ACADEMIC RESEARCH 学术研究
一、引言
自1876年第一块电能表面世以来，电能表经历了一个多世纪的发展，由笨重的机械式电能表演变成现在的智能电能表[1,2]。当前，在我国，采用一体化设计的智能电能表已应用于千家万户，当出现软件或硬件故障时，保障电力计量工作顺利进行的唯一可行措施即更换整个表。而且为了防止外界对电能表程序的篡改而导致的电能计量不准问题的发生，我国的电能表内的软件不允许在线升级。这种一体化设计提高了电能表的用电准确性和安全性，但同时极大降低了电能表的使用寿命，当对电能表功能提出新需求时，数量庞大的电能表的更换必然造成资源的浪费和社会效益的降低。因此，打破一体化设计思路，采用新型的设计方案迫在眉睫。
2012年，国际法制计量组织(以下简称OIML)?的第12技术委员会（简称TC12）“电量测量仪器技术委员会”制定了InternationalRecommendation46(以下简称IR46)《有功电能表》标准[3-5]，该标准突破了一体化设计思路，要求电能表电子设备与组件分离，计量功能与其他功能相互独立，非计量部分软件在线升级不影响计量部分的准确性和稳定性。作为OIML的成员国，中国必须采纳并执行IR46标准，因而开展符合IR46标准的智能电能表的设计研究，同时研制适应IR46标准体系的产品，势在必行。
近年来，由于国家法制计量组织（OIML）的不断壮大以及WTO/TBT?协议的规定使得OIML所提出的国际建议对国家间的贸易往来产生了重要的影响。IR46文件是OIML为新设计生产的电能表的型式批准提出的重要国际建议，从2002年开始．TC12组织各成员国对IR46文件进行了多次修改，最终形成了目前广泛接受的IR46标准。同IEC标准相比，IR46标准的制定着眼于消费者的诉求，突破了电能表技术发展的束缚，旨在形成全世界都认可的电能表计量标准。
二、 IR46与IEC标准的差异
目前，我国关于电能表GB/T?17215国家标准体系主要依据IEC标准而制定的。因此，本文通过对比GB/T?17215国家标准体系与IR46标准，即可反映IR46与IEC标准的差异性。IR46标准与GB/T?17215国家标准体系之间的差异主要体现在以下几个方面：
1.术语
相比于GB/T?17215国家标准，IR46标准增加了的术语包括区间仪表、预付费电能表、辅助装置、子组件、最小电流（Imin）、转折电流（Itr）、最大允许误差、最大允许误差偏移、固有误差、初始固有误差、影响因素、干扰、耐久性、缺陷、重要缺陷、检验设备及相关法律等术语，删除了IEC 标准中针对直接接入式和经互感器接入式两种方式而定义的基本电流Ib和额定电流In的术语。其中，对于预付电能表，IR46主要强调的是预付电能而非IEC标准中的预付费。另外，与计量特性有关的术语与GB/T?17215系列标准下的参量有一定的等价对应关系，如表1所示。
表1 IR46标准与IEC标准之间部分参量对应关系
IR46标准IEC标准
基本最大允许误差
标准参比条件下的百分数误
差极限
最大允许误差偏移由其他影响量引起的误差极限
2.计量误差要求
在准确度等级表示方式上，IR46规定了A、B、C、D 四个等级，而IEC标准规定了2级、1级、0.5S级、0.2S级。两种标准下的百分数误差极限（或m.p.e）如表2所示，表2种Imax为最大电流。
表2 功率因数为1时，IR46标准和IEC标准准确度对比
标准
类别
电流范围
功率
因数
百分数误差极限
IR46
标准
Itr~Imax
1
A B C D
±2.0±1.0±0.5±0.2
IEC
标准
直接接
入式
0.1Ib
~Imax
2级1级0.5S级0.2S级
±2.0±1.0————经互感
器接入
式
0.05In
~Imax
2级1级0.5S级0.2S级
±2.0±1.0±0.5±0.2 IR46
标准
Imin~Itr
1
A B C D
±2.5±1.5±1.0±0.4
IEC标
准
直接
接入
式
0.05Ib
~0.1Ib
2级1级0.5S级0.2S级
±2.5±1.5————
经互
感器
接入
式
0.02In
~0.05In
2级1级
±2.5±1.5
0.01In
~0.05In
0.5S级0.2S级
±1.0±0.4由表2可知，根据百分数误差极限的要求，IR46标准下
I R46标准下智能电能表研究初探
陈 淘 薛振永 贾海青 易 鑫
◆
摘要：文章从电能表的发展历程谈起，针对电能表存在的问题，提出IR46标准表解决方案，并从
术语、计量误差要求、功率因数、环境适应性、谐波影响、负载平衡、潜动试验、计量防护要求8个方
面对IR46标准表与IEC标准表进行比对，分析了IR46与IEC标准的电能表设计差异，为IR46标准表的研
究提供了参考。
关键词：IR46；智能电能表；远程升级；单相表；双芯电能表
信息系统工程 │ 2018.9.20
