智能电表范文
时间：2023-03-20 19:51:14
导语：如何才能写好一篇智能电表，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
中图分类号 TH 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0107-01
一直以来，我国利用感应式机械电度表作为交流电度表，长期采取人工抄读电表方式。目前，大部分电业局、电力公司基本完成用电营业的计算机管理系统开发与应用，但是用电数据作为电力管理的基础内容，继续采取原始的人工抄表办法，既浪费了大量的人力、增强劳动强度，工作效率也比较低，经常出现抄表不到位、错抄、漏抄、估抄、错算等问题，再加上抄表周期比较长，给用户和单位发展都带来极大不便，不利于窃电行为的防治。
随着我国市场经济正逐渐步入信息化、网络化，电力系统的发展步伐越来越快，传统的手工抄表形式显然落后，与无人值班自动化相比，工作效率低、质量差，甚至影响了供电系统的现代化管理进程。以电业局或者电力公司的整体发展来看，整个电力系统中，从发电、配电、传输、区域变电所等各个环节，基本已经实现网络化连通，但是只有用户终端的重要环节没有连接网络，影响整个系统的完整性，制约了系统更多潜能发挥。
正是考虑到以上原因，提出了智能电表的应用。智能电表主要利用通讯技术、计算机技术等，以智能芯片为核心，可实现电功率的计量计时、计费等功能，同时完成上位机的通讯工作、用电管理工作等，发挥重要作用。以下将对具体内容进行分析。
1 智能电表和传统电表的异同
目前，我国采用的智能电表按照结构划分，主要为机电一体式与全电子式两大类。①机电一体式智能电表，是建立在传统电表应用的基础上，适当添加了一些零部件，提高功能应用效率；②全电子式智能电表，从计量数据、数据处理等各个环节，都采用集成电路为核心的电子器件，取代了传统电表的各种机械部件。智能电表与传统电表相比较，耗电少、精度高、可靠性强、体积小，极大改善了生产工艺，不再完全依赖于专业的电能表生产。另外，根据智能电表的抄表方式来看，又可分成三种形式，不同形式体现了智能电表不同的技术程度。
1）分时复费率。这种分时复费率智能电表可实现多个电价、多个时段分别计算的功能，但与传统电表一样，还是采取人工抄表形式，只是将过去的机械式转变为电子式，在计费时间段、计费精度上体现了智能化。
2）预付费式（IC卡）。预付费式IC卡智能电表系统主要包括主机、IC卡电能表、IC卡三部分。其功能为预收费、断电功能、报警功能、加密功能及显示功能。使用预付费式IC卡智能电表，可靠性强、成本较低、使用寿命长，IC卡利用硅片存储信息，至少可以使用十年以上，且该系统不易被仿制，安全性较高，可准确计费，也可实现加密处理。这样，提高了居民用电收费水平，可确保电力公司及时收回用电费用，目前已在我国逐渐推广普及。
3）集中式远传自动抄表。该智能电表系统中，通过主站采取传输媒体，包括：各种有线、无线、电力载波、电力线等信道或者IC卡介质，可以将多个智能电表的电能量窗口值（或记录值），采取集中抄读信息方式。利用该系统，基本实现了用电数据的自动抄收功能，减少传统电表中人工操作的各种弊端。通过智能电表，将用电数据直接传输到用电营业所的计算机管理系统中，由工作人员实时监控用电情况，一旦发现用电故障、窃电等问题，可及时制止并处理。
随着智能电表的不断发展，用电户可以在银行单独开设账户，实现用电计算机管理系统与银行系统的联网，真正实现数据自动抄收、自动处理、银行自动转账等全程操作，实现自动化的用电管理。
2 智能电表的应用效益
通过应用智能电表，给各方带来了一定效益，获得良好效果。
2.1 电力公司效益
基于智能电表的智能化计量系统，可以实现用电的计量、结算、服务、估计状态、故障管理、电能质量管理等功能，应用简单，及时发现问题、解决问题，提高了配电网的应用质量，降低电力公司管理成本，获得更多经济效益与社会效益。
2.2 用电户效益
通过智能电表，给用电户提供了更加精准的用电信息，账务清晰明确，通过科学的用电记录，可让用户用电更趋合理，利用弹性用电需求，满足电力供应。对于用电户产生的能耗信息，传输到电力能量自动化系统中，可优化调整电能质量，及时处理电能故障，提高人身与设备安全性，确保用电稳定性。
2.3 用电市场效益
通过采取智能分布式电源，给电力市场带来更多零售产品，提高市场价格的灵活性，增强电力市场功能性、竞争性。由于智能化提高了价格峰值的反应能力，减少电力供应的市场风险。基于用户数据、智能计量数据等挖掘技术，更好地实现电力销售，满足客户需求，提供更多有针对性的产品。
2.4 社会与环境效益
通过电力智能计量系统，可有效挖掘供应商、用户端的能源效率潜力。及时将数据反馈到用户自动化系统中，并在供应商的系统端做出迅速反应，以此提高电能质量、稳定性等措施。另外，智能电表在水、汽、热等方面供应良好，通过远程通信信道，极大降低通信成本。通过对各种能源测量数据汇总，也可提高能源利用的整体效率。
由上可见，在智能电网环境中，改变了传统电表的应用弊端，彻底告别“抄电表读数”时代，同时给每一个用电户更多选择的空间，可以自主选择用电时间段，实现电力公司、企业、用户之间的网络沟通，加强信息交流，满足“削峰填谷”，按需调度。可见，应用智能电表实现用户端和配电端的双向数据交流，具有一定现实意义。
参考文献
[1]牛军蕊.智能电表在智能电网中的应用[J].科技风.2010,6.
[2]封志明,陈道升,赵波,邓凌翔,赵品璋.智能电表的电磁兼容测试[J].南京师范大学学报(工程技术版),2010,3.
[3]李会容.基于DSP的智能电表的研究[J].电子科技大学:电路与系统,2007.
