部的乘法器将电压、电流相乘得到相对应的功率，并通过A/D转换器将模拟量转换成数字量输入微处理器进行数据处理，最后存储器存储电量值并在液晶显示器上显示，同时电能计量芯片输出的功率信号由功率/频率变换器转换成对应的电能脉冲输出，以供电能表检验用。 2 常见的窃电技术 近几年科学技术快速发展，窃电行为逐渐增多，主要是从计量装置开始的。根据电能原理，电能表的计量电量主要是由电压、电流、功率和时间决定的。如果对其中一项进行改变，就能完成窃电行为。常见的窃电种类有，移相窃电、欠流窃电、欠压窃电和扩差窃电等形式。其中常见的窃电手法有以下几种：第一，违法人员直接从低压配电线路进行连电窃取，该方法最大的特征是不改变电能计量装置，窃电没有准确的规律，窃电后不易察觉。这种窃电手法经常出现在农村等偏远地区，严重影响电路的安全性和稳定性。第二，电能表后绕越计量装置进行窃电。这种接电手段有较强迷惑性，执法人员很难检查出来。检查人员只能将电源闭合，打开刀闸后测量刀闸下端的接线是否有电，如果有电，即可检查出窃电行为。第三，不良用户将零线断开，进行外接线路，使零线上的电流流入到电能表的电流线圈中，在家中安装开关就可进行电流的窃取。检查人员进行安全用电检查的时候，只需要违法人员将零线闭合，电能表就能正常工作。以上几种方法是违法人员常用的窃电手段，浪费资源，对国家造成经济损失。 3智能防窃电核心技术 3.1技术构成 智能防窃电技术的应用依托于智能防窃电系统，该系统由高压无线采集器、数据转换器、专变采集终端、多功能电表及采集主站5部分组成（图1）。智能防窃电技术以用电信息采集系统为平台，业务模型为核心，经验阈值为参考[4]，通过从专变采集终端、多功能电能表、数据转换器及高压无线采集器获取客户专用变压器一次侧和二次侧用电信息，结合智能分析技术，为判断现场各类计量异常、设备异常、用电异常现象提供完备的技术手段，实现对专变用户计量的实时化和集约化监控。 （1）数据采集。采用高压无源供电技术，利用高压无线采集器，采集处理、存储一次侧的三相电流数据，并通过无线信道传输给数据接收器。（2）数据接收。采用无线数据接收技术，通过数据转换器接收变压器一次侧用电数据并上传至现场采集终端，终端接口为 RS485，通信规约为DL/T645。（3）数据转换。利用采集终端抄读数据转换器中一次侧数据及多功能电表的二次侧数据，应用数据转换技术转换存储后，上传至采集主站。（4）数据分析。创新防窃电智能分析技术，将一次侧电压与采集电流绘制成一次侧视在功率曲线，二次侧视在功率通过倍率计算绘制曲线图像，实时动态展示用户实际用电状况。 3.2技术应用 3.2.1数采技术 传统的防窃电数采技术是利用数据终端采集高供高计与高供低计的高、低压计量表计电量，电流或电压等对比数据实现防窃电监测[8]。这种数采技术都是通过采集表计信息来提供防窃电监测依据的，但对于采用高科技手段更改表内计量回路、电能表参数、越表用电以及在接线盒、高压计量箱和电流互感器内安装遥控窃电设备等窃电手段，传统的防窃电数采技术无法实时、高效、准确地防范。智能防窃电数采技术通过安装在高压电力线（6~35 kV）上的高压无线采集器，直接采集变压器一次侧进线电流，采集器本身难以被破坏，能够有效防止计量回路被短接分流，并且无线采集器整体串接或套接安装在一次侧电力线上，能够有效防止绕越表计的窃电行为；另外高压无线采集器的无源供电技术也为数据采集提供了安全平稳的数采基础。该技术首次在大庆油田应用，解决了目前表前用电缺少有效监测手段的难题，实现了对用户用电情况实时、准确、直观的全方位监测，为用电检查、线损分析、打击窃电、查漏追缴提供了高效的技术防范手段。 3.2.2数据采集转换集成技术 数据采集传输过程由高压无线采集器采集数据开始，通过无线方式（DTL645）传输给数据转换器，采集终端通过双485 信道获取同一时间内数据转换器与二次侧计量表计用电数据，本地存储后通过专网上传至采集主站。上述传统方式专变采集终端采集一次侧高压数据是通过中间装置——数据转换器来实现的，无论从设备选址、接线布线、维护安全等各方面，都极易产生风险。综合实际应用需求与产品特
