智能電表及其應(yīng)用培訓(xùn)教學(xué)課件

1、第八章 智能式電能表第一節(jié) 智能式電能表第二節(jié) 單相智能式電能表第三節(jié) 三相智能式電能表第四節(jié) 智能電能表的應(yīng)用傳統(tǒng)機(jī)械表智能電表背景資料統(tǒng)一堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的戰(zhàn)略目標(biāo)國網(wǎng)公司“集團(tuán)化運作、集約化發(fā)展、精益化管理、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)”的管理要求 智能電網(wǎng) “信息化、數(shù)字化、自動化、互動化”的建設(shè)要求 “計量、抄收和收費標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)研究”項目電能表互聯(lián)、互通，滿足電能信息采集需要 智能表的特點統(tǒng)一規(guī)格尺寸，方便自動檢表減少電流的規(guī)格等級，去掉了3A、15A，30A這樣的規(guī)格單相表全為費控表，費控分負(fù)荷開關(guān)內(nèi)置與外置脈沖常數(shù)參考Imax，而不是參考Ib所有表都有電壓、電流、功率、功率因數(shù)等監(jiān)測參數(shù)通訊模塊采

2、用可插拔方式，不影響計量，方便升級更換，為技術(shù)改進(jìn)提供了方便之路統(tǒng)一的通訊協(xié)議、通訊接口，各廠家的掌機(jī)程序或通訊軟件可通用增加了階梯電價功能預(yù)付費電能表工作流程用戶申請開戶電力公司交卡給用戶正常用電裝表，開戶卡插表啟用電表填寫資料并繳費余額不足告警顯示余額不足斷電告警插購電卡恢復(fù)用電余額不足斷電購電卡插表，充值持卡購電補(bǔ)卡購電智能電表的表型單相費控智能電表2級單相本地費控電能表 DDZY411C、 DDZY411S2級單相本地費控電能表(載波)DDZY411C-Z、 DDZY411S-Z2級單相遠(yuǎn)程費控電能表 DDZY4112級單相遠(yuǎn)程費控電能表(載波) DDZY411-Z單相費控表一般采用內(nèi)

3、置繼電器作為負(fù)荷控制開關(guān)DDZY*C-Z電能表接線方式智能電表費控4位注冊號費控介質(zhì)通訊方式單相遠(yuǎn)程費控智能電能表(載波)無此IC卡口，其它與此一致智能電表的表型三相智能電表(無費控功能)0.2S級三相智能電能表0.5S級三相智能電能表1級三相智能電能表 三相三線型號： DSZ149三相四線型號： DTZ149智能電表的表型三相費控智能表0.5S級三相費控智能電能表(無線)1級三相費控智能電能表(無線)DSZY411-G、DTZY411-GDSZY411C-G、DTZY411C-GDSZY411S-G、DTZY411S-G1級三相費控智能電能表(載波)DSZY411-Z、DTZY411-ZDS

4、ZY411C-Z、DTZY411C-ZDSZY411S-Z、DTZY411S-Z60A以下可采用內(nèi)置負(fù)荷開關(guān)，60A以上必須采用外置負(fù)荷開關(guān)無線模塊載波模塊電壓電流的接入單相表：電壓： 220V電流：1.5A、5A、10A、20A0.2S、0.5S級三相表：電壓：3*100V 、3*57.7/100V電流：0.3A、1.5A，1A(0.2S)1級三相表電壓：3*220/380V、3*57.7/100V、3*100V電流：1.5A、5A、10A、20A標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW 2052008電能計量器具條碼 QGDW 354-2009智能電能表功能規(guī)范QGDW 355-2009單相智能電能表型式規(guī)范QGD

5、W 356-2009三相智能電能表型式規(guī)范QGDW 357-20090.2S級三相智能電能表技術(shù)規(guī)范QGDW 358-20090.5S級三相智能電能表技術(shù)規(guī)范QGDW 359-20090.5S級三相費控智能電能表(無線)技術(shù)規(guī)范QGDW 360-20091級三相費控智能電能表(無線)技術(shù)規(guī)范QGDW 361-20091級三相費控智能電能表(載波) 技術(shù)規(guī)范QGDW 362-20091級三相費控智能電能表技術(shù)規(guī)范QGDW 363-20091級三相智能電能表技術(shù)規(guī)范QGDW 364-2009單相智能電能表技術(shù)規(guī)范 QGDW 365-2009智能電能表信息交換安全認(rèn)證技術(shù)規(guī)范 什么叫智能電表？智能電