162
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
一、AT28DP-1H单相导轨式智能电能表 1.产品特点 采用微电子技术和SMT表面焊接工艺,采用专用集成计量芯片,能精确计量正负两方向的有功电能，且以同一方向累计，具有防窃电功能; 具有RS485通讯接口,可选择Modbus通讯协议和DLT645通讯协议；该智能电能表也可作为单相多功能电能表使用，具有体积小巧、精度高、可靠性好、安装方便等优点。 AT28DP-1H-C含大容量磁保持继电器，具有控制断送电功能，远程预付费、恶意负载识别功能（电脑和空调正常使用，热得快、电炉等自动禁止使用）等。 2.主要技术参数 2.1 准确度：0.5级； 2.2 标定电流：单相1.5(6)A, 2.5(10)A ，5(20)A, 10(40)A, 15(60)A, 20(80)A； 2.3 标称电压: AC220V; 2.4 功耗：≤1W；显示方式：8位液晶显示; 2.5 工作电压围：AC160-265V； 2.6 启动电流：互感器接入式0.2％Ib和直接接入式0.4％Ib; 2.7工频对地耐压值: 2kV/1min; 2.8工作温度和湿度围: -25～55℃, <90%(无凝露); 2.9电压为1.9Un,通电4小时电表不损坏; 2.10带有现场校验电表准确度的无源光电脉冲接口; 2.11产品执行GB/T 17215.321-2008和JJG596-1999 电子式电能表检定
规程； 2.12选择单相多功能时，通过“▲”和“▼”按键还可查看电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数等电参数(可选功能); 2.13 一次电流80A 及以下直接接入, 80A 以上通过电流互感器接入 ; 2.14 通过电表的一次线截面积≤35mm 2。 3. 外形尺寸 4. 接线图 AT28DP-1H单相智能电表 通讯脉冲 SET A+B-P+P- 1234 L N L' N'
三相电能表检定装置（高精度） 检定三相标准电能表的基本误差（准确度），检定三相标准电能表的潜动、启动误差，检定三相标准电能表的标准偏差、24小时变差，检定电磁式、电子式三相电能表的计度器误差、计度器组合误差，检测三相标准电能表电压、频率、谐波、逆相序、电压不平衡等影响量引起的改变量，校核三相标准电能表的常数，检测三相多功能电能表的电量参数。 产品用途： 1. 检定三相标准电能表的基本误差（准确度）； 2. 检定三相标准电能表的潜动、启动误差； 3. 检定三相标准电能表的标准偏差、24小时变差； 4. 检定电磁式、电子式三相电能表的计度器误差、计度器组合误差； 5. 检测三相标准电能表电压、频率、谐波、逆相序、电压不平衡等 影响量引起的改变量； 致力于电力仪器、仪表、计量标准设备、电能计量检定装置、电力高铁电站设
6. 校核三相标准电能表的常数； 7. 检测三相多功能电能表的电量参数。 主要特点： 1. 成套装置由：三相高精度程控功率源（线性源）、三相多功能标准电能表（进口或国产）、误差计算器（嵌入式）、脉冲及光电信号接收及处理器系统、多绕阻隔离PT（选配）、移动式测架（选配）、时基频率仪、485通信接口（嵌入式）、装置操控软件、计算机及外设（打印机、条扫描枪等）组成； 2. 装置有两种结构：一体式和分体式。均采用全质专用铝镁合金型材结构，轻巧牢固，美观耐用；标准配置3路输出，可选配3~6表位移动测试架； 3. 装置配套软件可按用户要求和习惯按模块定制。软件操作简单，可预设电能表检定方案（基本误差测量，潜动、启动试验、正反向有功电能无功电能误差，以及标准偏差测试、24小时变差测试等）和影响量试验方案。按选定的检定方案自动检定电能表。检定结果可按多种方式随时存储、查询和打印测量数据。并可按照用户要求实现网络化管理； 4. 电能表影响量试验功能：PC机校验可按规程要求设定影响量试验方案，分别完成频率影响、电压影响、电压短时中断影响，电压逐渐变化影响等试验。并可进行谐波影响试验，PC机校验可按规程要求设定谐波影响试验方案，电压电流可分别输出或同时输出2~21次标准谐波，奇次谐波、偶次谐波、次谐波，谐波分量可设置； 致力于电力仪器、仪表、计量标准设备、电能计量检定装置、电力高铁电站设
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
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。
