配電自動(dòng)化7-遠(yuǎn)程抄表ppt課件

1、20192019年年3 3月月配電自動(dòng)化系統(tǒng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)輸配電系統(tǒng)研究所輸配電系統(tǒng)研究所 第第6講：遠(yuǎn)方抄表與電能計(jì)費(fèi)系統(tǒng)講：遠(yuǎn)方抄表與電能計(jì)費(fèi)系統(tǒng) 6.1 電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀 6.2 電子式電能表電子式電能表 6.3 多功能電子式電能表多功能電子式電能表 6.4 抄表技術(shù)綜述抄表技術(shù)綜述 6.5 采用采用IC卡電能表的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)卡電能表的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng) 6.6 自動(dòng)抄表技術(shù)自動(dòng)抄表技術(shù)2 6.1 電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀 電能表的發(fā)展電能表的發(fā)展 電能表的發(fā)展如下圖所示：電能表的發(fā)展如下圖所示：3 6.1 電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀 電子式電能表和機(jī)械式

2、電能表的比較電子式電能表和機(jī)械式電能表的比較4 6.1 電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀5 6.1 電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀6 6.1 電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀7 6.1 電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀 6.1 電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀 6.1 電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀 6.1 電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀 6.1 電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀12 6.1 電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀 電子式電能表和機(jī)械式電能表的比較如下表電子式電能表和機(jī)械式電能表的比較如下表 所示：所示：13 6.1 電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀電能表

3、的發(fā)展和現(xiàn)狀14 6.2 電子式電能表電子式電能表1） 根據(jù)轉(zhuǎn)換原理，電子式電能表可分為熱根據(jù)轉(zhuǎn)換原理，電子式電能表可分為熱電轉(zhuǎn)換型、模擬乘法器型和數(shù)字乘法器型三電轉(zhuǎn)換型、模擬乘法器型和數(shù)字乘法器型三類類 。 熱電變換型電子式電能表熱電變換型電子式電能表 通過熱電轉(zhuǎn)換電路，使熱電偶的輸出與通過熱電轉(zhuǎn)換電路，使熱電偶的輸出與平均功率成正比，從而達(dá)到計(jì)量目的。平均功率成正比，從而達(dá)到計(jì)量目的。 6.2 電子式電能表電子式電能表2） 模擬乘法器型電子式電能表模擬乘法器型電子式電能表 模擬乘法器：主要有時(shí)分割乘法器、跨導(dǎo)模擬乘法器：主要有時(shí)分割乘法器、跨導(dǎo)型乘法器和霍爾效應(yīng)乘法器三種。型乘法器和霍爾效

4、應(yīng)乘法器三種。 采用時(shí)分割乘法器構(gòu)成的典型電子式電能采用時(shí)分割乘法器構(gòu)成的典型電子式電能表表 的組成如下圖所示：的組成如下圖所示：16 6.2 電子式電能表電子式電能表3） 數(shù)字乘法器型電子式電能表數(shù)字乘法器型電子式電能表 數(shù)字乘法器型電子式電能表數(shù)字乘法器型電子式電能表 ：以微處理：以微處理器為核心，采用器為核心，采用A/D轉(zhuǎn)換對(duì)來自電流、電壓轉(zhuǎn)換對(duì)來自電流、電壓互感器的電流和電壓進(jìn)行交流采樣和數(shù)字化互感器的電流和電壓進(jìn)行交流采樣和數(shù)字化處理。其自身的特點(diǎn)決定其特別適合于實(shí)現(xiàn)處理。其自身的特點(diǎn)決定其特別適合于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方抄表遠(yuǎn)方抄表 。1718 6.2 電子式電能表電子式電能表4） 幾種電子式電