国网计量中心电能表全性能试验 检测公告 国家电网公司电能表系列技术标准（2013版），已于2013年4月由中国电力出版社正式出版发行，国网计量中心具备按照该标准开展全性能试验检测的能力，可接受各生产厂家自愿送检。现将相关检测事宜公告如下： 一、送检时间及样表类型 序号样表类型 送样时间备注 1单相静止式多费率电能表 2013.6.17 2单相静止式多费率电能表（模块）32级单相费控智能电能表（远程-开关内置）2013.7.29 42级单相费控智能电能表（远程-开关外置）52级单相费控智能电能表（模块-远程-开关内置） 62级单相费控智能电能表（模块-远程-开关外置） 72级单相本地费控智能电能表（模块-CPU 卡-开关内置） 8 2级单相本地费控智能电能表（模块-CPU 卡-开关外置） 1、2号表型2013.8.26 仅限未有该类型电能表合格报告的企业送检 92级单相本地费控智能电能表（CPU 卡-开关内置） 2013.10.28 102级单相本地费控智能电能表（CPU 卡-开关外置） 111级三相费控智能电能表（远程-开关内置） 121级三相费控智能电能表（远程-开关外置）131级三相费控智能电能表（模块-远程-开关内置） 14 1级三相费控智能电能表（模块-远程-开关外置）
序号样表类型送样时间备注 1-8号表型2013.11.25仅限未有该类型电能表合格报告的企业送检 全部类型送检2014.1.27 注：每款表型在规定的时间内仅限送一种方案，收样日期为送样时间起的三个工作日（送样日期遇节假日顺延），生产厂家在样品送检前需通过发传真方式向样品接收单位进行预约送检；预约日期为送样当月的1～6日；自2014年1月27日起，预约日期为每月的2-4日（拟在10-12日送检的）和18-20日（拟在25-27日送检的）。 二、样品接收单位、地点及联系人 接收单位：中电国际货运代理有限责任公司。 接收地点：北京市西城区广内大街311号院祥龙商务大厦2号楼305室。 联系人及联系电话：万方，010-********。 传真：010-********。 三、送检样品有关要求 送检样品由生产厂家按照以下要求进行处理。送检样品如果不符合以下要求，将造成检测无法正常进行，检测机构将停止检测。 1.“盲样”处理要求
DDS718型 单相电子式电能表 使用说明书 上海民熔电气集团
目录 一、概述 (1) 二、技术参数 (3) 三、主要功能 (4) 四、外形尺寸与安装 (10) 五、运输与存贮 (15)
一、概述 上海民熔电气集团生产的DDS718型单相电子式电能表，是本公司研制的新一代直流电能表。本产品完全符合以下标准要求： GB / T 15284 - 2002 《单相点之上电能表特殊要求》 GB / T 15464 - 1995 《仪器仪表包装通用技术条件》 GB 4208 - 2008 《外壳防护等级（IP 代码）》Q / GDW 1825 - 2013 《直流电能表技术规范》 Q / GDW 1354 - 2013 《智能电能表功能规范》 Q / GDW 1364 –2013 《单相智能表技术规范》 GB / T 29318 - 2012 《电动汽车非车载充电机电能计量》 Q / GDW 1365 –2013《智能电能表信息交换安全认证技 术规范》 JJG 842-1993 《直流电能表检定规程》 DL/T645-2007 《多功能电能表通信协议》
DDS718型单相电子式电能表采用超大规模数字信号处理芯片、永久保存信息的存储器、全隔离标 准RS485通讯接口和红外通讯接口（可选配低压电力线载波通讯模块和无线通讯模块）。 电能表采用先进的SMT 表面贴装工艺，外壳采用高强度、阻燃环保材料、造型新颖、美观适用，具有较高的绝缘强度 和耐腐蚀性。 DDS718型单相电子式电能表集众多功能于一体，具有电能量计量、信息存储及处理、实时监测、 自动控制和信息交互等功能。