智能电能表检验台厂家 电能表检验装置的电源输入回路增加了相关抗EMC吸收电路，在使用现场具有多台装置工作时，电源及量程转换引起的浪涌电压等对检验装置均无影响，装置相互之间具有良好的抗干扰性能。 JZ-3030三相多功能标准表（装置内配置）： 技术标准与规程 本装置符合下列国家和行业标准及相关的计量检定规程的要求: JJG597-2005《交流电能表检定装置检定规程》 DL460-1992《电能表检定装置检定规程》 致力于电力仪器、仪表、计量标准设备、电能计量检定装置、电力高铁电站设
GB/T11150-2001《电能表检验装置》 JJG596-1999《电子式电能表检定规程》 JJG307-2006《交流电能表检定规程》 DL/T585-1995《电子式标准电能表技术条件》 Q/GDW 354-2009 智能电能表功能规范 Q/GDW 356-2009 三相智能电能表型式规范 Q/GDW 357-2009 0.2S级三相智能电能表技术规范 Q/GDW 358-2009 0.5S级三相智能电能表技术规范 Q/GDW 359-2009 0.5S级三相费控智能电能表（无线）技术规范 Q/GDW 360-2009 1级三相费控智能电能表（无线）技术规范 Q/GDW 361-2009 1级三相费控智能电能表（载波）技术规范 Q/GDW 362-2009 1级三相费控智能电能表技术规范 Q/GDW 363-2009 1级三相智能电能表技术规范 Q/GDW 365-2009 智能电能表信息交换安全认证技术规范 台体基本功能 1. 可同时检定相同规格、不同常数的各种三相电能表（电子式、感应式及四象限无功电能表）。 2. 采用可三维调节光电采样器，可采样回转式电能表的转盘信号也可接收电子式电能表的LED频闪信号。 致力于电力仪器、仪表、计量标准设备、电能计量检定装置、电力高铁电站设
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》
智能电表数据采集研究 摘要：为克服农网地区低压供电半径长、环境复杂、线路干扰大的不利影响，凭借技术创新，优化集中器的自动路由寻址程序，利用示波器寻找干扰源，通过定时投切控制装置隔离重大干扰源；管理措施方面，通过精益生产管理理念，加快安装速度、提高安装工艺水平、减少后期维护，实现抄到率班组级同业日对标管理；注重流程化和全过程管理，优化管理流程和业务流程，进而全面提升智能电表数据采集管理水平。 关键词：智能电表；数据采集；数据分析 Abstract: In order to overcome the rural network area radius of the low voltage power supply, the complex environment and the line interference, by virtue of technological innovation, to optimize the concentrator automatic routing addressing procedures, use an oscilloscope to find the source of interference, through the regular switching control device isolation major sources of interference; in management measures, through lean manufacturing management concepts to speed installation and improve the installation process level, reducing the post-maintenance, to achieve the copying rate team level with the industry standard management; focus on processes and process management to optimize the management and business processes, enhance overall smart meter data collection and management level.Key words: smart meters; data acquisition; data analysis 中图分类号：TB381 文献标识码：A 文章编号： 为进一步深化营销管理，大力加强营销工作的基础建设，努力提高智能电表数据采集管理水平，实现营销管理的集约化、专业化、精益化和规范化的管理模式，本文对智能电表数据采集进行了研究分析，论述了如何凭借专业技术知识和现场勘查经验，及时准确辨识其影响因素并找出对应的解决方法。 一、智能电表数据采集原理 用电信息采集系统是由服务器、前置机、集中器、采集器、电能表等硬件设备，和链接这些硬件的软件系统，以及使用、维护这些硬件、软件的专业人员组成的有机整体。用电信息采集系统工作原理结构图如下：
