探索計(jì)量基于高級(jí)量測系統(tǒng)的電能表計(jì)量進(jìn)展論文下載中心

1、探索計(jì)量基于高級(jí)量測系統(tǒng)的電能表計(jì)量進(jìn)展論文下載中心    表開始，電能表計(jì)量系統(tǒng)由感應(yīng)式向電子式的技術(shù)革新已走過了一百多年的歷史，現(xiàn)正在往智能化電表方向發(fā)展。2.1感應(yīng)式電能表計(jì)量。感應(yīng)式電能表基本工作原理是：使得固定線圈在交變電流的作用下，將產(chǎn)生的磁場與金屬鋁圓盤中產(chǎn)生的感應(yīng)電流相互作用，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，通過該原理即可累積耗費(fèi)的電能達(dá)到電能計(jì)量的目的，如圖1源于：畢業(yè)論文致謝范文    摘要：智能電網(wǎng)是當(dāng)今世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的最新動(dòng)向，它的提出將對(duì)電能計(jì)量系統(tǒng)的功能和精度提出了更高的要求。本文首先介紹了高級(jí)

2、量測體系在智能電網(wǎng)中的作用，然后重點(diǎn)講述了電能表計(jì)量系統(tǒng)發(fā)展的歷程與實(shí)現(xiàn)的功能，并簡要說明了智能化計(jì)量系統(tǒng)的優(yōu)勢與存在的問題，最后展望了智能電網(wǎng)前景。關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；高級(jí)量測體系；電能計(jì)量；智能化1007-9599 （2013） 02-0000-021 引言智能電網(wǎng)已成為當(dāng)今世界電力行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)，被認(rèn)為是21世紀(jì)電力系統(tǒng)的重大科技創(chuàng)新和發(fā)展趨勢，引領(lǐng)了電網(wǎng)未來發(fā)展的方向。我國在智能電網(wǎng)建設(shè)方面也制定了相應(yīng)的發(fā)展規(guī)劃，高級(jí)量測體系（advanced metering infrastructure，AMI）作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，它為智能電網(wǎng)的互動(dòng)性提供了框架性基礎(chǔ)，因而建設(shè)AMI系統(tǒng)是實(shí)

3、現(xiàn)智能化電網(wǎng)的重要舉措。AMI是一個(gè)使用智能電表通過多種通信介質(zhì)，按需或以設(shè)定的方式測量、收集并分析用戶用電數(shù)據(jù)、能夠提供開放式雙向通信的系統(tǒng)，是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)信息平臺(tái)。建設(shè)AMI，將徹底改變從電力流向信息流單向流動(dòng)的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)用戶和電力供應(yīng)商的互動(dòng)交流和實(shí)時(shí)的技術(shù)支持。用戶和電力供應(yīng)商的互動(dòng)信息，能使用戶及時(shí)了解電網(wǎng)負(fù)荷的使用情況和電價(jià)信息，選擇用電時(shí)間合理利用電力資源，在電價(jià)政策的引導(dǎo)下減小電網(wǎng)負(fù)荷的峰谷差，達(dá)到削峰填谷的目的，從而使用戶由被動(dòng)電力消費(fèi)者變?yōu)橹鲃?dòng)參與電網(wǎng)的運(yùn)行者。目前，首當(dāng)其沖的是在AMI體系指導(dǎo)下，智能化電能計(jì)量系統(tǒng)作為智能電網(wǎng)構(gòu)建的重要組成部分，將朝著智能化、信息化、網(wǎng)

4、絡(luò)化方向發(fā)展。2 電能表計(jì)量發(fā)展歷程與功能電能表作為電能傳輸和消耗的計(jì)量裝置，在人民生活水平和工業(yè)生產(chǎn)日新月異的環(huán)境下，將起著舉足輕重的作用。從1889年德國人布勒泰制成的世界上第一塊感應(yīng)式電能表開始，電能表計(jì)量系統(tǒng)由感應(yīng)式向電子式的技術(shù)革新已走過了一百多年的歷史，現(xiàn)正在往智能化電表方向發(fā)展。2.1 感應(yīng)式電能表計(jì)量。感應(yīng)式電能表基本工作原理是：使得固定線圈在交變電流的作用下，將產(chǎn)生的磁場與金屬鋁圓盤中產(chǎn)生的感應(yīng)電流相互作用，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，通過該原理即可累積耗費(fèi)的電能達(dá)到電能計(jì)量的目的，如圖1所示。此種表計(jì)具有電磁兼容性好、維護(hù)簡單、價(jià)格低廉和使用期限長等特點(diǎn)。歷經(jīng)百年經(jīng)過不斷的進(jìn)行功能完

