智能电表及自动抄表介绍 电表构架与设计方案 线损分析中的应用

电能表分级
使用分级
居民表 精度 2级
工商业 电能表 精度 1 级，0.5级
关口表 精度 0.2 S，0.5级
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标准分级
ANSI 美洲
IEC 欧洲
什么叫智能电表？


智能电表就是通过RS485数据传输、终端计算机软件 管理能进行远程控制的计量电量的计量设备。能无费 自动断电、定时断送电、学生公寓恶性负载识别等功 能。 智能电表外观虽与普通电表相差无几，却具有强大的 数据记录和储存功能，能实现客户信息全时段全方位 采集。与以往电能表相比，智能电表新增了计量信息 管理、用电信息管理、电费记账、用电量监控等新功 能。其中，强大的负荷曲线功能，对普通的居民用户 来说，能提供两个月以上、间隔不超过15分钟的负荷 记录，以指导用户自行规划和控制电费支出，最大程 度节省电费。
•计量(14个费率,8个通道,支持累计值和增量值)
• 负荷曲线(通道和时间间隔任意设置,且每个通道具有状态) •遥测值 电流,电压,功率,功率因数,频率 •事件记录(正常) •PQM事件记录(失压,过压,电流.电压不平衡…) •PQM状态报警(失压,过压,电流.电压不平衡) •LCD显示 显示项目可以配置 通过按钮可以上下翻页 •Harmonic 分析 •时钟(广播对时和读取) •安全(三级密码保护+硬件保护) •窃电报警 •通讯（RS485,网卡，拨号，GPRS,红外)
功能描述： 1、计量单相有功总累计电能； 2、反向电能计入总累计电能； 3、高质量液晶显示，可选择背光功能 4、软时钟功能和结算功能可选择，可实现最近12个月结算电量记录和最近10天零点的冻结 数据。 5、具备RS485通讯接口和远红外通讯接口 6、可选通断电功能
工作原理框图
液晶显示
I红外通讯计量芯片产品特点： § 具有正向、反向有功电能量计量功能，并可以据此设置组合有功电能量。 § 具有分时计量功能。 § 支持日冻结、月冻结、整点冻结、定时冻结、瞬时冻结、约定冻结多种冻结方式。 § 能够精确测量电压、电流、有功功率、功率因数、频率。 § 费率和时段：支持尖、峰、平、谷四费率；全年最多可设6个时区；24小时内最多可设12个时段；支持公休日的设置；节假日 最多可设14个；具有两套可以任意编程的费率和时段，并可在设定的时间点启用另一套费率和时段。 § 阶梯：最多可划分四级阶梯；具有两套阶梯值和阶梯电价，并可在设置时间点启用另一套阶梯值和阶梯电价；支持分时和阶梯 相互结合。 § 具备2路独立的红外和 RS485通讯接口，通讯规约符合DL/T645-2007及其备案文件。 § 支持本地费控功能：当用户欠费时电能表自动跳闸，给用户断电；当用户通过CPU卡充值后，电能表允许用户合闸，由用户人 工恢复供电。 § 支持远程控制功能：由远程发送跳合闸命令，对用户进行通断电控制，远程控制优先级高于本地。 § 事件记录：分别记录最近10次编程、校时、开表盖、跳闸、合闸、事件清零、电表清零、充值的相关数据
DDS208-A型单相电子式电能表－液晶型
产品概述： DDS208-A型单相电子式电能表能精确地计量单相 有功总电能，反向电能计入总电能。电能表采用 LCD显示当前电能。可用于计量频率为50Hz单相 交流有功电能。电能表采用专用大规模集成电路 作为核心器件，具有外围元件少、结构简单、可 靠性高并具有真正防窃电、高倍过载、高精度、 高稳定性、低功耗、长寿命等优点。
结构功能框图
表内芯片介绍

MCU：瑞萨公司的超低功耗高性能16位单片R5R0C028FA 计量芯片：CS5464 液晶：国网新液晶 液晶驱动：ROHM公司的低功耗芯片BU9792FUV RS485：TI公司的SN65HVD3082 继电器：浙江中孚电子有限公司的ZF618-C60A 存储器：EEPROM存储器AT24C64 时钟芯片：EPSON公司的RX8025T 锂电池：OmniCel公司的ER14250 读卡模块： ESAM模块：
AMR发展状况
自动表计采集
传统采集
人工抄表
不精确，费时费力
半自动化采集
HHU 红外抄表
自动化程度高，采集 容易受到外界干扰， 过分依赖于HHU,且依 然费资源
自动化采集
AMR
省力，省成本
精确度高
完全依赖于通讯
AMR系统分类
低压抄表管理系统 配变及负控管理系统 变电站电能量管理系统
AMR采集分类
低压抄表管理系统 低压用户包含普通居民用户、商业用户、动力用户等。 低压用户是发、输、变、配、用电的最后一个环节，是整个系统的重要组成部分， 本系统主要实现了低压用户端的电能数据采集、电量计算分析、线损计算分析、用 电控制、告警监测、窃电分析、后台管理、业务管理、付费管理、统计分析、电表 分布图等功能。 上层数据主要来源于配变监测分系统以及变电站分系统提供的数据接口。 数据采集支持各种电表，机械表、机电一体表、多功能电子电表等，支持多种规约， 如DL/T 645电表规约、威胜表规约，以及市面流行的其他电表规约。通过本系统的 配置程序，将其它规约录入规约库，实现多种采集设备的集成，节省了项目改造中 更换大量采集设备的费用。本系统支持多种通信方式：以太网、电力线载波、GPRS、 CDMA、红外、232、485串口通讯等方式，可通过手机短信实现对远程设备的控制和 部分数据采集。 线损分析采用多种分析检测方法，分区域、分相、分时、分总表、同期线损分析， 可以发现用电异常现象，防止用户的违规操作以及发 生危险。
控制管理系统的后台包括前置机和调度服务器，除了支持负控、配变系统外，还支持其它分系统。 前置机主要实现数据的采集，参数下发，配变监测，告警管理等与底层终端的有通信的功能以及 部分业务功能（如线损分析），调度服务器主要是为了实现集群化的管理，将电量采集和计算统 计任务动态分配给前置机，保证了系统负荷的均衡负载。 举例说明，当系统大量增加集中器、 采集器电表等设备后，导致前置机负荷增加， 这时系统可以增加一台前置机，此时，任务调度 机就可以将任务均衡到新增的前置机上， 减少原有前置机的负担，系统整体性能得到提高。 数据采集支持2004负控规约，并可扩充到多种规约。支持多种通讯方式。 线损分析采用数据挖掘方法，可以得到用电异常现象， 防止窃电及其他违约行为，丰富的统计 分析报表、图表等可为电力公司及用电管理部门提供决策依据。