篇2
[关键词]智能电表；功能；应用
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0339-01
1 引言
目前在我国的大部分地区，对于电费的收取还是停留在人工抄写电表的基础之上，人工抄写不仅给电工增加了工作量，而且也存在一些潜在的危险。最重要的是，对用户来说电费收取的透明度不够高。而在科学技术日益发展的今天，电网的使用也是在逐渐的自动化智能化，为了改变人工收取电费这一局面，智能电网发挥了重大的作用。利用先进的技术设备，运用双向的通信网络来实现电网的安全可靠性。而对于智能电网来说智能电表是相当关键的环节，是最基础的部分，本文将对目前我国智能电表在智能电网中的应用作以分析和研究。
2 智能电表的产生
智能电表这个概念的提出是在一九九几年，首先产生的是静止式电表，然而在九十年代它的价格相当昂贵，主要用于大型的用电用户，使用价格大概是机电式电表的一二十倍左右，随着科技的不断发展，通信能力也在不断增强，具有远程通信功能的电表随着市场和社会的需要也在不断的增加，新的抄表和数据管理系统越来越被人们所需要，这种新型的系统的功能是使计量数据向自动化的相关配网系统开放，然而这种系统无法高效的把所传达的数据利用好。在国内，智能电表的核心是微控制器，用于存储信息并对所获得数据进行分析测量，拥有强大的进行自动调零和单位换算、数据处理能力、自动测量功能，并且是人工和机器相结合，改变了以往的纯手工的弊端，还可以提示如何操作，并在故障发生时给予语音提醒，避免了工作者在不熟悉的情况下发生操作失误，而且提高了工作效率，真可谓是一举两得。
3 智能电表的主要功能及特点
3.1 智能电表的主要功能
智能电表的一个最大的功能也是最便利的功能就是可以支持浮动电价，可以给智能电表编程这个特点使得它的储存量和测量敏感度都比普通的电表要强很多。同时智能电表可以随时随地的保存用电数据，而且还可以非常有效的进行电价的管理，分时电价或者是实时电价，这对于在高峰用电时电量的测算来说是相当有益的。通过通信模块双向通信的功能可以确保数据中心与电表的及时信息互换交流。用户如果想要知道自己的用电信息，供电企业就可以很简单的通过智能电表把信息告诉用电客户，便于客户及时调整自己的用电量以及知晓自家的具体用电情况。定期给用户发送用电信息还可提高用户与供电企业之间的交流度透明性，对于供电企业的未来发展具有很大的影响力。对于大的用电客户来说，双向计量的服务可以使用户随时掌握生产用电量的变化，用户可以看到自己的用电情况，因此这有助于用户合理的安排用电计划。
3.2 智能电表的主要特点
智能电表最智能的地方是工作频率宽，可以达到40到1000赫兹，有着六到八倍的过载倍数，功耗小、精度准是智能电表的主要特点。智能电表在精度方面比普通电表更准，误差值也比较低，除此之外随着使用时间的增长，普通电表的磨损会很严重，灵敏度降低，误差逐渐变大，然而智能电表就不存在这样的情况。平均每一块分散的智能电表的功耗在零点五瓦到零点七瓦，集中式的智能电表能耗更是小的不得了，比分散的智能电表功耗更低，所以智能电表越来越受欢迎。
4 智能电表的应用现状及应用前景
4.1 智能电表在变电站中的应用
随着高级数据收集和需求响应能力的提高，智能计量系统能够与广大用户一起在用电高峰时段，实现削峰平谷，以提高电网的安全性和经济性。智能电网自动运行程度的提高、能源效率和节能降耗能力的提高、运行成本的控制都依赖于AMR和AMI的建设和完善。AMI通过智能电表终端和主站之间建立的强安全网络架构实现电网公司和用户的双向计量和通信，这是实现分布式电源结构和推动电力市场灵活电价机制的前提条件。电子式互感器在变电站中的应用是一大特色，电子式互感器具有如下优点，绝缘结构简单，造价低；不含铁心，消除了CT饱和、铁磁谐振等问题；抗电磁干扰性能好，低压侧无开路产生高压的危险。电子式互感器作为数字化电能表的基本组成部分，数字化电能表的应用，它使电压电流等电气量的采集实现了数字化，为变电站电能管理系统开启了全数字时代。
4.2 智能电网中智能电表的应用前景
智能电表的应用前景表现在五个方面，第一方面，智能电表可以推动智能电力技术的研究。改变了电力企业一贯运用的人工抄表法转用自动抄表法，这一系列智能科技的运用都促进了智能电网技术的发展。第二方面，智能电表对数据测量的精确度更高。随着我国智能电表的大规模推广使用，方便了大用电量客户通过这种智能的电表来查知自己的用电情况，并及时取得和供电局的联系，告知自己的用电计划，方便供电企业来进行对负荷的预测。电网的经济效益得到提升，同时供电部门和客户的信任度也得到提高。第三方面，有利于实现配电网的供配电可靠性以及能源的利用效率，智能电表可以通过监控和调节配电网系统的方式，掌握其余配电网之间的相互影响，对分布式能源详细的分析，所以可以更好的实现对分布式能源的优化配置。第四方面，智能电表可以实现需求侧管理。同时监控设备状态和电网能耗，采集多电网的实时运行数据，详细的掌握用户用电情况，进行跟踪调查方便智能电表的需求侧管理。最后，智能电表可以方便新型能源的用电，最优化最合理的进行调度，便于用户使用风能太阳能等新型能源，无污染绿色环保，成本低。精准的测量功能可以为新能源的优化调度提供机会和可能性。
5 电网智能化的实现措施
电网的智能化发展是未来我国电力企业发展电网的方向，为了实现我国大范围的使用智能化电表，可以采取以下几种措施，一是提高用户使用新型能源的积极性，开展节能行动。智能电表双向互通信息的功能方便了用户和供电企业的交流，用户可以根据自己的用电情况来调整用电实现节能省钱的目的，同时供电局也可以快速及时的了解用户的用电需求，来调度公司的备用电量，避免了电力资源的浪费情况。另外一方面，在用电高峰期如节假日或夏天，电力部门可以适度增加电量，用电低峰就减少备用的电量，也是一种节约电力的方法，同时注意电力的分配和调度。二是要建立起可靠稳定的智能电网交换信息平台，依托发达的通信网络，实现信息的沟通互享，不断的保持研究综合能源和通信系统体系。三是建立健全灵活的满足人民需求的电力市场。灵活电力市场的建立，可以提升电网和发电厂的经济效益，便于调度电力资源，建立起互联网络。在我国未来的智能电网中一方面要适应大型的电源接入，同时还要提高对分布式电源的接入能力，因此必须要扩展电力电源的接入方式，分区分层和分散式的接入方式都要涉及到。
6 结语
随着我国经济的快速发展，城市化的进程也在加快，人们对电力的需求也是在不断增加，离开了电人们的生产和生活将会受到巨大的影响。为了满足人们对电力的需求，我国正在不断的开发建设智能电网系统，智能电表作为其基础性工作对与电网的建设至关重要。本文通过对智能电表的使用情况的分析，希望可以对同行或者相关人员今后的工作有所帮助，服务于我国的智能电网建设。
参考文献
[1] 李力，王亮，侯学勇，施雄华，陈松林，鞠平.基于智能电表的电网广域负荷建模方法[J].电测与仪表，2012（09）.
篇3
关键词：智能电表；智能电网；技术；探讨
中图分类号：TM93 文献标识码：A
智能电表具有双向计量、支付浮动电价、双向通信等功能，而被广泛应用在智能电网中，极大的改善了我国电网运营质量，保证了人们生产生活用电的稳定性与安全性，因此，有必要对智能电表技术在智能电网中的技术进行认真探讨。
一、智能电表在智能电网中的作用
智能电表在智能电网中的应用体现在很多方面，接下来逐一进行探讨。
1结算并估计配网状态
利用智能电表可及时、准确的了解结算费用信息，简化费用信息处理过程。同时，电网调度人员可根据实际情况更换能源零售商。电网中安装智能电表可准确测量到电网中负载信息，从而根据负载的变化特点进行针对性供电，避免电能的浪费，提高电能的利用率。同时，还能有效避免因负荷过大引发不良后果的出现，提高电网运行的稳定性与安全性。
2实现电能高水平管理
电网管理人员可通过智能电表收集用户用电信息，建立系统的能量管理系统，通过分析商业、工业、居民用户用电特点，提供优质的管理服务，以满足不同用户用电需求。而且，在这种模式下，用户也可了解自身耗电情况，以及时发现耗电异常情况，更换对应的用电设备，在确保用电安全的基础上，避免电能的无端浪费。另外，借助智能电表相关技术供电部门也可根据实际情况，采用不同的供电模式，以不断提升服务质量，研发新的产品。
3电表管理与检测故障