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
三相多功能电能表检定台技术协议 一. 装置技术要求 1.技术标准与规程 2.本装置符合下列国家和行业标准及相关的计量检定规程的要求: 3.JJG597-2005《交流电能表检定装置检定规程》； 4.DL460-2005《电能表检定装置检定规程》 5.GB/T11150-2001《电能表检验装置》 6.JJG596-2012《电子式电能表检定规程》 7.JJG307-2006《交流电能表检定规程》 8.DL/T614-2007《多功能电能表》 9.DL/T645-2007《多功能电能表通信规约》 10.DL/T585-1995《电子式标准电能表技术条件》 11.Q/GDW 354-2009《智能电能表功能规范》， 12.Q/GDW 356-2009《三相智能电能表型式规范》 13.Q/GDW 357-2009《0.2S级三相智能电能表技术规范》， 14.Q/GDW 358-2009《0.5S级三相智能电能表技术规范》， 15.Q/GDW 359-2009 《0.5S级三相费控智能电能表（无线）技术规范》， 16.Q/GDW 360-2009《 1级三相费控智能电能表（无线）技术规范》， 17.Q/GDW 361-2009《1级三相费控智能电能表（载波）技术规范》， 18.Q/GDW 362-2009《1级三相费控智能电能表技术规范》， 19.Q/GDW 363-2009《1级三相智能电能表技术规范》， 20.Q/GDW 365-2009《智能电能表信息交换安全认证技术规范》等标准要求。 21.Q／GDW 1354-2013 《智能电能表功能规范》 22.Q／GDW 1356-2013 《三相智能电能表型式规范》 23.Q／GDW 1365-2012 《智能电能表信息交换安全技术规范》 24.Q／GDW 1827-2013 《三相智能电能表技术规范》 2. 技术条件 2.1电源 三相：AC220/380V±15%；频率：50Hz±5%
电能表的使用和管理，民熔 一、电能表基础知识，什么叫交流电，三相四线制的特点：1、电能表，是用来测量电能的仪表，又称电度表，火表。电能的单位是“千瓦时”（kWh），俗称“度”。（举例说明：例如一个电饭煲，它的说明书上标注1000W220V，那么这个电饭煲的额定电压为：220V，额定功率为：1000w。在用电器的额定电压220V，通电1小时，就消耗1度电，假如1度电是1块钱，那么用电器工作一小时的电费就是1块钱。）2、交流电，是指大小和方向随时间作周期性变化的一种电流。 它的最基本的形式是正弦电流，电流呈现波浪形变化，我国交流电供电的标准频率规定为50赫兹。供电电源为降低线路损耗采用高压输电，因此社区进线电压一般为10KV或6KV，由高压电网供给，通过高、低压配电屏和降压变压器等变、配电设备，将高压电源（一般为10kV或6KV）变为低压电源（三相380V），为照明等设备供电。 3、通常低压输电方式是三相四线制，采用三根相线加零线供电，零线由变压器中性点引出并接地，电压为380/220V，取任意一根相线加零线构成220V供电线路供一般家庭用。线路中相线之间的电压，称为线电压，三根相线间电压为380V，一般供电机使用。 相线与零线之间的电压称为相电压（220V），供居民家庭使用。 4、零线断线的后果 当零线在发生断线时，凡连接在断开点以后的单相负载，其火线、零线都带电，但却没有电压，因此，负载无法正常工作；零线一旦断线，采用保护接零的电气设备将失去保护作用，设备一旦漏电将会造成人身触电，这时即使设备不漏电，由于零线本身带有危险电压使设备外壳带电，同样会造成人身触电事故。因此，零线非常重要。在日常工作中注意以下几点：1）、多个回路零线共用一个螺栓接总零时，拆开螺栓线，必须将所有用电回路全部停电，否则会有触电的危险。 2）、零线不能装保险或开关，且与相线粗细一致。 二、电能表的工作原理：机械式电能表是利用电压和电流线圈在铝盘上产生的涡流与交变磁通相互作用产生电磁力，使铝盘转动，同时引入制动力矩，使铝盘转速与负载功率成正比，通过轴向齿轮传动，由计度器积算出转盘转数而测定出电能。故电度表主要结构是由电压线圈、电流线圈、转盘、转轴、制动磁铁、齿轮、计度器等组成。 三、电表的分类及型号说研十常牌士的内容1、从测量原理上百会为：感应式电能表（机梳表），电于式电能表。