5、能表的比較幾種電子式電能表的比較 6.3 多功能電子式電能表多功能電子式電能表1） 多功能電子式電能表的功能多功能電子式電能表的功能1920 6.3 多功能電子式電能表多功能電子式電能表2） 多功能電能表的電源多功能電能表的電源 A.電源電路電源電路 電能表中供電電路應(yīng)該解決如下幾個(gè)問題：電能表中供電電路應(yīng)該解決如下幾個(gè)問題：1) 將將50Hz的交流電源變換成為表內(nèi)電子電路的交流電源變換成為表內(nèi)電子電路所需的所需的 直流低電壓，一般為直流低電壓，一般為5V。2) 將電能表的電子電路與交流電網(wǎng)在電氣上將電能表的電子電路與交流電網(wǎng)在電氣上隔離開隔離開 來，以避免電網(wǎng)噪聲影響電能表的正常工來，以避免

6、電網(wǎng)噪聲影響電能表的正常工作作 。3) 當(dāng)電網(wǎng)停電時(shí)，提供后備電池供電，確保當(dāng)電網(wǎng)停電時(shí)，提供后備電池供電，確保數(shù)據(jù)不數(shù)據(jù)不 致丟失致丟失 。4) 對(duì)于三相電能表，在缺相運(yùn)行時(shí)，表內(nèi)的對(duì)于三相電能表，在缺相運(yùn)行時(shí)，表內(nèi)的電子電電子電 路仍應(yīng)能夠到可靠的供電。路仍應(yīng)能夠到可靠的供電。 21 6.3 多功能電子式電能表多功能電子式電能表2） B. 交流電源交流電源 多功能電能表中交流供電線路通常有四種多功能電能表中交流供電線路通常有四種情況，分別是情況，分別是: 變壓器降壓直接整流供電方式；變壓器降壓直接整流供電方式； 電阻或電容降壓方式；電阻或電容降壓方式； 開關(guān)電源方式；開關(guān)電源方式； 變壓器

7、降壓加線性穩(wěn)壓電源。變壓器降壓加線性穩(wěn)壓電源。 C. 電池電池 常用的電池是鎘鎳可充電電池和鋰電池。常用的電池是鎘鎳可充電電池和鋰電池。22 6.3 多功能電子式電能表多功能電子式電能表2） D.掉電檢測(cè)與電源切換掉電檢測(cè)與電源切換當(dāng)電能表失去供電電源后，電路的電源電壓當(dāng)電能表失去供電電源后，電路的電源電壓并不是立即降為零的；當(dāng)供電電源恢復(fù)時(shí)，并不是立即降為零的；當(dāng)供電電源恢復(fù)時(shí)，掉電檢測(cè)與電源切換模塊的任務(wù)是使表內(nèi)電掉電檢測(cè)與電源切換模塊的任務(wù)是使表內(nèi)電路再恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)路再恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài) 。23 6.3 多功能電子式電能表多功能電子式電能表3） 多功能電能表的選用多功能電能表的選用

8、選用多功能電能表時(shí)，一定要選用已取得選用多功能電能表時(shí)，一定要選用已取得的產(chǎn)品。的產(chǎn)品。初次選表一定要經(jīng)過試用，批量宜從小到初次選表一定要經(jīng)過試用，批量宜從小到 大，大，最后選定不多于最后選定不多于34家企業(yè)供表。這是為了家企業(yè)供表。這是為了保證編程、抄表等技術(shù)和管理上盡可能統(tǒng)一。保證編程、抄表等技術(shù)和管理上盡可能統(tǒng)一。24 6.4 抄表技術(shù)綜述抄表技術(shù)綜述1） 抄表計(jì)費(fèi)的幾種方式抄表計(jì)費(fèi)的幾種方式 抄表電能計(jì)費(fèi)一般有以下幾種方式：抄表電能計(jì)費(fèi)一般有以下幾種方式： 手工抄表方式手工抄表方式 本地自動(dòng)抄表方式本地自動(dòng)抄表方式 移動(dòng)式自動(dòng)抄表方式移動(dòng)式自動(dòng)抄表方式 預(yù)付費(fèi)電能計(jì)費(fèi)方式預(yù)付費(fèi)電能計(jì)費(fèi)