智能电表具有的检测功能可检测配网元件，实现用电故障的预防。例如，可检测因电子设备故障引起的电压波畸变以及失衡现象。同时，还可为用户分析电网元件故障、网损等提供参考信息。另外，智能电表还具有电表管理功能，例如其可维护表计信息库、定时访问表计等，确保表计处于正常的运行状态，以及保证用户信息的准确性和安全性。
4分析负荷、能效管理
智能电表可轻松的采集企业或家庭的气、热、水等数据信息，为负荷的科学分析提供准确参考。一般情况，认真分析采集的信息与时间之间的关系，详细了解负荷变化特点，计算出总能耗与总峰值情况，而后这些数据提供给能源零售商的工作人员，确保其进行能源调度的安全性。另外，依据智能电表反馈的信息，人为的更换能源消耗方式，通过合理的规划、布局，实现用户与供电单位利益最大化。
除此之外，智能电表还能负荷进行远程控制，即，可自由调节负荷联接或断开，以达到控制部分用户，配合供电部门进行合理的电能调度。而且利用智能电表还可实现对非法用电的检测，通过检测表计软件更新、表箱开启、接线变动情况及时发现窃电行为，最大限度的保障供电企业的利益不受侵害。
二、智能电表技术在智能电网中的技术分析
智能电网中运用智能电表构建自动的抄表系统，可自动采集用户用电信息，并将采集的信息传输给管理层，为做出正确供电决策、实施抄表计费提供便利。自动抄表系统的正常运行需计算机网络、公共交换电话网络、电力线载波通讯网络技术支撑。
1载波电能表PLC网络技术
自动抄表系统数据的传输主要借助PLC网络支持，其中载波电能表用作通讯端转接点和节点，通讯交换节点由集中器负责。其中的载波电能表除具有较为准确的电能计量电路，而且还包括载波耦合电路。其可利用PSK、ASK、FSK等调制方式，完成电能数据至电力线上的调节，而后使用处在相同电路上的数据集中器对载波信号进行解调，完成电能数据保存到存储器中这一功能。但考虑到电力线路具有衰减高、噪声高等缺点，极大的缩短了数据的传输距离，因此，需要在PLC网络通信节点安装一台具有信号中继功能的智能电表，另外，其还应具备一定的隔音屏障功能，以保证信息传输过程中不受干扰。
2无线传输与GPRS技术
近年来，全球移动通信系统GSM发展迅速，其借助GPRS运用分组交换技术，实现与互联网间的连接，从而使移动终端设备数据传输速率进一步提高。为此，自动抄表系统可采取移动互联网或无线公网等方式进行通信，可为配变检测、符合管理、抄表等提供便利，尤其能对出现故障的位置进行准确定位，具有较强的扩展性和适应性，后期维护非常方便。
3计算机网络技术
为实现电能表信息与电网管理者、用户间的良好互动，更好的完成抄表至电费收取这一过程，往往会构建B/S、C/S网络体系结构，其包括数据服务器、抄表前置机、数据管理器、营业收费机。其中数据服务器能够非常方便的实现用电信息的管理，而且还确保了数据的完整性与安全性，为系统的稳定运行提供了保障；抄表前置机全天候自动工作，实现对表通信、集中器的科学管理；数据管理机的管理内容包括系统管理、数据管理具有数据分析、功率平衡、功率分配系统设置等功能；营业收费机的功能包括打印报表、查询电费信息、收电费等。其中抄表前置机可使用Visual C++进行开发，以保证通信的可靠性与安全性；数据管理机中的相关功能可采用Delphi进行开发，主要因为其具有比较友好的用户界面，而且无论开发还是维护成本均比较低；营业收费机的相关功能可运用ASP进行开发，用户利用浏览器就能查询用电信息以及完成费用的支付。
结语
智能电表技术在智能电网中具有较强的通信、计量、交互、信息处理能力，尤其使用户与供电企业间的双向通信成为了可能，能够帮助用户准确了解自身用电情况，从而选择合适的家用电器，最大限度的减少电能的浪费。同时，智能电表在维护电网稳定运行发挥重要作用，显著提高了供电企业供电水平与质量，为我国经济发展创造良好的条件。
参考文献
[1]曾义秀. 浅谈智能电表在智能电网中的应用[J]. 中国新技术新产品，2013（16）：33-34.
篇4
【关键词】智能电表；射频；电磁；传导骚扰抗挠度试验
智能电表的设计主要包括现代电子、单片机以及通讯技术，因此，电磁干扰会引起智能电表的性能下降或出现其他故障。智能电表的组成部分包括计量芯片、通讯芯片、微处理器、晶振电路、开关电源等，若芯片布局不合理、开关电源质量不合格、晶振稳定性差等情况都会影响智能电表与电磁的兼容性[1]。本次研究采用通过射频场感应的传导骚扰抗挠度试验，检测电磁场对智能电表的影响。
1.射频场感应的传导骚扰抗挠度试验
1.1 试验要求和仪器
按照据GB/T17215.211-2006[2]和GB/T 17626.6-2008的相关测量设备的要求和方法进行电磁兼容试验，智能电表的射频传导抗挠度试验的要求主要包括电流回路连通基本电流和额定电流，电压回路加入基本电压和额定电压，频率和电压参数分别设置成150kHz～80MHz、10V，智能电表的误差值在试验中不可高于极限值，试验过程中电能表误差该变量不应超过极限值。根据图1所示，试验仪器包括射频信号发生器（瑞士SCHAFENR的NSG4070），输出电压和频率的范围控制在1～30V、9kHz～1GMHz；电能表检验装置（郑州EMC303）的电流和电压范围分别控制在0.1～60A、57.7～380V；耦合去耦网络（瑞士SCHAFENR的CDN-M016），频率范围设置为150kHz～230MHz。
1.2 测量方法
测量实验室的相对湿度和温度，需符合电能表与内容分发网络（CDN）之间连接电缆距离和水平距离的标准，从而确保150Ω共模阻抗系统的稳定性。射频传导抗挠度试验前主要进行校准。校准目标主要是针对实验中所需的电磁兼容设备，从而确保试验的可靠度和准确度。校准过程中通过主机将骚扰信号输出，并在耦合去耦网络CDN加入后形成后回路返回主机，将负载电阻与CND两侧相互连接，同时也将6dB衰减器连接入试验中，设置参数（耦合方式、电压水平、扫频模式、功放选择、步长、起止频率、调制方式、驻留时间、深度、频率等）后，再进行系统校对。在测试电能表抗挠度过程中，连接所有相关的被测设备，在有射频和无射频传导骚扰信号情况下分别记录电能标的误差值，根据误差值推算其变化量，同时观察被测设备是否符合试验标准。
2.试验中存在的问题对智能电表的影响
2.1 无法实现自动化的测量
在实验过程中整个测量仪器与电源必须分别控制，且无法实现自动化的测量过程。现阶段，大部分的电磁兼容设备均从国外进口，而大部分的电能表检测装置都是国内生产，因此在试验过程中，电能表检测装置无法对电磁兼容试验系统的校准及测试和设备骚扰信号的施加进行控制，智能对电流量和电压量的输出和误差进行控制，实验中大多数操作都需手动才可完成，包括自动记录和采集误差、自动生成实验报告等，且可操作性相对较低，对工作效率产生很大影响，从而影响实验结果的准确性，从而导致智能电表测量数据出现误差。解决这项问题主要从自动测试软件着手，开发一套可通用的自动测试软件，则可提高工作效率，加大实验的准确度。
2.2 试验对电磁环境的要求
在实验过程中，周围电磁环境必须要符合实验要求，否则影响试验结果的准确性，降低智能电表的使用效率。如果辐射能量高于允许电平的参数值，则测试场地需在屏蔽室进行。根据相关文献记载，实验场强距离若超出电能表0.15m则为超标，若为0.5m也符合试验要求[2]。但是，绝大多数的实验室对于场强的安全防护都不重视，这对实验人员的身体健康会造成不利影响。在电磁兼容屏蔽室中进行射频传导抗挠度试验的准确性较高，屏蔽室呈六面体，面积较大，且其地板、天花板和四壁的制造材料均为金属物质，如钢板、铜网、铜箔等[3]。因为金属板或金属网可吸收消耗射入的电磁波，并可板中反射和界面反射电磁波，因此屏蔽室内具有很强的屏蔽效果。若将实验中的仪器设备放在屏蔽室中，试验人员在屏蔽室外观察仪器的操作和记录测量结果，这种条件下才能准确屏蔽干扰。
3.结语
伴随着我国科技的进步和社会的发展，智能电网的建设也在不断完善当中，智能电表的应用越来越广泛，因此突出了电磁兼容项目的重要性。本文通过对射频传导抗挠度进行试验分析，并对试验中存在无法实现自动化测量、传导抗挠度不确定度、试验对周围电磁环境的要求等问题进行探讨。了解到磁兼容试验室的建设仍需不断完善，操作人员的专业技术水平也需不断加强，才能推进智能电表的发展。
参考文献
[1]丁涛，何志强，刘忠等.智能电表射频场感应的传导骚扰抗挠度试验研究[J].电测与仪表，2013（5）：52-55.