手持红外终端

红外手持抄表器。 通过红外进行电表 出厂前的预设，抄 表，设置电表参数。
自动抄表AMR发展
•自动抄表(Automatic Meter Reading-AMR)
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DDZY208型单相费控智能电能表
功能说明： DDZY208型单相费控智能电能表能够精确地计量正向有 功电能、反向有功电能，且可以实现分时计费的功能。 电能表采用液晶显示，具有红外和RS485通讯接口，并 可根据用户的用电情况，进行通断电控制。同时它采用 高安全性的接触式CPU卡，并内置ESAM安全模块，可 以实现本地费控功能。本仪表为采用先进的超低功耗大 规模集成电路技术及SMT工艺制造的高新技术产品，关 键元器件选用国际知名品牌的长寿命器件，提高了产品 的可靠性和使用寿命。
告警监测可以设定各种参数，对某些用电异常情况进行告警，提高服务质量。
低压抄表后台系统包括任务调度机与前置机，实现采集和计算任务处理的集群化管 理。 业务管理主要对用户的装表、拆表、换表的业务操作。 付费管理实现电量结算，付款等业务。
电表分布图提供了所见即所得的设备管理方式，通过软件界面的图形化表示方法， 可快速定位用户的地理位置，用户操作方便简单。
智能电表及其发展简介传统机械表智能电表电能表发展历史机械表简单电子表电子多功能表智能电表功能单一简单计量功能简单?计量14个费率8个通道支持累计值和增量值tou电能量tou最大需量tou最大需量发生时间负荷曲线通道和时间间隔任意设置且每个通道具有状态?遥测值电流电压功率功率因数频率?事件记录正常?pqm事件记录失压过压电流
AMR采集分类
低压抄表管理系统拓扑图
AMR采集分类
配变及负控管理系统
主要实现了对大用户的负荷控制和配变监测，以及各种告警检测和线路损耗分析。 系统主要包括控制管理、告警管理、后台管理、数据采集、线损分析、统计分析、负荷预测、资 源管理等功能。
控制管理包含自动控制，方案控制，剔除控制等多种灵活的控制方式，具备很强的负荷控制能力， 用户可根据自己的需要自己灵活定制。
智能电表分类

从目前来说智能电表有二种形式，一种是用IC 卡的另一种是能远程控制的。
DDS208-A型单相简单电子式电能表－计度器型
功能概述： DDS208-A型单相电子式电能表能精确地计量 单相有功总电能，反向电能计入总电能。电能 表采用防磁止逆计度器显示当前电能。可用于 计量频率为50Hz单相交流有功电能。电能表采 用专用大规模集成电路作为核心器件，具有外 围元件少、结构简单、可靠性高并具有真正防 窃电、高倍过载、高精度、高稳定性、低功耗、 长寿命等优点。 该产品性能指标符合国标GB/T17215-2002《1 级和2级静止式交流有功电能表》要求 产品特点： 1、计量单相有功总电能； 2、反向电能计入总电能； 3、计度器显示总有功电能示数； 4、计度器具备防强磁，止逆功能，有效防止窃电行为。 5、可选配RS485通讯接口。 6、可选通断电功能
智能电表及其发展简介
传统机械表
智能电表
电能表发展历史
机械表
功能单一 • 简单计量
简单电子表
功能简单
• 简单计量 • 支持滚轮显示 • 支持LCD显 示 TOU电能量 TOU最大需量 TOU最大需量发生时间
电子多功能表
智能电表
更多技术和功能的混合，提供 更详尽的用电信息，并具有双 向通信性能
1.具备多功能表的所有功能 2.带有控制功能 3.更强大的通讯功能(双向通讯) 4.和电器间的交互 5.支持CIM(future)
U
MCU
RS485通讯
电源
存储器
内部芯片介绍

MCU：瑞萨公司的超低功耗高性能16位单片机R5R0C002 （ROM:16K,RAM:1K,2个8位定时器，1个16位定时器，2个串口） 计量芯片：ADI公司的高可靠性专用计量芯片ADE7755


液晶：农网新液晶
液晶驱动：ROHM（9792） RS485：MAXIM公司的（MAX3085EESA） 存储器：EEPROM存储器AT24C04