意义 智能电表是智能电网的智能终端，它已经不是传统意义上的电能表，它是在电子式电能表的基础上，加上具有远传通信功能，可以与电脑联网并采用软件进行控制，因此与电子式电能表相比，智能电能表不管在性能还是操作功能上都具有很大的优势。 具体而言，因为它的智能特性，所以具有功耗小、精度高，过载、工频范围大，功能人性化等特点。另外它应该具有远传控制（远程抄表、远程断送电）、数据存储、备份、识别恶性负载、复费率、反窃电、预付费用电等功能，而且还可以通过对控制软件中不同参数的修改，来满足对控制功能的不同要求，而这些功能对于传统的电子式电能表来说都是很难实现的。而当智能电表满足以上功能后，它的意义就不言而喻了。以下是智能电表的几大优势。一、用电量上网就能查。每时每刻通过网络查询当前的用电量、用电余额，实时掌握家中的 用电情况。而现有的系统只能提供按月查询的功能，更无法细化到每一个时间段的用电量。 二、对系统覆盖区域内每户业主用电情况的实时监测。业主家中某一时间段的用电情况都可 以在系统里有所记录。业主想要了解自家用电情况，可以随时通过网络查询截止到任何一刻的用电量。此外，用电信息采集系统还可以实时监控每户业主电量余额，并会通过系统及时向业主发出欠费提醒。 三、避免拖欠电费情况，减少用电纠纷产生。业主家安装上智能电表后，所交电费使用殆尽 时，电表就会根据在满足一定的信用额度之后自动断电。用户只需要重新交费就可以迅速开通，不影响用户的正常用电，更不会产生拖欠电费的情况，避免了电力部门与业主之间因催交拖欠电费而引起的纠纷。对于空置房屋的业主，不能及时知晓家里已经欠电费或者欠电费超过了交费的时限，使用智能电表后，电费用完会自动断电，避免了违约金的产生，节能的同时也帮助业主减少了不必要的麻烦。 四、具备双向计量功能。支持清洁能源发展智能电能表还具备双向计量的功能，除了可以记 录进入用户的电量外，还可以记录用户向电网提供的电量。如果用户自己建有风能、太阳能等分布式清洁能源发电设施，当所发电力用不完时，可实现多余电量向电网输送的功能，从而达到节能环保和提高用户经济效益的目的。 智能电网作为美国总统奥巴马经济刺激方案的重要项目之一，几乎在一夜之间“成名”，而且美国还为此制定了35亿美元规模的预算。5月21日，国家电网公司总经理刘振亚在“2009特高压输电技术国际会议上”指出：“国家电网将立足自主创新，加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网。”这是此前一直保持缄默的国家电网首次正面对智能电网作出回应。智能电网首先应当是一个坚强的电网，坚强是智能电网的基础，智能是坚强电网充分发挥作用的关键。中国电网的目标就是要建设坚强智能、坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。国家电网将按照统筹规划、统一标准、试点先行、整体推进的原则，在加快建设由1000千伏交流和±800千伏、±1000千伏直流构成的特高压骨干网架，实现各级电网协调发展的同时，围绕发电、输电、变电、配电、用电、调度等主要环节和信息化建设等方面，分阶段推进坚强智能电网发展。到2020年，将全面建成统一的坚强智能电网，使电网的资源配置能力、安全稳定水平以及电网与电源和用户之间的互动性得到显著提高。坚强智
基于智能电能表检定检测方法的研究 随着现代化科技的发展，智能电能表已经成为发展中的重点并且已经被电力企业广泛应用，智能电能表在使用的过程中将资源的利用提高的同时还带来许多好处。智能电能表较高的稳定性能够保证家庭中电力使用过程中的安全，也因此智能电能表检定检测工作也受到广泛的重视，文章以智能电能表检定检测方法为题，分别对电能表的特点以及系统中应用的优势、使用现状以及有效策略进行详细分析，能够在今后的检测工作中提高效率的同时还能够保证使用过程中的安全。 标签：智能电能表；检定检测；方法 前言 智能电能表在电网中占据主要位置，智能电能表是智能电网有效发展的体现，不论是在社会中，生活中还是其他环境中，智能电能表都是我国电网公司建設与电力使用的有效设施，为了满足人们的需求大量安装智能电能表，这也对安装技术有着较高的要求。