篇5
[关键词]智能电网 智能电表 产业化
中图分类号：F270.3；TM727 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）34-0333-01
1.智能电网中的智能电表简介
电子技术以及集成电路等在计量装置中获得推广应用之后，现阶段，我国在智能电表的概念上仍未与国际达成统一，不同国家都是按照智能电表的具体功能对其进行定义的，国内对智能类仪器仪表给出的定义如下：是一种以微处理器为核心，能够存储测量信息并对测量结果进行实时分析处理的计量器具。国家电网公司在智能电表的系列标准中，对智能电表做出了如下定义：即由测量、数据处理、通信等单元构成，具有电能量计量、电能数据信息处理、实时监测、自动控制以及信息交互等功能的电能表统称为智能电表。由此不难看出，国内对智能电表的定义充分诠释了其强大的功能。现如今，随着智能电表的不断发展和完善，电能计量范围结合当前国际和国内对智能电表的定义，可对智能电表进行全面、系统的定义：智能电表是以适应智能电网发展为主要目标，并以微处理技术、网络技术、通信技术为核心，由测量、数据处理以及通信等单元构成，具有电力参数测量、双向电能计量、电能质量监测、实时数据交互、多种费率时段以及远程控制等功能的智能型仪表。
2.智能电表的工作原理
智能电表的工作过程中，首先对电流及电压进行采样，在此基础上把采样数据处理转换成脉冲，这种脉冲与电能成正比例关系，然后利用单片机把脉冲处理成能够显示成用电量的数字，最终将其输出。这种新式的智能电表应该具有数字化功能，并能进行实时双向通信。
目前，户表的改换一般采用的都是由电网公司统一匹配的智能电表。这种智能电能表采用了目前比较先进的集成电路技术，它是根据国际电能表标准和我国相关电力标准制造而成。优势特点明显，具有数据计量准确、存储安全、通信便利等特点，不仅对用电客户的远程信息采集实现控制，还能够对远程系统下发各类指令，在一定程度上保证了用户信息的传输存储安全，而且操作比较简单，具体实现过程如下：用户购电，用电客户拿卡交费，供电机构通过售电系统记入卡内。实施供电，用电户拿卡进行非接触式感应刷取。用电报警，当表内的电量接近报警设置的电量时，拉闸断电警报响起，用户只有再次刷卡才能实现正常供电。断电，当电量全部用完时，系统会自动拉下电闸，用户只有再次交费后才能实现正常的用电。这种方法，避免了以前人工上门抄表、收电费难、误差多等瓶颈问题，同时，因为使用了微机控制技术，用户的用电信息进一步的明细，还可进行用电信息的查询等。
3.智能电表的计量
智能电表是智能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。智能电表作为智能电网用户环节实现的重要基础，具备完善的功能是其必须满足的基本要求，智能电表在电压、电流量的计量上要求能够提供足够点数的量测数据，为高级应用中的统计分析功能的实现提供历史数据对于有功，无功的计量需要满足双向要求，随着分布式发电技术的发展，在可以预期的未来，作为供电方的用户将成为可能，同时在电力市场高度成熟以及储能技术满足应用需求的条件，充分调动用户参与电能管理的积极性，利用峰谷电价差异，引导用户参与削峰填谷，智能电表的双向计量功能是满足用户最终作为一个双向负荷的身份出现的必要条件，也是互动式电网建立的标准双向通信为了建立智能电表和智能电网之间联系，形成数据传输的通道，可靠、稳定的通信网络是必备基础条件之一，对于智能电表而言为了实现其管理控制，以及计量功能，数据的传输将不再是表端到管理主站之间的单向传输，而应一方面由智能电表采集电压电流表征电能质量的量测量以及电能消费数据的电度信息，另一方面，智能电网中的智能变电站还可以向智能电表发出调控信息，因此，智能电表要求具有双向的通信功能智能电表与远端的智能化变电站之间的通讯方式可以有多种形式，如电力线路的载波通讯。无线网络通讯，通信网络通讯以及借助其他专网的通讯，未来三网合一的发展，也会为智能电表的通讯带来更大的方便。
管理控制包括费率控制远程控制管理分布式发电设备控制，智能化家电设备，以及本地管理控制功能，费率控制按照费率控制实现方式，可以分为本地智能费控和远程智能费控两种方式。用户可以根据自身的生活习惯、用电习惯进行合理的费率方式选择。远程控制功能为实现远方的负荷投切提供了方便的接口，便于供电端管理。由于智能电表可以带有强大的I/O接口，使得它可以与更多的外部设备对接。借助远程通信的功能，用户在异地通过计算机网络、移动通讯设备对智能化用电设备进行远程遥控、遥测将会变成现实。该控制管理功能也是未来智能住宅的一种实现方法。本地管理控制功能为用户提供一种本地接口，用户可以通过该功能接口，就地查询用电特性、费率模式、实现就地分合闸等简单查询、管理功能
4.智能电表在智能电网中的应用
4.1 提高负荷预测的准确度
随着智能电表的推广与应用，大用户可以通过智能电表向供电公司上传近期的用电计划，有分布电源的用户可以利用智能电表上传自己的发送电计划及分布电源的发电数据供电企业可以将用户计划用电的数量时间和各用户计划用电的顺序作为负荷预测的信息，自动干预负荷预测系统，提高负荷预测的准确度，减少电网备用容量，提高电网的经济效益。
4.2 提供故障分析依据
供电企业可以通过智能电表对用户的用电情况进行实时监测，实现异常状态的在线分析动态跟踪和自动控制，从而提高供电的可靠性当故障发生后，通过智能电表查询用户异常用电记录，为故障分析提供了可靠的实时数据。
5.结论
通过对智能电表原理介绍以及功能分析，可以看出智能电表技术在智能电网用户环节中所具有的重要地位智能电表的双向计量双向通信以及管理功能，可以作为电表功能完备性的检测标准在智能电表提供的监控数据基础上，一方面可以完善已有功能，如状态估计负荷预测另一方面又为新功能的开发提供可能，为交互式的智能化电网管理提供了新的思路和方法。
参考文献
[1] 林宇锋，钟金，吴复立.智能电网技术体系探讨[J].电网技术，2009，33（12）：8-14.