5、善和縮小體積，以達(dá)到逐步滿足電力工業(yè)市場的需要，致使它穩(wěn)居電能計(jì)量工具的主導(dǎo)地位。無可否認(rèn)的是，由于其內(nèi)部電磁旋轉(zhuǎn)元件容易老化致使感應(yīng)式電能表的計(jì)量準(zhǔn)確度達(dá)不到很高的標(biāo)準(zhǔn)而且功能也比較單一。2.2 數(shù)字化電能表計(jì)量。傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)式電能表在功能實(shí)現(xiàn)與計(jì)量精度上都遠(yuǎn)落后于工業(yè)社會(huì)的要求，因此隨著微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，以微處理器芯片或?qū)Ｓ玫碾娔苡?jì)量芯片為核心的數(shù)字化電能表孕育而生，它具有精度高、可靠性強(qiáng)和多功能等諸多特點(diǎn)，極大滿足了現(xiàn)代電力市場的需求。在基于MCU的數(shù)字化電能表中，整個(gè)電能表裝置的處理核心為MCU。在滿足市場對(duì)功能需求的提前下，由于MCU方案在制造工藝與價(jià)格上具有相當(dāng)大的優(yōu)勢，因而

6、此種方案的電能表近年來在市面上應(yīng)用較多，在硬件條件的限制下，要實(shí)現(xiàn)的功能越多，使用的算法運(yùn)算越復(fù)雜，無穎會(huì)占用更多的MCU的硬件資源，因此實(shí)現(xiàn)的功能越多，電能表對(duì)有功電能計(jì)量的性能就可能越差，但由于對(duì)信號(hào)進(jìn)行了數(shù)字化的處理，此類基于MCU/DSP的電能表與傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)式電能表相比在測量精度和穩(wěn)定誤差等級(jí)上仍具有絕對(duì)的優(yōu)勢。這類電能表的多功能化依賴于電能計(jì)量芯片的多功能化，要想實(shí)現(xiàn)更多、更復(fù)雜的計(jì)量功能，就必須使用更高一級(jí)的電能計(jì)量芯片，這無形中提高了電能表研制的成本，同時(shí)又降低了電能表電能參量計(jì)量的靈活性。2.3 智能化電能計(jì)量。智能化電能計(jì)量系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)其功能可采用模塊化設(shè)計(jì)方式，將整個(gè)計(jì)量

7、體系分為兩部分采集計(jì)量裝置和綜合通信裝置6，如圖4模塊化的設(shè)計(jì)，可以降低設(shè)計(jì)系統(tǒng)的難度和升級(jí)成本，提高系統(tǒng)的可靠性，這也完全符合智能儀表在智能電網(wǎng)中發(fā)揮的作用。當(dāng)其中一個(gè)裝置出現(xiàn)問題時(shí)，可以隔離處理，不會(huì)影響另一裝置的正常使用。采集計(jì)量部分可安裝在變電站計(jì)量回路中，而綜合通信部分則可位于控制室內(nèi)，同時(shí)綜合通信裝置可通過串行口擴(kuò)展模塊接收多個(gè)采集計(jì)量裝置傳輸來的數(shù)據(jù)。采集計(jì)量裝置主要功能是完成輸入調(diào)理、采集計(jì)算、電光轉(zhuǎn)換和向綜合通信裝置傳輸測量數(shù)據(jù)等功能。其中采集計(jì)算單元是整個(gè)采集計(jì)量裝置的核心電路，能使整個(gè)裝置同時(shí)具有高精度和易于擴(kuò)展的能力，它將采樣所得電壓、電流采樣值進(jìn)行處理，獲得電量、功率