就目前来看我国智能电能表检定检测过程中还存在一定问题，以下就是具体分析，以便在今后能够在检测过程中更加规范。 1 智能电能表的概述 智能电能表与传统的电能表相比具备一定的优势，智能电能表就是通信、测量数据等组成的新型电子设备，其主要功能是能够计算点能量、处理相关数据、对电能的使用过程全程监控、自动控制以及将信息进行交流互动等，能够在不同的地区以及不同的季节甚至是节假日休息的过程中为客户提供更好的服务，还能够起到优化用电计划等作用。智能电能表也具备记录用电量、查询电价、余额报告以及智能扣除电费的功能，智能电能表的高科技性能能够避免很多以往用电过程中出现的问题，例如，以往用户常因为忘记交电费而出现停电的现象造成一定的损失，智能电能表的自动扣费功能成功解决这一问题，避免停电现象的同时还能够保证电力系统的正常使用[1]。 2 智能电能表的主要特点 智能电能表在相关模块的使用过程中其功能能够最大限度的发挥，智能电能表的主要构造是采用了ARM架构中的处理器芯片，在外部采用DMS设备。在程序设置过程中就可以采用人工计算的方式进行，利用人工计算的形式能够更好地发挥其实用性能，更有利于促进多元化电网排除与维护工作地进行。智能电能表同时具备自动识别的功能，通过智能电能表的自动识别功能能够与用户的终端进行线路之间的连通，并且能够根据其负载电压、电量的读取功能以及其他相关的信息将电量使用中的故障进行存档，同时，智能电能表还具备在线检测以及自动断电等实用性的功能，从而对电压过高而产生的事故起到预防以及降低事故发生率的作用，以此保证电力系统的正常运行。
常见电子元器件介绍 第一部分：功率电子器件 第一节：功率电子器件及其应用要求 功率电子器件大量被应用于电源、伺服驱动、变频器、电机保护器等功率电子设备。这些设备都是自动化系统中必不可少的，因此，我们了解它们是必要的。 近年来，随着应用日益高速发展的需求，推动了功率电子器件的制造工艺的研究和发展，功率电子器件有了飞跃性的进步。器件的类型朝多元化发展，性能也越来越改善。大致来讲，功率器件的发展，体现在如下方面： 1．器件能够快速恢复，以满足越来越高的速度需要。以开关电源为例，采用双极型晶体管时，速度可以到几十千赫；使用MOSFET和IGBT，可以到几百千赫；而采用了谐振技术的开关电源，则可以达到兆赫以上。 2．通态压降（正向压降）降低。这可以减少器件损耗，有利于提高速度，减小器件体积。 3．电流控制能力增大。电流能力的增大和速度的提高是一对矛盾，目前最大电流控制能力，特别是在电力设备方面，还没有器件能完全替代可控硅。 4．额定电压：耐压高。耐压和电流都是体现驱动能力的重要参数，特别对电力系统，这显得非常重要。 5．温度与功耗。这是一个综合性的参数，它制约了电流能力、开关速度等能力的提高。目前有两个方向解决这个问题，一是继续提高功率器件的品质，二是改进控制技术来降低器件功耗，比如谐振式开关电源。 总体来讲，从耐压、电流能力看，可控硅目前仍然是最高的，在某些特定场合，仍然要使用大电流、高耐压的可控硅。但一般的工业自动化场合，功率电子器件已越来越多地使用MOSFET和IGBT，特别是IGBT获得了更多的使用，开始全面取代可控硅来做为新型的功率控制器件。 第二节：功率电子器件概览 一．整流二极管： 二极管是功率电子系统中不可或缺的器件，用于整流、续流等。目前比较多地使用如下三种选择： 1．高效快速恢复二极管。压降0.8-1.2V，适合小功率，12V左右电源。 2．高效超快速二极管。0.8-1.2V，适合小功率，12V左右电源。 3．肖特基势垒整流二极管SBD。0.4V，适合5V等低压电源。缺点是其电阻和耐压的平方成正比，所以耐压低（200V以下），反向漏电流较大，易热击穿。但速 度比较快，通态压降低。 目前SBD的研究前沿，已经超过1万伏。 二．大功率晶体管GTR 分为： 单管形式。电流系数：10-30。 双管形式——达林顿管。电流倍数： 100-1000。饱和压降大，速度慢。下图虚线部 分即是达林顿管。