篇6
关键词：智能电表,构成原理,功能特点
Abstract: The intelligent power system is a revolution, which is solving the serious power system appear contradictions between the supply and demand, influence the inevitable choice of economic development in this paper, the structure of the smart meter principle and function characteristics are discussed
Key Words: smart meter, composition principle, function characteristics
中图分类号：S776.035 文献标识码：A 文章编号：
引言：
随着我国经济持续高速增长，工业用电和居民生活用电都呈现快速增长趋势，虽然国家投入巨资新建发电厂和改造电网，仍然不能满足电力消费需要，每年都季节性地出现大面积电荒现象，且有愈演愈烈之势，全球气候变暖、能源资源的减少等世界性难题日益受到重视，可持续发展战略提高到重要的地位，由此产生的社会对环境保护的要求。使得人们不得不更加合理地利用能源。因此，智能电网是电力发展到今天的必然，而智能电能表是智能电网中的焦点，也是当今电力领域的最大论题之一。
1.智能电表的构成和原理
电子式智能电表，是在电子式电表的基础上，近年来开发面世的高科技产品，它的构成、工作原理与传统的感应式电能表有着很大的差别。而电子式智能电表主要是由电子元器件构 成，其工作原理是先通过对用户供电电压和电流的实时采样，再采用专用的电能表集成电路，对采样电压和电流信号进行处理，并转换成与电能成正比的脉冲输出， 最后通过单片机进行处理、控制，把脉冲显示为用电量并输出。
通常我们把智能电表计量一度电时A/D转换器所发出的脉冲个数称之为脉冲常 数，对于智能电表来说，这是一个比较重要的常数，因为A/D转换器在单位时间内所发出脉冲数个的多少，将直接决定着该表计量的准确度。目前智能电表大多都 采用一户一个A/D转换器的设计原则，但也有些厂家生产的多用户集中式智能电表采用多户共用一个A/D转换器，这样对电能的计量只能采用分时排队来进行， 势必造成计量准确度的下降，这点在设计选型时应该注意。
2.智能电表的功能特点
智能电表是现代电子技术和数据处理技术发展的产物，采用大规模的集成电路来实现电能计量及数据处理功能，[2]因其强大且具扩展性，一表多能，迅速取代老一代电能计量产品，体现出了强大的生命力。
2.1多级分时计量
虽然机械式电表也能实现分时计量，但受制于结构，不能实现多级数的分时计量，无法体现电能在不同供需条件下所具有的价值，智能电表可以实现多级甚至数十级的分时计量，不仅如此，所设定的分时时段还可重新调整，高度智能化的智能电表通过与控制计算机相连接的通信网络，甚至可以实现多表同步远方调整。这一特点为我国扩大实施分时电价范围提供了计量仪表保证。
2.2保护功能
2.2.1智能电表的全电子式结构和多级权限管理阻止了通过电表本身窃电，如篡改数据、改变结构等，它自动检测并记录电表以外发生的窃电事件，如单独计量反向电量并显示，且与正向电量叠加；结合功率因数对无功功率进行正确计量；显示电表接线的相量图等等。智能电表大大提高了窃电的技术门槛，常见的窃电方式将不复存在。
2.2.2可以在用户处实现简易的继电保护功能。如失压报警、过载报警，漏电保护、短路保护和过载保护与智能电表集成，将简化线路结构，减少了安装检修的工作量，还能实现超功率自动断电的负荷控制功能，可设置功率限额，超过此限额电表将跳闸停电。
2.3抄表简单或免抄表
由于抄表工作量大，存在各种人为疏漏因素，采用智能电表将有效解决这个问题。如预付费电表先购买电量再使用，预购电量用完电表将自动断电，很好地解决了欠缴电费的问题，也将抄表这个程序完全免除掉，节约了大量的人力成本，避免了可能出现的抄表差错。如果智能电表具有数据交互功能，在远方即可进行抄表，只要在控制计算机上预置抄表时间则到时就可自动完成抄表任务，且多表可同时进行，抄表花费时间短、精度高。
2.4缴费方便
预付费电表通过IC卡进行电表电量数据以及预购电费数据的传输，通过继电器自动实现欠费跳闸，免除了抄表问题，缴费转变为购买电费卡。电费卡可在专门网点销售，也可在街头小店买到，还可以实现网上充值和缴费，这就大大方便了人们缴纳电费。
2.5具有坚强的电网基础体系和技术支撑体系，能够抵御各类外部干扰和攻击，能够适应大规模清洁能源和可再生能源的接入，电网的坚强性得到巩固和提升。
2.6数据采集和显示
机械式电表只有记录用电量的能力，智能电表大大扩展了与用电相关的数据量。智能电表与机械式电表最大的区别在于具有存储、处理、反馈大量用电信息（包括数据）的能力，对电力需求侧管理来说这正是迫切需要的。通过这些信息，管理部门可以了解负荷变动情况，了解不同负荷的用电结构以及逐年变化趋势，为电网调度和经济运行提供了原始资料。
2.7智能电表具有显示屏，可以显示大量信息，除基本的用电量外，可显示诸如电压、电流、功率因数、分时电价数据等等运行参数，还可显示电表本身相关数据，如硬件故障信息、时钟、程序错误等。
2.8信息技术、传感器技术、自动控制技术与电网基础设施有机融合，可获取电网的全景信息，及时发现、预见可能发生的故障。故障发生时，电网可以快速隔离故障，实现自我恢复，从而避免大面积停电的发生。
2.9柔/直流输电、网厂协调、智能调度、电力储能、配电自动化等技术的广泛应用，使电网运行控制更加灵活、经济，并能适应大量分布式电源、微电网及电动汽车充放电设施的接入。
2.10通信、信息和现代管理技术的综合运用，将大大提高电力设备使用效率，降低电能损耗，使电网运行更加经济和高效。
2.11实现实时和非实时信息的高度集成、共享与利用，为运行管理展示全面、完整和精细的电网运营状态图，同时能够提供相应的辅助决策支持、控制实施方案和应对预案。
2.12建立双向互动的服务模式，用户可以实时了解供电能力、电能质量、电价状况和停电信息，合理安排电器使用；电力企业可以获取用户的详细用电信息，为其提供更多的增值服务。
3.结语：
随着微电子技术、通信技术和控制技术的飞速发展，智能电表将由简单智能朝着复杂智能方向发展，这些不同智能水平的智能电表可以满足不同场合对智能电表的需要。智能电表的使用将使电力系统在需求侧的管理和控制智能化变得可能。 智能电表的使用不仅使用户自觉加入到需求侧管理中来，促进了智能电器的生产和使用，也直接推动了相关技术的进一步发展，使得用电更加自动化、合理化和科学化。
参考文献：
[1]赵晓丽,张素芳.国内外电力需求侧管理措施对比研究[J].电力需求侧管理,2005,(5).
篇7
【关键字】：智能电表；现状；趋势；TM2
中图分类号：TH189 文献标识码：A
一、智能电表发展现状
智能电表的概述目前，中国传统电力网络的发展遇到了很多现实问题的制约，例如电力行业市场化改革的推进、全球气候恶化的加剧等。电力网络跟电力用户、市场之间的协调和交互日趋密切，分布式能源入网数量不断增加，随之而来的就是对电能质量要求逐年提高，由此智能电网（smart grid）应运而生。智能电网（尤其是智能配电网络）的重要数据采集设备之一就是智能电表，它是二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。
将来，在智能电表基础上构建的高级量测体系（ad―vanced metering infrastmcture，AMI）、自动抄表（au―tomatIC meter reading，AMR）系统能为用户提供更多的用电信息，力求达到让用电个体清楚明晰地了解自己的用电情况，控制和规划自己的用电时间和数量，达到节约个人电费和节约国家用电总量的双重裨益，进而减少CO2：等温室气体的排放；与此同时，电网部门可以根据用电客户的需求，规划分时电价，助推电力市场价格体系的深化改革；配电公司能够更加迅速地检测故障，并及时响应、强化电力网络的监管和控制。总而言之，智能电表及AMI的建立是智能电网的基石，伴随着智能电网的建设，电表里的各种功能也将逐步丰富和完善。
二、智能电表技术应用的主要两种方式
（一） IC卡电表收费系统
IC卡电表收费系统的成本较低、可靠性高、使用寿命长。IC卡是用硅片（EEPROM）-存储信息的广张IC卡至少也可以使用1O年以上。IC卡电表收费系统安全性高，不易仿制，收费准确不易出错。它具有很强的加密性。采用IC卡电表收费系统可提高居民用电收费的管理水平，确保电力部门能及时收到电费（用户不继续买电将被断电）。IC卡表的系统功能包括预收费功能，报警功能，断电功能，显示功能和加密功能。IC卡表的整个收费系统包括主机，IC卡电表和IC卡三部分。IC卡电表收费系统，实现了用电收费电子化，其技术成熟可靠，电力部门可以不必再为收费问题而发愁。所以，IC卡收费系统在我国得到了较大范围的推广。但是从系统的角度来看，由于用户终端与系统主机并没有直接联系，只有在用户持卡交费时才能了解到用户情况，信息息反馈滞后，可以讲，用户终端仍然与整个网络脱节。从经济角度来看电力部门先收费后送电不符合经济政策，可以说在一定程序上侵犯了用户的利益所以现在有许多城市已经原则上不再审批新的IC卡表项目从长远来看，IC卡收费系统只能作为一种过渡性产品。
（二） 远程自动抄表系统