9、方式 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表方式遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表方式25 6.4 抄表技術(shù)綜述抄表技術(shù)綜述2） 預(yù)付費(fèi)電能計(jì)量方式預(yù)付費(fèi)電能計(jì)量方式 預(yù)付費(fèi)電能表按其執(zhí)行機(jī)構(gòu)的不同，預(yù)付費(fèi)電能表按其執(zhí)行機(jī)構(gòu)的不同，可以可以分為投幣式、磁卡式和分為投幣式、磁卡式和IC卡式三種?？ㄊ饺N。 A. 投幣式預(yù)付費(fèi)電能表投幣式預(yù)付費(fèi)電能表 這是一種在國(guó)外使用最早的預(yù)付費(fèi)電這是一種在國(guó)外使用最早的預(yù)付費(fèi)電能表，由于這種裝置容易被竊，并且在管能表，由于這種裝置容易被竊，并且在管理與維護(hù)上也存在一系列問題，目前已被理與維護(hù)上也存在一系列問題，目前已被淘汰。淘汰。 B. 磁卡式預(yù)付費(fèi)電能表磁卡式預(yù)付費(fèi)電能表 磁卡是由磁卡讀寫器將數(shù)據(jù)記錄在卡

10、磁卡是由磁卡讀寫器將數(shù)據(jù)記錄在卡片狀的磁性材料上而構(gòu)成的。片狀的磁性材料上而構(gòu)成的。 6.4 抄表技術(shù)綜述抄表技術(shù)綜述2） C. IC卡式預(yù)付費(fèi)電能表卡式預(yù)付費(fèi)電能表 IC卡是一種具有微處理器和大容量存卡是一種具有微處理器和大容量存貯器的集成電路芯片嵌裝于塑料芯片而成的貯器的集成電路芯片嵌裝于塑料芯片而成的卡，卡， IC卡是一種高安全性的系統(tǒng)?？ㄊ且环N高安全性的系統(tǒng)。26 6.4 抄表技術(shù)綜述抄表技術(shù)綜述3） 預(yù)付費(fèi)計(jì)費(fèi)方式和遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表計(jì)費(fèi)方式的預(yù)付費(fèi)計(jì)費(fèi)方式和遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表計(jì)費(fèi)方式的比較比較 預(yù)付費(fèi)計(jì)費(fèi)被認(rèn)為是一種過渡方式，原因預(yù)付費(fèi)計(jì)費(fèi)被認(rèn)為是一種過渡方式，原因如下：如下： 此方式不能使供

11、電管理部門及時(shí)了解用戶的此方式不能使供電管理部門及時(shí)了解用戶的實(shí)際用電情況和對(duì)電能的需求，因此難于掌實(shí)際用電情況和對(duì)電能的需求，因此難于掌握用電規(guī)律、確定最佳供電方案握用電規(guī)律、確定最佳供電方案; 采用預(yù)付費(fèi)方式，需要改革供電部門的售電采用預(yù)付費(fèi)方式，需要改革供電部門的售電機(jī)構(gòu)，還要廣設(shè)售電網(wǎng)點(diǎn)，這會(huì)帶來大量的機(jī)構(gòu)，還要廣設(shè)售電網(wǎng)點(diǎn)，這會(huì)帶來大量的新問題新問題; 拖欠電費(fèi)的現(xiàn)象主要是法律不健全、法律觀拖欠電費(fèi)的現(xiàn)象主要是法律不健全、法律觀念差造成的，應(yīng)通過法律途徑來解決，而不念差造成的，應(yīng)通過法律途徑來解決，而不是拉閘限電。是拉閘限電。27 自動(dòng)抄表電能計(jì)費(fèi)方式顯然是一種自動(dòng)化程度更高、更先進(jìn)