1.智能电表的现状 智能电网的重要数据采集设备之一就是智能电表，它是一种利用电子式技术研发出的新型电表，具有传统电表不具备的很多实用功能。例如：电能测量、电能统计、电能监测、信息上传下载及数据再处理等功能。智能电表是智能电网的智能终端，在智能用电信息采集系统（包括系统主站、采集设备、通信信道及智能电表三部分）中，它 是智能电网数据采集的重要基础设备。 智能电表属国家强制检定的用于贸易结算的仪表，由于产品自身特点及用户的普遍性，使得产品不同于一般性商品，电能仪表行业特点如下：a) 技术门槛相对较低，上游芯片厂商已有成熟的解决方案；b)行业产业化、规模化；c) 购买行为单一，垄断性强；d) 行业向着 品牌效应，集约经营发展，三星电气、林洋电子、威胜集团等企业发展迅速，已经在国内形成品牌优势，并打起集团化经营，向国际化迈进。 目前各电表公司的智能电表差异主要体现在液晶驱动、实时时钟上。智能电表的功能与性能主要由其MCU、通信芯片、计量芯片以 及嵌入式安全芯片决定。 据有关部门统计显示，中国目前已经投入了4.1×1012元人民币用于智能电网的基础设施建设，并将在21 世纪20 年代末建成覆盖 全国的智能化网络。到那时，国家电网和南方电网公司预计招标 智能电表7.9×108只（每只平均170 元），如此算来，中国智能电表
市场容量将超千亿元人民币。 前瞻产业研究院智能电表行业研究小组做了大量数据统计工作，随后做出预测：到2013 年底与智能电网配套使用的智能电表安装数量将突破7.6×108只，到2020 年智能电网将覆盖全球80%的人口。全球这种大规模的智能电网建设将给智能电表的发展带来广阔的市 场需求，这也为中国智能电表制造企业的出口市场创造了有利条件。 当前，智能电表从结构来分可分为全电子式和机电一体式。 机电一体式,即在原机械式电度表上附加一定的部件,使其既完成所需功能,又降低造价,且易于安装,一般而言其设计方案是在不破坏 现行计量表原有物理结构,不改变其国家计量标准的基础上加装传感装置变成在机械计度的同时亦有电脉冲输出的智能表,使电子记数与机械记数同步,其计量精度一般不低于机械计度式计量表。这种设计方案采用原有感应式表的成熟技术,多用于老表改造。 全电子式则从计量到数据处理都采用以集成电路为核心的电子 器件,从而取消了电表上长期使用的机械部件,与机电一体化电度表相比具有电表体积减小,可靠性增加,更加精确,耗电减少,并且生产工艺 大大改善,不必只在原有意义上的专业电度表厂生产等优越性,最终会取代带有机械部件的计量表。而电度表作为电费收取的计量依据, 涉及到一个抄表问题,因此有必要从电度表的抄表方式进行分类。从现行技术来看主要有IC 卡式,远传抄表式。
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。
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。
三相电能表校验台厂家 三相电能表检验装置是引进国际九十年代先进技术和器件，根据有关标准研制的新一代高精度多功能电能表校验装置，可广泛用于校验0.2级及以下的各种单/三相电能表和多功能电能表。 一、金中电器技术指标 1、装置准确度等级： 0.1 2、装置标准配置： 多功能标准表 准确度等级： 0.1 电压量程：3×57.7V/100V/220V/380V 自动量程切换 致力于电力仪器、仪表、计量标准设备、电能计量检定装置、电力高铁电站设
电流量程：3×10A/100A 自动量程切换 3、装置输出量程 输出电压：3×57.7V/100V/220V/380V 输出电流：3×0.1-100A 4、装置每相输出最大容量 电压：200VA（可根据校表数量增加） 电流：500VA（100A）（可根据校表数量增加） 5、装置调节范围： 电压：0-120%，调节细度：0.01%满度 电流：0-100A，调节细度：0.001A（最小） 相位（电压/电流）：0-360.0°，调节细度：0.1° 频率：45-65Hz，调节细度：0.01Hz 6、装置输出功率稳定度：≤0.1% 7、输出波形畸变系数 电压、电流：≤1.0% * 8、谐波输出 2-21次谐波谐波含量＜40% 3，5，7次谐波叠加，每种谐波含量＜10% 致力于电力仪器、仪表、计量标准设备、电能计量检定装置、电力高铁电站设
导通角控制（奇次谐波） 波群控制（次谐波） 9、起动电流输出：2mA（min） 10、起动电流/功率测量：5%（大于2mA） *11、需量测量误差：0.1% *12、时标准确度：2×10-7 *13、功耗测量（功率/视在功率）准确度：3% *14、通讯接口检查：RS485 按被检表通讯规约检查通讯接口 15、校表类型： 各种单相/三相有功电能表和无功电能表（包括正弦无功、跨相90°无功、移相60°无功）； 感应式、电子式、多功能及四象限电能表 16、校表数量：16块（或按用户要求） 17、控制方式： a．本机键盘操作：液晶汉字菜单提示，全自动、手动校验。b．PC电脑操作：运用中文WINDOWS95/WINDOWS98操作系统，全自动、自定义校验。 18、试验功能： a．基本误差试验 致力于电力仪器、仪表、计量标准设备、电能计量检定装置、电力高铁电站设