6、表就是通過RS485數(shù)據(jù)傳輸、終端計算機(jī)軟件管理能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的計量電量的計量設(shè)備。能無費自動斷電、定時斷送電、學(xué)生公寓惡性負(fù)載識別等功能。智能電表外觀雖與普通電表相差無幾，卻具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)記錄和儲存功能，能實現(xiàn)客戶信息全時段全方位采集。與以往電能表相比，智能電表新增了計量信息管理、用電信息管理、電費記賬、用電量監(jiān)控等新功能。其中，強(qiáng)大的負(fù)荷曲線功能，對普通的居民用戶來說，能提供兩個月以上、間隔不超過15分鐘的負(fù)荷記錄，以指導(dǎo)用戶自行規(guī)劃和控制電費支出，最大程度節(jié)省電費。 第一節(jié)智能式電能表的功能一、智能式電能表1.智能電能表作用 為了實現(xiàn)電能計量自動化，出現(xiàn)智能式電能表，目的是為了電能表數(shù)據(jù)

7、采集。2.分類（1）脈沖電能表：它是能輸出與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)成正比的脈沖串的電能表。按其輸出脈沖的實現(xiàn)方式可分為電壓型脈沖電能表和電流環(huán)型脈沖電能表兩類。（2）智能電能表：它是通過串行口，以編碼方式進(jìn)行遠(yuǎn)方通信的。因為它傳輸?shù)牟皇敲}沖信號，所以準(zhǔn)確、可靠。按智能電能表的輸出接口通信方式的不同，可分為低壓配電線載波接口型和RS485接口型兩種類型。第一節(jié)智能式電能表的功能二、智能式電能表的功能（1）計量功能：具有正向、反向有功電能量和四象限無功電能量計量功能，同時包括累計計量和實時計量兩類功能。（2）費率和時段功能：利用經(jīng)濟(jì)杠桿，使用電的峰值和谷值的電價有所差別，至少可設(shè)置尖、峰、平、谷四個費率，改善用

8、電質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。（3）最大需量計量：（4）測量功能：可測量各分相的有功功率、無功功率、功率因數(shù)、分相電壓、分相（含零線）電流、頻率等運行參數(shù)。第一節(jié)智能式電能表的功能此外，智能電能表還具有事件記錄功能、停電抄表功能、安全保護(hù)功能、時鐘功能、凍結(jié)功能、清零功能、報警功能輔助電源功能等多種功能。（5）數(shù)據(jù)顯示功能：智能式電能表對于電量數(shù)據(jù)的顯示有兩種方式：循環(huán)顯示和固定顯示。顯示內(nèi)容可通過編程進(jìn)行設(shè)置，且具有停電后喚醒顯示的功能。（6）通信功能：通信信道物理層必須獨立，任意一條通信信道的損壞都不得影響其他信道正常工作；當(dāng)有重要事件發(fā)生時，宜支持主動上報。DDS208-A型單相簡單電子式電能表計度

9、器型 功能概述：DDS208-A型單相電子式電能表能精確地計量單相有功總電能，反向電能計入總電能。電能表采用防磁止逆計度器顯示當(dāng)前電能?？捎糜谟嬃款l率為50Hz單相交流有功電能。電能表采用專用大規(guī)模集成電路作為核心器件，具有外圍元件少、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高并具有真正防竊電、高倍過載、高精度、高穩(wěn)定性、低功耗、長壽命等優(yōu)點。該產(chǎn)品性能指標(biāo)符合國標(biāo)GB/T17215-20021級和2級靜止式交流有功電能表要求 產(chǎn)品特點：1、計量單相有功總電能；2、反向電能計入總電能；3、計度器顯示總有功電能示數(shù)；4、計度器具備防強(qiáng)磁，止逆功能，有效防止竊電行為。5、可選配RS485通訊接口。6、可選通斷電功能 DD

10、S208-A型單相電子式電能表液晶型 產(chǎn)品概述：DDS208-A型單相電子式電能表能精確地計量單相有功總電能，反向電能計入總電能。電能表采用LCD顯示當(dāng)前電能?？捎糜谟嬃款l率為50Hz單相交流有功電能。電能表采用專用大規(guī)模集成電路作為核心器件，具有外圍元件少、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高并具有真正防竊電、高倍過載、高精度、高穩(wěn)定性、低功耗、長壽命等優(yōu)點。功能描述：1、計量單相有功總累計電能；2、反向電能計入總累計電能；3、高質(zhì)量液晶顯示，可選擇背光功能4、軟時鐘功能和結(jié)算功能可選擇，可實現(xiàn)最近12個月結(jié)算電量記錄和最近10天零點的凍結(jié)數(shù)據(jù)。5、具備RS485通訊接口和遠(yuǎn)紅外通訊接口6、可選通斷電功能工作