12、的計(jì)費(fèi)方式。 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)需要建立通訊網(wǎng)絡(luò)，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，而且建設(shè)費(fèi)也較大，而預(yù)付費(fèi)電能計(jì)費(fèi)方式則無須建設(shè)通道。2829 6.5 采用采用IC卡電能表的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)卡電能表的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)1） IC卡電能表的組成卡電能表的組成下圖為下圖為IC卡預(yù)付費(fèi)復(fù)費(fèi)率電能表的原理框圖：卡預(yù)付費(fèi)復(fù)費(fèi)率電能表的原理框圖：30 6.5 采用采用IC卡電能表的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)卡電能表的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)1）IC卡由卡由5個(gè)功能模塊組成，如下圖所示：個(gè)功能模塊組成，如下圖所示： 6.5 采用采用IC卡電能表的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)卡電能表的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)1） IC卡復(fù)費(fèi)率電能表一般應(yīng)具有如下功能：卡復(fù)費(fèi)率電能表一般應(yīng)具有如下功能： 1) I

13、C卡預(yù)付電費(fèi)；卡預(yù)付電費(fèi)； 2) 分時(shí)峰時(shí)段、谷時(shí)段、平時(shí)段分時(shí)峰時(shí)段、谷時(shí)段、平時(shí)段)計(jì)量有計(jì)量有功功 電度和無功電度并計(jì)費(fèi)；電度和無功電度并計(jì)費(fèi)； 3) 分時(shí)計(jì)量有功最大需量和無功最大需量分時(shí)計(jì)量有功最大需量和無功最大需量； 4) 功率因數(shù)測(cè)量；功率因數(shù)測(cè)量； 5) 提醒與跳閘；提醒與跳閘； 6) 防竊電。防竊電。3132 6.5 采用采用IC卡電能表的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)卡電能表的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)2） 預(yù)付費(fèi)電能計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)預(yù)付費(fèi)電能計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)一整套電能計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)的關(guān)鍵部分是售一整套電能計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)的關(guān)鍵部分是售電終端。如下所示：電終端。如下所示： 6.5 采用采用IC卡電能表的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)卡電能表的

14、預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)2） 售電管理系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)其典型結(jié)構(gòu)如下售電管理系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)其典型結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖所示：33 6.6 自動(dòng)抄表技術(shù)自動(dòng)抄表技術(shù)1） 本地自動(dòng)抄表技術(shù)本地自動(dòng)抄表技術(shù) 本地自動(dòng)抄表主要采用攜帶方便、操作本地自動(dòng)抄表主要采用攜帶方便、操作簡(jiǎn)單可靠的抄表微機(jī)來自動(dòng)完成抄表編程工簡(jiǎn)單可靠的抄表微機(jī)來自動(dòng)完成抄表編程工作。作。 本地抄表的主要形式：采用手持式數(shù)據(jù)終本地抄表的主要形式：采用手持式數(shù)據(jù)終端，端， 即即“掌上電腦掌上電腦”（Hand Held Terminal 或或Unit，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱 HHT或或HHU）。）。 本地抄表的主要功能：實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)記錄儀表本地抄表的主要功能：實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)記

15、錄儀表數(shù)數(shù) 據(jù)、對(duì)智能儀表的特定參數(shù)或原始數(shù)據(jù)據(jù)、對(duì)智能儀表的特定參數(shù)或原始數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置、并能夠和中心站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置、并能夠和中心站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通信，以送回所采集的數(shù)據(jù)。進(jìn)行通信，以送回所采集的數(shù)據(jù)。34 6.6 自動(dòng)抄表技術(shù)自動(dòng)抄表技術(shù)2） 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù) 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)定義遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)定義 一種不需人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)就能完成自動(dòng)抄一種不需人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)就能完成自動(dòng)抄表的新型抄表方式。表的新型抄表方式。 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)原理遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)原理 利用公共電話網(wǎng)絡(luò)、負(fù)荷控制信道或低利用公共電話網(wǎng)絡(luò)、負(fù)荷控制信道或低壓配電線載波等通訊聯(lián)系，將電能表的數(shù)據(jù)壓配電線載