远程自动抄表系统实现用电数据的自动抄收，可杜绝人工操作的一切弊端。用户的用电数据可直接进人用电营业的计算机管理系统用电管理人员可随时监视用电情况，发现问题（如故障、窃电等及时处理。线掼隋况直接影响着供电部门的经济效益，以前不管人工抄读还是IC卡表都无法准确计量线损情况，找到线损原因也很困难，而采用远传抄表后可以几乎同时取得总表读数和分表总读数，随时掌握线损情况，并较容易地分析线损原因以便加以处理。随着形势的发展，居民在银行开设个人账户，营业计算机管理系统与银行联网完成数据的自动抄收、处理、银行转账交费等全套操作，可真正实现用电管理的自动化。现在国内的远传抄表系统主要有485总线和载波抄表两种形式，载波集抄系统是利用专用芯片对用电数据进行调制解调通过电力线进行通讯以实现集中抄表。
三、智能电表的发展方向
随着智能电表的使用越来越广泛，对我们的生活也产生了越来越多的有利影响，同时也在潜移默化的改变着我们的生活。要实现电表集中自动抄表，其前提是电表需首先实现智能化，这样才能实现数据出户，以达到集中抄表的目的，目前国内外常见的应用于集中抄表的电表有以下几种形式。
（一）机电结合的电度表
第一类机电结合的电度表，是在原有的机械表的基础上加装电子式计数装置和相应的控制、通讯电路或加上IC卡读写接口以实现自动计量计费和控制蕻基本结构是在原有机械电度表的转盘上打孔或涂（贴）上能吸收光线的材料，通过光电转换将机械转盘的转动变换成电脉冲信号再进行相应的计数处理。这类电度表由于其计量原理没有改动，其计量精度和特性与机械表完全一样，而成本相对较高，其优势在于能充分利用现已安装使用中的大量的机械电度表且其计量原理为大众所熟悉而容易接受。另一类机电结合的电度表则是采用电子式计量电路在获得数字式脉冲信号后，通过微型电机驱动字码转轮得到电能计数值这种结构是最简洁可行的电子式电度表的方案胆遗憾的是其对计量电路的要求较高，即要求所有的表都按―个固定的比例将电能值转换为对应数量的数字脉冲才能按正确的速度驱动微电机以转动字轮。
（二）全电子式电度表
全电子式电度表则是当今国内最先进的一类电度表萁采用先进的单片机技术和专门设计的电能测量集成电路，具有计量精度高、可防止窃电、自身损耗低和可靠性高等特点。其中的一些型号还具有复式计费功能。由于此类电度表的用电量数据已经数字化，可以很方便地与各种数据收集传送电路配合组成自动计量计费的系统，是现行家用电度表的换代产品，该类产品的大量使用将节省供电部门大量的抄表计算工作，并能及时回收电费先付费后用电具有巨大的经济效益和社会效益。
四、小结
当前，全国电力供需矛盾突出，加强电力需求管理，控制不合理用电也是节约。实现电力需求管理和综合电力资管理，是电力供应发展的方向。集中式智能电能表不仅能现电能计量、还能实现电能控制。当电力充足时，可复费电计量，降低电价，鼓励用电；电力供用紧张时，可限制用电或止供电，提高电价，保证重点用电需求。现在我国城镇通讯络已比较完备，并已延伸到各个角落，应用集中式智能电能构建智能电能管理系统，并结合通讯网络技术，建立电能计，远程抄表？用电负荷控制系统，实现电力供需平衡，保证网安全有着广阔的应用前景，也为实现电力需求侧管理提了一条新途径。
参考文献：
[1] 孙传军.浅谈智能电表目前的现状与未来发展方向[J].中国新技术新产品，2011，（22）：5-6.DOI：10.3969/j.issn.1673-9957.2011.22.007.
篇8
关键词：智能电表；低压集抄；运营策略；电力行业；智能电网 文献标识码：A
中图分类号：TM72 文章编号：1009-2374（2016）17-0124-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.17.060
目前，根据智能电表及集抄系统的使用情况发现，它们在智能电网中的应用在一定程度上减轻了人们抄表的工作量，同时也在一定程度上提高了智能电网在工作中的运行维护效率。但是智能电表及集抄系统在提升工作效率的同时，同样也带来了一些问题，这些问题都是很难被工作人员发现并且及时地做出应对的难题。所以，加强智能电表及集抄系统的运行和维护功能对于智能电网的安全是非常具有意义的。本文通过结合在实际工作经验，对智能电表及集抄系统的运行和维护策略进行探讨。
1 智能电表及集抄系统的基本架构
尽管智能电表以及集抄系统已经在智能电网中得到广泛应用，但相对于国外的应用来说，我国新型智能电表的使用仍然处于使用的初期，很多问题也处于被隐藏的状态。以下分析了新型智能电网中智能电表以及集抄系统在运用和维护过程中出现的四点问题：
1.1 运维人员技术水平低
所谓集抄系统，其主要内容涵盖了智能电能表、采集器、远程通信信道和主站服务器等。集中应用了自动化技术、微电子技术和通讯技术等，所以它的技术含量可以说是相当高的，要求运行和维护工作人员必须具备运行和维护新型智能电表以及集抄系统的能力，但是新型智能电表以及集抄系统现场终端设备运维商的技术水平普遍比较低，从而造成了运行和维护工作人员的技能水平还达不到维护新型智能电表以及集抄系统的要求，进而导致现场设备或通讯通道故障不能迅速有效地解决，直接影响了集抄系统的可靠性和数据的完整性。
1.2 现场运行环境恶劣
智能电表及集抄系统在实际运作过程中经常出现现场运行环境恶劣的现状，该状况严重影响着智能电表的运作效率。例如：（1）台区地用户可能正处于拆迁、改建等状态，从而造成了对智能电表及集抄设备一定的损坏；（2）集中器GPRS信号不良，在实际的工作中发现台区信号有时常常处于离线的状态，从而导致台区集中器所在范围的移动通讯信号特别的差，进而使得已采集的数据无法上传到集抄系统上。
1.3 智能电表和集抄技术的缺陷
目前，智能电表及集抄系统采用载波信号传输，而窄带载波容易受到线路阻抗、轧钢、电焊等工业设备谐波干扰，从而导致信号不稳定导致智能电网无法正常运行。例如：RS485通讯容易受到外界的物理破坏，导致智能电表及集抄系统无法正常的工作。同时目前的通讯设备厂家众多，各厂家的设备之间又无法互联互通，导致信息受阻。
1.4 管理流程不完善
在我国，目前对于新型智能电表及集抄系统的应用还处于初期，许多电力运行和维护部门还不能根据新型智能电表及集抄系统的特殊性制定出一套专门的、完善的智能管理体系，从而导致了运行和维护的管理工作还不到位。具体体现在：（1）安装问题。例如在安装SIM卡时经常会忘记或者是遗漏安装天线，从而导致系统的主站没有办法采集到电表的相关数据；（2）集抄系统零散新增客户和电源点变动的维护流程不清晰，导致台区负荷调整后，没有及时修改采集器与集中器的对应关系和调试匹配，导致无法抄录数据，进而影响集抄系统的数据完整率；（3）档案管理问题，如果系统的档案无法正常地进行管理，则会导致运行和维护的工作人员没有办法进行抄收电表数据工作。
2 新型智能电表及集抄系统的运用和维护策略
2.1 加强对运用和维护工作人员的培训
根据实际的工作经验发现，电力公司要想开展好集抄运维工作，关键在于基层的运行和维护工作人员的素质，因为他们对集抄运维技术掌握的熟练程度直接影响着整个公司总体的运行和维护工作的质量要求，所以加强对运行和维护工作人员的培训工作是势在必行的，以下是提出的两点建议：（1）在工作内容方面，需要加强对运行和维护工作人员专业技能的培训，从而进一步提高新型智能电表及集抄系统的运行和维护的能力，做到智能电网能够稳定、持久健康地运行；（2）在排查故障方面，需要进一步加强对运行和维护工作人员关于智能电表以及集抄系统相关配件调试和故障排查的相关培训。
2.2 健全采集过程中运行和维护工作的管理制度
采集过程中的运行和维护工作是一个综合性的工作，其内容主要包括数据采集管理工作、资产管理工作、计量管理工作、建设管理工作、现场运维管理工作、报装管理工作、线损精细化管理工作、考核管理工作、对外协调工作等。对于这样一种综合性极强的工作来说，如果没有一种专门的、完善的管理制度做支撑，则没有办法保证其各项工作都能顺利、有序、高效地进行。
2.3 加强安装及调试
所谓系统的安装和调试，其主要内容在于系统在投入使用前和投入使用的过程中出现问题的解决办法。例如：我国某电力公司的智能电表以及集抄系统由于技术的不成熟从而导致一连串的串表情况，致使系统没有办法正常地统计用户的使用情况，像这类问题就属于安装和调试中需要严格注意的，这在另一个程度上也说明了加强系统的安装和调试工作是非常必要和必须的，只有对设备安装和调试进行了严格的控制，才能在一定程度上优化系统工作的效率，同时也能在一定程度上预防智能电表以及集抄系统的智能化水平。
2.4 设备选型和验收
在设备选型和验收方面，要注意如下四点的要求：（1）加强智能电表的采购与验收管理，质量不好的不许用；（2）集中器、采集器的选型，不符合南网规约的不许使用；（3）必须互联互通，减少了设备库存，降低了运维技术的难度；（4）通讯接口模块化，出现故障了直接换模块，提高工作效率，缩短故障处理时间。
2.5 加强智能装作检修机制的运用
随着科学技术的不断进步，智能化、数字化技术的综合运用成为科技的焦点，因此，需要加强对智能电表以及集抄系统检测维修工作的智能化和数字化的应用。我们可以从如下两方面进行：（1）加强对系统运行中的各类检测机械的利用，尤其是在采购过程中；（2）加强系统中数字化网络技术的运用，通过有效地对智能电表及集抄系统运行和维护过程中的问题进行检测，从而进一步提高智能电表及集抄系统的工作效率。
3 结语
在我国的智能电网中，智能电表以及集抄系统在一定程度上降低了系统工作人员在抄表和查表方面的工作量，但在工作量降低的同时它也对工作人员的运行维护能力提出了更高的要求，因此，除了以上提出的运行和维护的相关策略外，更需要我们加强对智能电表以及集抄系统的创新研发力度。
参考文献
[1] 陈卫东.智能电网下新型智能电表的功能、应用及特点[J].管理锦囊，2014，11（9）.