智能电能表校验技术研究 发表时间：2019-04-28T15:58:08.437Z 来源：《防护工程》2019年第1期作者：温金晓 [导读] 随着我国电网建设进程的不断加快，传统电网已经向实现智能电网方面逐渐转变。而智能电能表是电网实现智能化的重要体现之一。 国网甘肃省电力公司定西供电公司甘肃定西 743000 摘要：智能电能表是构建智能电网的重要组成部分，属于智能电网的智能终端，其应用直接面向社会与客户，也是社会众多领域感受与体验智能电网所带来便利的主要方式。与传统的电能表相比，智能电能表在具备传统电能表所有功能的基础上，还具备了其他较多的功能，如用户端控制功能、双向多种费率计量功能、数据通信功能、防窃电功能等。随着智能电网建设的规模不断扩大，智能电能表的应用将越来越广泛。为保证智能电能表正常稳定运行，需要进行现场校验。因智能电能表集成了众多先进技术，也对智能电能表的现场校验提出了更高要求。本文结合实践经验与智能电能表的工作原理及特点，对智能电能表现场校验应注意的问题进行分析与研究，以达到提高智能电能表管理水平，推动现场校验向有序化、规范化发展的目的。 关键词：智能电能表；校验；分析；对策 随着我国电网建设进程的不断加快，传统电网已经向实现智能电网方面逐渐转变。而智能电能表是电网实现智能化的重要体现之一。因此，加强智能电能表现场校验非常有必要。基于此，本文结合工作经验，从智能电能表概述以及智能电能表现场校验应注意的问题进行了分析，重点阐述了解决智能电能表使用校验调整基数问题的策略，以供参考。 1 关于智能电能表的概述 1.1 智能电能表的构成与工作原理 传统的电表是感应式的，随着信息科技的发展，智能电能表在电力事业的发展中逐渐普及，智能电能表是在电子式电表的基础上发展而来的，但两者之间的构成、工作原理等方面存在着较大区别。传统的感应式电能表工作原理是以电磁感应原理为依据，通过电流、电压线圈与可动铅盘相互作用后推动计度器转动起来实现计量的，而智能电能表的工作原理是通过实时采样的方式来采集用户供电电压与电流信息，并将所获得的电压与电流信息进行处理，使得输入的电流、电压信息转变为脉冲输出，再利用单片机对脉冲输出进行处理与控制，将脉冲显示为电量。 1.2 智能电能表的特点 智能电能表作为智能电网的智能终端，集成了测量技术、通信技术、数字信号技术、自动控制技术、计算机技术等众多技术为一体，电子集成电路的设计与众多先进技术的结合，让智能电能表在操作及性能上都获得了较大提升，智能电能表的出现和普及是建立在信息技术发展的基础上的，所以，电子信息技术特点也是智能电能表特点的重要体现。接下来从整体上分析智能电能表的特点，其主要表现在以下几个方面： （1）功耗较小。智能电能表在设计中采取的是电子元件，每一个表的功耗仅有0.6左右，在多用户集中使用的情况下，其功率平均更小。而传统的电能表功耗一般在1.7W左右。（2）功能较多。智能电能表可以通过编程软件实现设备的管理与控制，采取了先进电子表技术，它不仅体积更小，还能够支持远程抄表与远程断送电功能，具备了识别恶性负载、防窃电、预付费用电、复费率、数据处理、储存等较多功能，这一功能的特点就需要与信息技术有效结合。（3）过载与工频范围较宽。传统电表过载倍数一般为4倍，其工频范围在45- 55Hz范围内，然而智能电能表过载倍数一般为8-10倍，工频范围在40-1000Hz范围内。（4）精度较高。传统电表误差范围多在 +0.86%~5.7%范围内，而智能电能表的误差一般为±2%，当前主要的智能电能表精度等级1.0级，其精度较高，误差较小。（5）精准快捷。这一特点主要是利用网络信息系统进行统一管理和检查，智能电能表与电子信息系统相结合，建立起统一的检测体系，这样就能够及时有效地发挥智能的优势，这一特点与传统电子式的电表相比较，智能电能表就比较节省人力、物力和财力方面的一系列环节，同时能够提高智能电能表的工作质量和效率。 2 智能电能表校验常见问题及处理对策 2.1 电量分析与判断 由于目前普遍采用红外掌机抄读电能表电量，并据此和用户进行结算，这样容易造成计量纠纷。例如，曾发现某用户智能电能表液晶显示电量为零，而脉冲灯在闪烁的现象。经现场校验人员现场校验查实，该用户实际存在用电情况，因火线反接，电量错计反向电量，导致智能电能表显示电量为零。