11、原理框圖計量芯片IUMCU液晶顯示紅外通訊存儲器電源RS485通訊內(nèi)部芯片介紹MCU：瑞薩公司的超低功耗高性能16位單片機(jī)R5R0C002（ROM:16K,RAM:1K,2個8位定時器，1個16位定時器，2個串口）計量芯片：ADI公司的高可靠性專用計量芯片ADE7755液晶：農(nóng)網(wǎng)新液晶液晶驅(qū)動：ROHM（9792）RS485：MAXIM公司的（MAX3085EESA）存儲器：EEPROM存儲器AT24C04DDZY208型單相費控智能電能表 功能說明：DDZY208型單相費控智能電能表能夠精確地計量正向有功電能、反向有功電能，且可以實現(xiàn)分時計費的功能。電能表采用液晶顯示，具有紅外和RS485通

12、訊接口，并可根據(jù)用戶的用電情況，進(jìn)行通斷電控制。同時它采用高安全性的接觸式CPU卡，并內(nèi)置ESAM安全模塊，可以實現(xiàn)本地費控功能。本儀表為采用先進(jìn)的超低功耗大規(guī)模集成電路技術(shù)及SMT工藝制造的高新技術(shù)產(chǎn)品，關(guān)鍵元器件選用國際知名品牌的長壽命器件，提高了產(chǎn)品的可靠性和使用壽命。產(chǎn)品特點： 具有正向、反向有功電能量計量功能，并可以據(jù)此設(shè)置組合有功電能量。 具有分時計量功能。 支持日凍結(jié)、月凍結(jié)、整點凍結(jié)、定時凍結(jié)、瞬時凍結(jié)、約定凍結(jié)多種凍結(jié)方式。 能夠精確測量電壓、電流、有功功率、功率因數(shù)、頻率。 費率和時段：支持尖、峰、平、谷四費率；全年最多可設(shè)6個時區(qū)；24小時內(nèi)最多可設(shè)12個時段；支持公休日

13、的設(shè)置；節(jié)假日最多可設(shè)14個；具有兩套可以任意編程的費率和時段，并可在設(shè)定的時間點啟用另一套費率和時段。 階梯：最多可劃分四級階梯；具有兩套階梯值和階梯電價，并可在設(shè)置時間點啟用另一套階梯值和階梯電價；支持分時和階梯相互結(jié)合。 具備2路獨立的紅外和 RS485通訊接口，通訊規(guī)約符合DL/T645-2007及其備案文件。 支持本地費控功能：當(dāng)用戶欠費時電能表自動跳閘，給用戶斷電；當(dāng)用戶通過CPU卡充值后，電能表允許用戶合閘，由用戶人工恢復(fù)供電。 支持遠(yuǎn)程控制功能：由遠(yuǎn)程發(fā)送跳合閘命令，對用戶進(jìn)行通斷電控制，遠(yuǎn)程控制優(yōu)先級高于本地。 事件記錄：分別記錄最近10次編程、校時、開表蓋、跳閘、合閘、事件

14、清零、電表清零、充值的相關(guān)數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)功能框圖校表臺光電采集器手持紅外終端紅外手持抄表器。通過紅外進(jìn)行電表出廠前的預(yù)設(shè)，抄表，設(shè)置電表參數(shù)。第二節(jié)單相智能式電能表（1）結(jié)構(gòu) 適應(yīng)遠(yuǎn)程自動抄表功能的智能電能表主要包括:電功率表計量模塊、數(shù)據(jù)通信模塊和中心控制單元CPU，外圍模塊包括穩(wěn)壓電路模塊、存儲器模塊、數(shù)碼顯示模塊和故障保護(hù)模塊。系統(tǒng)總結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示1.單相智能式電能表的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理第二節(jié)單相智能式電能表（2）原理 電網(wǎng)進(jìn)戶線通過穩(wěn)壓電源（7895,7810）產(chǎn)生+5V和+10V的兩種直流工作電源，以滿足系統(tǒng)中不同集成電路的需要。同時AD7751開始電功率計量，產(chǎn)生一個與實功率信息成正比的

15、頻率，輸入到AT89C52進(jìn)行脈沖計數(shù)，再通過專用modem芯片ST7537 將功率信息以電力載波方式送回電網(wǎng)來實現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表，并驅(qū)動數(shù)碼管顯示功率讀數(shù)。其功率信息存放于外部存儲器M93C46中以防掉電后數(shù)據(jù)丟失。系統(tǒng)故障保護(hù)部分由光耦MOC3063和電磁繼電器組成，當(dāng)AT89C52因故停止工作時，電磁繼電器自動切斷電源，保證電能表不會出現(xiàn)漏計電量現(xiàn)象。外存功率計量數(shù)據(jù)通信第二節(jié)單相智能式電能表 智能電能表硬件設(shè)計電氣原理圖如圖8-3所示主要的結(jié)構(gòu)包括： （1）中心控制單元CPU; （2）外圍電路，如存儲單元和系統(tǒng)故障保護(hù)部 分等； （3）功率計量（AD7751）； （4）數(shù)據(jù)通信（ST7537