[2] 曹军威，万宇鑫，张树卿.智能电网信息系统结构研究[J].计算机学报，2013，36（1）.
[3] 郭涛.浅谈集抄系统运维工作[J].能源与节能，2012，6（9）.
[4] 荆蕾，焦来磊，刘美娟.低压电力集中抄表系统浅谈[J].仪表技术，2009，（8）.
[5] 叶华.低压集抄系统的推广应用及管理探究[J].北京电力高等专科学校学报，2012，（2）.
[6] 李建新，赖国书.浅谈福建省低压集抄的推广与应用[J].福建电力与电工，2008，（12）.
[7] 邓涛.基于载波的低压集抄系统建设与实践[J].大众用电，2008，（10）.
[8] 翟建民.低压集抄系统的推广和维护管理[J].科技创新与应用，2012，（4）.
篇9
[关键词]智能电表 抗干扰 硬件设计 软件设计
中图分类号：F458 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0030-01
1.引言
常见的智能电表系统是以单片机为设计核心的智能控制与计量系统，对其运行的可靠性和稳定性是要求很高的，但是其内部的电子元器件、电子电路系统以及软件程序等常常会面临各种各样外界干扰的影响，特别是在电网运行中，更是存在着各种电磁环境的复杂干扰，这对系统的正常运行、测量和传输数据的准确性是有很大威胁的，所以，系统的抗干扰措施就必须要考虑乃至细致设计了。如果在干扰出现后再通过一些补救措施去进行避免，将费时耗力，效果自然也会不甚理想。
2. 干扰的产生和抑制方法
2.1 干扰的产生
干扰源就是那些能够产生干扰的电子元器件、设备、信号及其传播途径等，其干扰源大致可以有空间干扰、电源干扰、过程通道干扰等。在现实中到处都充斥着大电流、高电压、高频电磁的环境，其产生的静电感应、电磁感应是会侵入系统内部而扰乱系统的可靠性和稳定性，这就是空间干扰；电源干扰顾名思义就是干扰来源于电源的噪声干扰，常见的噪声包括电源电压的波动、波形失真、尖峰脉冲等，如果不抑制它们就可能会造成系统程序的“跑飞”、“死机"等不良的后果；过程通道干扰就是干扰通过前向通道、CPU内核通道或者后向通道进入系统。前向通道就是信号的输入通道。如果干扰侵入前向通道就会使模拟信号和数字信号发生失真和出错，最后的输出自然也不会准确，进而影响系统的运行。CPU内核通道是指CPU的内部时钟和噪声产生的干扰。它会使得CPU得到的地址信号发生错乱，进而导致程序发生偏离、失控、跑飞或者死循环等情况，最终影响后向通道的输出信号以及系统的真实输出。后向通道就是系统输出口的电路，这部分是不容易受干扰的高电平信号，但是要防止其可能对周围的电路以及部件产生影响。单片机系统总是可以分为硬件系统和软件系统两部分，以单片机为设计核心设计的本智能电表系统在设计抗干扰方案时，就考虑从硬件和软件两个方面来综合抑制各种干扰。
2.2 硬件抗干扰措施
硬件抗干扰是系统进行抗干扰措施设计中的首要选择，因为它能最大程度上的抑制干扰源，阻断干扰的过程通道。常用的设计主要有以下几种：
PCB板设计。多层板的抗干扰性比单面板要好。设计PCB板时采用的是强、弱电部分分开，强电部分电路板相当于一次电路，而弱电部分电路板相当于二次电路，这样设计就是为了消除这部分对系统带来的电磁干扰及高压放点。设计电路的电源线与地线时尽可能增大走线线路的直径，这样不但可以减少压降，更能够有效抑制耦合噪声，因此在本系统设计一次强电部分电路板时，布线时大部分使用的都是粗铜线，以防干扰。为了降低感应噪声，在系统设计布线时做到了尽量减小了回路环的面积。将弱电信号线和可能引起干扰的信号线路分别设计；信号线跟强电控制线还有电源线都进行分别布线，并做了适当间距的设计；对数字信号线和模拟信号线、数字地和模拟地在设计时都做了区分。高频晶振和电路都较易受到电磁干扰，在速率可以达到传输需要的情况下，应该使用较低频率和速度的晶振以及数字电路。因此在设计时使用的是频率较低也较为常用，且能满足速度要求的16M外部石英晶振。单片机内通常都有耦合外部晶振或者陶瓷、石英晶体的振荡器电路，这就要求在其外接引线越短越好。系统需要的IC器件都尽量直接焊在电路板上，以减小插座引入的分布电容和分布电感，从而降低电路噪声。
电源设计。考虑到单片机系统容易受电源噪声的影响，因此为了满足整个系统中不同电压等级水平的需求，可以使用供电电源稳压芯片LM7809、LM7805和AMS1117，以减小电源噪声对系统的影响，而且每个电源输出端和地之间都并接一个22pF的电容进行去耦。对单片机使用电源监控可大幅度提高整个电路的抗干扰性能。
看门狗设计。看门狗设计能够有效提高整个电路的稳定性能，而现在很多单片机也都自带了看门狗电路，从而有效防止了单片机系统出现跑飞或者死机状态，保证了系统能找回跑飞前的真实数据，重新进入稳定运行状态。
接地设计。单片机系统的良好接地性是保证系统稳定、正常工作的重要保障，因此，必须做好系统的接地设计。在低频电路里，导线与元件之间的寄生电感影响很小，通常一点接地就可以减少地线造成的地环路。在高频电路里，他们之间的寄生电感还有分布电容会形成各地线间的耦合现象，这时就必须用多点接地的方式，否则对系统将有很大的干扰。因此，为了保证少受干扰，在本系统的接地问题上用的是多点接地的方式。因为模拟电路中存在弱小信号，而数字电路中的门限电平较高，这就容易造成数字电路产生的噪声影响到模拟电路中的弱小信号。所以，本系统电路中既有数字电路又有模拟电路，我们采取了数字地和模拟地必须分别接地，以防止数字回路经由模拟回路的地线又回到数字电源，进而影响系统模拟信号。
2.3 软件抗干扰措施
智能电表系统除了通过软件设计实现其各个功能之外，还应该考虑外界存在的各种干扰源。因为这些干扰源的存在会破坏系统内部的数字信号时序，篡改单片机寄存器内存储的数据，进而导致程序在地址空间出现“跑飞”现象。所以，为了能将摈弃掉混杂在输入信号的干扰信号，留下有用信号，就需要通过一些指令和计算方法对系统进行软件抗干扰措施的设计。目前主要使用的软件抗干扰措施包括：
指令冗余。当CPU遭到干扰影响后，一些随机数会混入系统程序中，作为系统的指令码执行而破坏程序的正常运行。因此，尽快将程序拉回正轨，使系统执行真正的程序指令才是关键。为了消除干扰影响，就需要通过在系统程序中适当采用单字节指令。在一些系统的关键程序中加入部分单字节指令，亦或是重写有效单字节指令，确保程序正确运行，这就是指令冗余。
软件陷阱。当单片机系统受到的干扰时，“跑飞”的程序进入非程序区后冗余指令就对其失去了效力，这时就可以利用软件陷阱强迫其进入错误处理程序，而对正常程序不起破坏作用。所谓软件陷阱即指通过一条引导指令，将栏截到的“跑飞”程序引导到指定的复位地址的抗干扰措施。
延时抖动。单片机系统常常受到各种外界干扰的影响，如电源过压、欠压以及尖峰干扰等，当这些干扰侵入系统时，可以在软件程序中设置适当的延时暂停单片机工作，待干扰过后再恢复其正常工作。
3. 总结
本文分析了智能电表系统设计中遇到的干扰以及应对的方法。对于干扰的破坏作用，可以从硬件和软件两个方面采取措施，本文总结的相关措施可以为智能电表系统的抗干扰设计提供较好的指导作用，对其他嵌入式系统的设计也有一定的借鉴作用。
参考文献
[1] 刘俊峰，李雪玲.基于单片机的电力监控系统交流样技术的实现[J].单片机与嵌入式系统应用.2001（6）： 67-70.