16、波等通訊聯(lián)系，將電能表的數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)電能計(jì)費(fèi)管理中心進(jìn)行處自動(dòng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)電能計(jì)費(fèi)管理中心進(jìn)行處理。理。35 6.6 自動(dòng)抄表技術(shù)自動(dòng)抄表技術(shù)2） 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)意義遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)意義 不但大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度不但大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度, 而且還大大地而且還大大地提高了提高了 抄表的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，杜絕了抄表不抄表的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，杜絕了抄表不到位、估到位、估 抄、誤抄、漏抄電表等問題。抄、誤抄、漏抄電表等問題。 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)適用對(duì)象遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)適用對(duì)象36 6.6 自動(dòng)抄表技術(shù)自動(dòng)抄表技術(shù)2） 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表電能計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的發(fā)展遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表電能計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的發(fā)展 計(jì)費(fèi)系統(tǒng)：由集中式轉(zhuǎn)為

17、分布式、網(wǎng)絡(luò)式、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)：由集中式轉(zhuǎn)為分布式、網(wǎng)絡(luò)式、開放型。開放型。 電表數(shù)據(jù)采集：由集中式脈沖處理方式電表數(shù)據(jù)采集：由集中式脈沖處理方式(Centralized Pulse Processing, 簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱CPP)發(fā)展成為分布式直接傳送方式發(fā)展成為分布式直接傳送方式(Distributed Direct Transmission, 簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱DDT)。 集中式脈沖處理系統(tǒng)方式和分布式直接集中式脈沖處理系統(tǒng)方式和分布式直接傳送傳送 系統(tǒng)的性能比較如下表所示：系統(tǒng)的性能比較如下表所示：3738 6.6 自動(dòng)抄表技術(shù)自動(dòng)抄表技術(shù)2） 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表電能計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的組成遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表電能計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的組成 遠(yuǎn)

18、程自動(dòng)抄表系統(tǒng)主要包括，具有自動(dòng)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)主要包括，具有自動(dòng)抄表抄表 功能的電能表、抄表集中器、抄表交換功能的電能表、抄表集中器、抄表交換機(jī)和機(jī)和 中央信息處理機(jī)四個(gè)部分。中央信息處理機(jī)四個(gè)部分。 抄表集中器：將遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中的電能表的抄表集中器：將遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中的電能表的數(shù)據(jù)進(jìn)行一次集中后，再通過電力載波或其數(shù)據(jù)進(jìn)行一次集中后，再通過電力載波或其他方式將數(shù)據(jù)繼續(xù)向上傳送。他方式將數(shù)據(jù)繼續(xù)向上傳送。 抄表交換機(jī)：它可以收集各抄表集中器的數(shù)抄表交換機(jī)：它可以收集各抄表集中器的數(shù)據(jù)，再通過公用電話網(wǎng)或其他方式將數(shù)據(jù)上據(jù)，再通過公用電話網(wǎng)或其他方式將數(shù)據(jù)上傳至電能計(jì)費(fèi)中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。傳至電能計(jì)費(fèi)中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。39 6.6 自動(dòng)抄表技術(shù)自動(dòng)抄表技術(shù)2） 電能表電能表40 6.6 自動(dòng)抄表技術(shù)自動(dòng)抄表技術(shù)2） 電能計(jì)費(fèi)中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電能計(jì)費(fèi)中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 電能計(jì)費(fèi)中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)遠(yuǎn)程電能計(jì)費(fèi)中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)的管理層設(shè)備，通常由單臺(tái)計(jì)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的管理層設(shè)備，通常由單臺(tái)計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)再配合相應(yīng)的抄表軟件算機(jī)或計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)再配合相應(yīng)的抄表軟件構(gòu)成。構(gòu)成。41 自動(dòng)抄表系統(tǒng)的遠(yuǎn)程