8、、功率因數(shù)等計(jì)量數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)段完成分時(shí)有、無功電能計(jì)量和最大需量計(jì)量功能。     綜合通信裝置能為用戶提供一個(gè)友好的界面，能處理用戶提供的操作指令。它的主要功能是可以動(dòng)態(tài)顯示當(dāng)前測量和需計(jì)算的電流、電壓、功率、電能等數(shù)據(jù)；可以方便查詢歷史數(shù)據(jù)，并可通過SD卡下載數(shù)據(jù)或通過TCP/IP協(xié)議上傳數(shù)據(jù)；用戶可以對(duì)費(fèi)率時(shí)間、需量周期和滑差時(shí)間、自動(dòng)上傳時(shí)間間隔、短信報(bào)警手機(jī)號(hào)碼等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；用戶還可以對(duì)計(jì)量采集裝置失壓斷相、計(jì)量采集裝置故障、綜合通信裝置更改參數(shù)設(shè)定、短信報(bào)警等事件記錄進(jìn)行查詢。3 智能化計(jì)量系統(tǒng)優(yōu)勢與面臨的問題3.1 智能化計(jì)量

9、系統(tǒng)優(yōu)勢。建立智能化的電能計(jì)量系統(tǒng)，首先可以為智能電網(wǎng)中管理的互動(dòng)性、信息化、自動(dòng)化提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持；其次依賴其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)可以使電能使用者及時(shí)了解最近一段時(shí)間的用電信息，適當(dāng)調(diào)整用電量，盡量避開用電高峰期，而電能管理者可以根據(jù)電能使用者的科學(xué)性建議以及生活性需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓╇姽芾碚{(diào)整，通過培養(yǎng)一批高素質(zhì)的電能計(jì)量工作人員，實(shí)現(xiàn)智能化的電能計(jì)量管理；再次可以推動(dòng)電能計(jì)量領(lǐng)域的發(fā)展，加快電能計(jì)量技術(shù)以及電能計(jì)量設(shè)備的更新?lián)Q代，有利于新技術(shù)和新工藝的不斷完善；最后通過采用封閉的全自動(dòng)監(jiān)測流水線技術(shù)，有利于提高電能計(jì)量檢定和電能計(jì)量運(yùn)行。    的監(jiān)

10、測水平。3.2 智能化計(jì)量系統(tǒng)發(fā)展中面臨的問題。新型智能計(jì)量系統(tǒng)需要采用一種新型的測量方法，該方法的工作原理也是新型的理念，因而需制定新標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)和功能等都力求設(shè)備的完善和統(tǒng)一，而且新標(biāo)準(zhǔn)需得到國中國免費(fèi)論文網(wǎng)家相關(guān)部門的認(rèn)證才有應(yīng)用的市場；如何妥善處理淘汰的電能計(jì)量設(shè)備，實(shí)現(xiàn)舊物利用；電能計(jì)量智能化技術(shù)不成熟，缺少使用和維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)，需對(duì)操作人員進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)工作等問題在實(shí)際實(shí)現(xiàn)過程中也是需要充分考慮的。4 結(jié)論從電能計(jì)量系統(tǒng)的發(fā)展和研究來看，各種電子技術(shù)的發(fā)展、通信協(xié)議的不斷完善及軟件技術(shù)的不斷更新，進(jìn)一步奠定了計(jì)量系統(tǒng)向智能化方向發(fā)展的基礎(chǔ)，通過在每家每戶接入智能電表，并使各種智能儀器與通

11、信網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)在控制中心的可視化與智能化調(diào)度，給電力行業(yè)的發(fā)展帶來了質(zhì)的飛躍。參考文獻(xiàn)：Cleveland FM. Cyber security issues for Advanced Metering Infrasttructure （AMI） C. IEEE Power and Energy Society General Meeting - Conversion and Delivery of Electrical Energy in the 21st Century， 20-24 July，2008.趙偉，龐海波，劉燦濤.電能表技術(shù)的發(fā)展歷程J.電測與儀表，1999，36（06）：4-7.3王宏毅.靜止式和感應(yīng)式標(biāo)準(zhǔn)電度表的性能比較J.供用電，1994，（03）：42-44.4張雄偉，陳亮，徐光輝.DSP芯片的原理與開發(fā)應(yīng)用（第三版）M.北京：電子工業(yè)出版社，2003.5馬文耀.基于專用芯片的三相多費(fèi)率電能表的研制D.江蘇