针对这种现象，建议现场校验人员在校验电能表过程中，必须对液晶显示电量和红外掌机抄读电量进行检查，避免出现以上错误。 2.2 电池电压分析与判断 在电能表元器件中，电池作为一个重要元器件，是在停电的情况下，整个智能电能表的电源来源，电池也是整个智能电能表运行中不可缺少的部件之一是外部电源停电后的备用电源，支持电能表时钟正常运行，外部电源由于各种因素的影响出现突然断电的现象也是有可能的，但是为了避免由于外部电源断电，准备一个备用的电池是非常有必要的，可以为整个电力系统正常工作和运行提供足够的采取应急措施的时间和空间，由于电池本身容量有限，又因元器件自身的耗电，在长时间的运行过程中，无论采取何种电池，电池总有失压的情况出现，从而导致时钟错乱。如某用户反映表计上时钟比北京时间快20min，而其生产按照避峰时段进行，自然会对电费产生异议。因此，在现场校验时，应特别注意表计电池状态的检查和时钟的核对，检查电池电压值，若出现表计电池状态的检查和时钟的核对，检查电池电压值，若出现表计电池欠压指示或时钟超过合格范围的情况，应及时通知相关职责部门做好表计调换或者电量退补工作。 2.3 报警代码分析与判断 智能电能表对报警代码明确要求“报警代码应该在循环显示第一项显示；当电能表运行出现异常（如失压、电流严重不平衡、断相、逆相序等）时，显示应停留在该代码上。”并将代码规范为故障类异常；事件类异常；电表状态和IC卡提示4类。故障类异常提示异常一旦发生，需要将显示的循环显示功能暂停，液晶屏固定显示该异常代码。智能表在故障时将异常代码直接在第一屏插入，通过轮显或掌机查看，还可以获得该报警事件记录的起始时间、结束时间、当时有功需量，且能反映最近10次的事件记录。如某用户违约用电，合同容量为
一功率半导体简介 功率半导体器件种类很多，器件不同特性决定了它们不同的应用范围，常用半导体器件的特性如下三图所示。目前来说，最常用的功率半导体器件为功率MOSFET和IGBT。总的来说，MOSFET的输出功率小，工作频率高，但由于它导通电阻大的缘故，功耗也大。但它的功耗随工作频率增加幅度变化很小，故MOSFET更适合于高频场合，主要应用于计算机、消费电子、网络通信、汽车电子、工业控制和电力设备领域。IGBT的输出功率一般10KW~1000KW 之间，低频时功耗小，但随着工作频率的增加，开关损耗急剧上升，使得它的工作频率不可能高于功率MOSFET，IGBT主要应用于通信、工业、医疗、家电、照明、交通、新能源、半导体生产设备、航空航天以及国防等领域。 GAGGAGAGGAFFFFAFAF
图1.1 功率半导体器件的工作频率范围及其功率控制容量 GAGGAGAGGAFFFFAFAF
图1.2 功率半导体器件工作频率及电压范围 图1.3 功率半导体器件工作频率及电流范围 二不同结构的功率MOSFET特性介绍 功率MOSFET的优点主要有驱动功率小、驱动电路简单、开关速度快、工作频率高，随着工艺的日渐成熟、制造成本越来越低，功率MOSFET应用范围越来越广泛。我们下面主要介绍一些不同结构的MOSFET的特性。VVMOSFET GAGGAGAGGAFFFFAFAF
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图2.1 VVMOS结构示意图 VVMOS采用各向异性腐蚀在硅表面制作V 形槽，V形槽穿透P与N+连续扩散的表面，槽的角度由硅的晶体结构决定，而器件沟道长度取决于连续扩散的深度。在这种结构中，表面沟道由V 形槽中的栅电压控制，电子从表面沟道出来后乡下流到漏区。由于存在这样一个轻掺杂的漂移区且电流向下流动，可以提高耐压而并不消耗表面的面积。 这种结构提高了硅片的利用率，器件的频率特性得到很大的改善。同时存在下列问题:1，V形槽面之下沟道中的电子迁移率降低；2，在V槽的顶端存在很强的电场，严重影响器件击穿电压的提高；3，器件导通电阻很大；4，V槽的腐蚀不易控制，栅氧暴露，易受离子玷污，造成阈值电压不稳定，可靠性下降。 GAGGAGAGGAFFFFAFAF