篇10
关键词：智能电表；电网；应用
中图分类号：U665文献标识码： A
一、智能电表的工作原理
智能电表的工作过程中，首先对电流及电压进行采样，在此基础上把采样数据处理转换成脉冲，这种脉冲与电能成正比例关系，然后利用单片机把脉冲处理成能够显示成用电量的数字，最终将其输出。这种新式的智能电表应该具有数字化功能，并能进行实时双向通信。
目前，户表的改换一般采用的都是由电网公司统一匹配的智能电表。这种智能电能表采用了目前比较先进的集成电路技术，它是根据国际电能表标准和我国相关电力标准制造而成。优势特点明显，具有数据计量准确、存储安全、通信便利等特点，不仅对用电客户的远程信息采集实现控制，还能够对远程系统下发各类指令，在一定程度上保证了用户信息的传输存储安全，而且操作比较简单，具体实现过程如下：用户购电，用电客户拿IC卡交费，供电机构通过售电系统记入卡内；实施供电，用电户拿IC卡进行非接触式感应刷取；用电报警，当表内的电量接近报警设置的电量时，拉闸断电警报响起，用户只有再次刷卡才能实现正常供电；断电，当电量全部用完时，系统会自动拉下电闸，用户只有再次交费后才能实现正常的用电。这种方法，避免了以前人工上门抄表、收电费难、误差多等瓶颈问题，同时，因为使用了微机控制技术，用户的用电信息进一步的明细，还可进行用电信息的查询等。
二、智能电表在电网中的功能
1、双向通信功能
智能电表里有内置的通信模块，有着双向通信的功能，可以实现数据中心和通信网络之间的双向交流。供电的企业可以借由智能电表通知用户其感兴趣的信息，使用户可以提前获知并做好准备，调整自己的用电方式。还可以定期的向用户其用电情况，让他们实时的掌握自己的用电水平。在进行电价调整时，能够及时的通知用户，让他们节约用电，减轻国家用电压力。
2、支持浮动电价
和原来传统的电表比较，智能电表还是一个可以编译的电表，不仅满足准确度高的电能计量，还有着储存和测量数据的功能。比如可以保存有时标的电能信息，根据先前设定的时间差来对各类电量和电能进行储存和测量。支持实时电价的浮动，满足国家电网的不同需求和实时电价的电能计量工作。
3、双向计量
智能电表对于有储能设备，发电设备等分布式的用电大户，可以依据实时的电价引导这类用户合理经济的购买电量和使用电量，减少他们的电费支出。尽量鼓励每个家庭都安装风能，太阳能等低碳高效的储电设备。鼓励人们投资那些低碳节约的，如储冷，储热和储电的经济类设备，减轻电网电量的压力。实践证明，通过智能电表的双向计量功能，向用户即时的反馈用电情况，可以有效减少一个家庭每年13%-15%的用电量，减少3%-15%能源消耗，大大提升了环境效益和社会效益。
三、智能电表在智能电网中的作用
1、结算与账务
利用智能电表可准确和实时进行结算信息的处理，在一定程度上简化了以往账务处理较为复杂的流程。在当前这种电力市场环境下，能够及时地调度人员和转换能源的销售商。同时用户也能获得较为准确、及时的账务信息以及能耗信息。
2、确保电能的质量以及供电的可靠性
通过智能电表能够实时监测电能质量以及供电的实际情况，提前采取相应的措施预防电能质量问题的出现。同时智能电表所采集到的水、热能耗、气等相关数据还可用于负荷的分析和预测，通过这些信息来估算与预测电网的总能耗以及其峰值需求，从而达到合理用电、优化电网规划以及节能降耗等目的。
3、用户能量的管理
在智能电表所提供的相关信息基础上进行用户能量管理系统的构建，以此为不同的用户提供相应的能量管理服务，为用户提供相应的实时能耗数据，促使用户对其用电习惯进行调整，及时发现因设备故障等造成能源消耗异常等情况。此外，还可以进行负荷远程控制以及非法用电的检测，尤其在一些窃电高发地区，通过对其总表数据与总表下所有的表计数据进行比较，及时发现一些潜在的窃电行为。
四、智能电表的应用效益
1、电力用户效益
智能电表能提供给电力用户更加准确、丰富的用电信息和财务信息，可以让用户更加科学、合理地用电，还可以把电力用户产生的能耗信息传输到电力能量自动化系统中，优化调整电能质量，及时处理电能故障，从而提高人身与设备的安全性，确保用电安全与稳定。
2、电力公司效益
通过智能电表的应用，可以实现用电的计量、收费、服务、状态估计、故障管理、电能质量管理等诸多要求，且操作简单、反应灵敏，在降低电力公司管理成本的同时，又提高了配电网的应用质量和供电企业的服务质量，给电力企业带来诸多的经济效益与社会效益。
3、电力市场效益
通过采用可控的分布式能源，给电力市场提供更多零售产品，增加了市场价格快速变化的灵活性，从而增强电力市场的竞争性和功能应用的可靠性，减少了电力供应企业的市场风险。
4、社会与环境效益
通过智能电表的应用，可以为水、汽、热等计量表的通信提供电力供应，并共享远程通信通道，从而降低通信成本，同时将各种能源形式的测量数据汇总后也有助于分析和提高整体的能源利用效率。此外，智能电表具有远程抄表、远程送电、断电功能，大大提高了用电管理和服务水平，并支持全国正在推行的阶梯电价与分时电价的实际需要，这都将有利于节约用电和合理用电，达到良好的节能减排效果。
结束语
综上所述，智能电表在智能电网中发挥着非常重要的作用。智能电表的广泛安装还可以带动一大批下游产业，甚至是一个行业；而且智能电网的建设还可以为我们节省大笔资金的同时轻松做到对“峰谷差”的调节，因此智能电表在智能电网中不仅有着良好的经济效益，还有着良好的社会效益。因此，发展智能电表的应用使我们现在工作中的重点以及难点，我们只有通过不断地努力，克服困难，扩大我国智能电表在智能电网中的应用范围，在推进我国电力事业向前发展的同时，也为我国经济的飞速发展增添新的动力。
参考文献
［1］王思彤，周晖，袁瑞铭，等． 智能电表的概念及应用［J］. 电网技术，2010（34）：4.