16、）。第二節(jié)單相智能式電能表3.單相智能電能表軟件設(shè)計 控制軟件的設(shè)計由主程序和中斷程序組成， 軟件流程圖如圖8-4和圖8-5所示第三節(jié) 三相智能式電能表1.三相智能式電能表的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理 第三節(jié) 三相智能式電能表三相智能式電能表以AT89S51單片機(jī)為核心控制芯片，通過電能計量芯片CS5460A對電網(wǎng)A、B、C三相的電壓、電流和功率有效值進(jìn)行測量。電網(wǎng)電壓經(jīng)過電壓互感器轉(zhuǎn)換，輸入到CS5460A的電壓通道輸入腳，電網(wǎng)電流經(jīng)過電流互感器轉(zhuǎn)換，輸入到芯片的電流通道輸入腳。CS5460A將轉(zhuǎn)換后得到的信號進(jìn)行數(shù)字處理并計算得到電網(wǎng)電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)，再通過一個SPI口與單片機(jī)進(jìn)行通信，將得到的

17、數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)進(jìn)行處理，如計算視在功率、有功功率、功率因數(shù)等。第三節(jié) 三相智能式電能表2.單相智能電能表的硬件設(shè)計主要的結(jié)構(gòu)包括： （1）中心控制單元CPU; （2）功率計量（CS5460A）； （3）系統(tǒng)保護(hù)電路，如電壓、電流信號通道的浪涌保護(hù)。 第三節(jié) 三相智能式電能表 3.三相智能電能表軟件設(shè)計 本系統(tǒng)的軟件設(shè)計編程主要有：CS5460A芯片的初始化，AT89S51對A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的處理，人機(jī)界面的編程，軟件看門狗及EEPROM的讀寫集。第四節(jié) 智能式電能表的應(yīng)用1.智能式電能表在智能電網(wǎng)中的作用 （1）優(yōu)化新能源用電秩序； （2）優(yōu)化分布式能源配置； （3）提高負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確度 （4

18、）提供故障分析依據(jù) （5）智能化需求側(cè)管理 （6）促進(jìn)智能用電新技術(shù)的發(fā)展第四節(jié) 智能式電能表的應(yīng)用2.智能電能表的功能應(yīng)用 （1）結(jié)算和賬務(wù) （2）配網(wǎng)狀態(tài)估計 （3）電能質(zhì)量和供電可靠性監(jiān)控 （4）負(fù)荷分析、建模和預(yù)測 （5）電力需求側(cè)響應(yīng) （6）能效監(jiān)控和管理 （7）用戶能源管理 （8）節(jié)能 （9）智能家庭 （10）預(yù)防維護(hù)和故障分析 （11）負(fù)荷遠(yuǎn)程控制第四節(jié) 智能式電能表的應(yīng)用3.智能式電能表的應(yīng)用實例 智能式電能表具有十分廣泛的應(yīng)用，不同的場合應(yīng)合理選用智能式電能表。（1）住宅中的選用（2）集體宿舍樓中的選用（3）商場、店面、辦公樓等場所的選用 樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識。

19、8月-228月-22Wednesday, August 3, 2022人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。16:37:5416:37:5416:378/3/2022 4:37:54 PM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。8月-2216:37:5416:37Aug-2203-Aug-22加強(qiáng)交通建設(shè)管理，確保工程建設(shè)質(zhì)量。16:37:5416:37:5416:37Wednesday, August 3, 2022安全在于心細(xì)，事故出在麻痹。8月-228月-2216:37:5416:37:54August 3, 2022踏實肯干，努力奮斗。2022年8月3日4:37 下午8月-228月-

20、22追求至善憑技術(shù)開拓市場，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務(wù)樹立形象。03 八月 20224:37:54 下午16:37:548月-22嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。八月 224:37 下午8月-2216:37August 3, 2022作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)記得牢，駕輕就熟除煩惱。2022/8/3 16:37:5416:37:5403 August 2022好的事情馬上就會到來，一切都是最好的安排。4:37:54 下午4:37 下午16:37:548月-22一馬當(dāng)先，全員舉績，梅開二度，業(yè)績保底。8月-228月-2216:3716:37:5416:37:54Aug-22牢記安全之責(zé)，善謀安全之策，力務(wù)安全之實。2022/8/3 16:37:54Wednesday, August 3, 2022相信相信得力量。8月-222022/8/3 16:37:548月-22謝謝大家！樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識。8月-228月-22We