智能型電表

智能電能表是通過串行口，以編碼的方式進(jìn)行遠(yuǎn)方通信的，因?yàn)樗鼈鬏數(shù)牟皇敲}沖信號(hào)，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。

(1)載波智能電能表：是在原有電能表內(nèi)增加載波接口，使之能通過220V低壓配電線與抄表集中器交換數(shù)據(jù)。

(2)RS485智能電能表：是在原有的電能表內(nèi)增加了RS485接口，使之能與采用RS485方式的抄表集中器交換數(shù)據(jù)。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，在智能表的基礎(chǔ)上，為了完成許多特種表計(jì)的功能，出現(xiàn)了全電子式多功能表，為實(shí)施遠(yuǎn)程抄表自動(dòng)化奠定了基礎(chǔ)。

一、國外智能電表

美國模擬器件公司ADI，推出四款產(chǎn)品智能電表，可測(cè)試有功和無功功率，可防竊電。其中一款具有基波電能測(cè)試功能，這對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)至關(guān)重要。

美國飛思卡爾半導(dǎo)體公司，推出了用于單相電表的MZ系列8位微控器芯片，64腳封裝。

歐洲恩智浦半導(dǎo)體公司，總部位于荷蘭，生產(chǎn)三相多功能表、單相復(fù)費(fèi)率表/多項(xiàng)功能表、多功能終端，配有室內(nèi)無線連接裝置。

德國西門子公司的西門子自動(dòng)抄表系統(tǒng)，可處理原始實(shí)時(shí)用電數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)電表和電網(wǎng)之間的通信能力，可測(cè)量各個(gè)家庭的用電情況。采用電力線技術(shù)來傳送數(shù)據(jù)，還可用無線電、互聯(lián)網(wǎng)或本地交換載波進(jìn)行通信?？煞奖愕貙?shí)現(xiàn)下一代的能量管理，支持更多的新能源系統(tǒng)的采用?？煽刂铺栯姵鼗虬l(fā)電廠輸送的電能。

二、我國智能電表

我國智能電表研發(fā)和推廣時(shí)間基本和國外同步，廠家達(dá)500多家，但研發(fā)力量不足，核心技術(shù)分散在機(jī)械、電子、電力多個(gè)行業(yè)，技術(shù)集成水平低，缺乏國外跨行業(yè)、跨平臺(tái)，能進(jìn)行產(chǎn)業(yè)整合的大集團(tuán)公司。精度要求高的產(chǎn)品仍由國外公司主導(dǎo)。

以前，用來測(cè)量電量的電表一般為機(jī)械式，它只有模擬顯示的單純功能，沒有數(shù)字顯示及雙向通信功能，不能滿足多功能使用等的需要，因此人們研制了具有智能功能的電表并投入市場(chǎng)。在智能微網(wǎng)、智能電網(wǎng)以及智能城市中，可使用具有通信功能的智能電表，使電網(wǎng)達(dá)到最優(yōu)控制。

智能電表是一種在電力公司與用戶之間設(shè)有雙向通信功能，具有對(duì)空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、微波爐等各種用電設(shè)備進(jìn)行管理的數(shù)字電表，是一種下一代新型電表。它使用無線通信或光纖網(wǎng)，可進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)量電量、電能的開通和切斷、遠(yuǎn)距離操作家電等，實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭的用電量進(jìn)行自動(dòng)管理和調(diào)整，使家庭用電量達(dá)到最優(yōu)。這種電表除了可對(duì)家庭的用電進(jìn)行最優(yōu)管理之外，還可對(duì)家庭、大樓以及工廠的用電狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)管理，也可對(duì)易受天氣影響的太陽能光伏發(fā)電等自然能源同時(shí)進(jìn)行管理和調(diào)整。

1．雙向計(jì)費(fèi)

作為智能電網(wǎng)的用戶端，智能電表的主要功能是為用戶提供一個(gè)電網(wǎng)的入戶接口，通過智能電表可以將安全、高質(zhì)量的電能輸送到用戶的用電設(shè)備上；用戶自己產(chǎn)生的清潔能源除了滿足自身需要外，多余的能量可以通過智能電表反饋到電網(wǎng)中去。用戶的用電情況可以有更多的分類，更清晰明了。比如它除了可以包含每個(gè)月的用電量，而且還可以按日期、時(shí)間，以及按耗電的電器分類、分別計(jì)量不同的電費(fèi)和電能使用情況。這就為電網(wǎng)高效節(jié)能管理提供了有用的實(shí)時(shí)信息。依據(jù)這些信息，管理方可以通過合理的手段，為一些高耗能沒備從用電高峰時(shí)段轉(zhuǎn)到非用電高峰時(shí)段，提供優(yōu)惠折扣，實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰、避峰用電，提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率。

2．雙向通信

智能電表與智能電網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)采集和發(fā)送，都離不開遠(yuǎn)程通信。智能電網(wǎng)中的智能變電站，除了可以接受智能電表發(fā)出的用電信息以外，還可以向智能電表發(fā)出調(diào)控信息，因此，智電表一般具有雙向通信功能。

智能電表與遠(yuǎn)端的智能化變電站之間的通信方式可以有多種形式，如電力線路的載波通信、無線網(wǎng)絡(luò)通信、通信網(wǎng)絡(luò)通信以及借助其他專網(wǎng)的通信（如有線電視網(wǎng)絡(luò)等）。未來三網(wǎng)合一的發(fā)展，也會(huì)為智能電表的通信帶來更大的方便。

3．控制功能

智能電表帶有強(qiáng)大的I/O接口，可以與更多的外部設(shè)備對(duì)接，借助遠(yuǎn)程通信的功能，用戶在異地通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通信設(shè)備，對(duì)自己家里的各類智能化電器設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控、遙測(cè)。當(dāng)在家安裝了智能化安全系統(tǒng)以后，還r可以實(shí)現(xiàn)異地的監(jiān)控和報(bào)警。未來的智能電表可成為智能化住宅的控制中心。

4．電量的合理分配

用戶在用電的低谷期用電，具有使用簡單分時(shí)計(jì)量功能，也就是可以分為白天和黑夜兩個(gè)區(qū)間分別計(jì)量，為峰期和谷期的分別計(jì)費(fèi)提供了依據(jù)。

5．預(yù)付功能通過預(yù)付卡為電能表充值，然后按照當(dāng)?shù)氐膯挝浑妰r(jià)和用電量，也就是從預(yù)存費(fèi)中扣除電費(fèi)，預(yù)存費(fèi)被扣除為零時(shí)，電表將停止供給電能。

6．紅外抄表和異地抄表功能

智能電表在智能電網(wǎng)中的使用情況主要體現(xiàn)在集中電源、分散性電源等。

集中電源包括水力發(fā)電、火力發(fā)電以及核能發(fā)電等。分散型電源包括太陽能發(fā)電在內(nèi)的可再生能源電源等。用戶是指工廠、大樓住宅等。

電力系統(tǒng)控制包括地域供需調(diào)整控制、分散型電源管理、電壓調(diào)整控制、負(fù)荷監(jiān)視預(yù)測(cè)、蓄電管理以及事故自動(dòng)恢復(fù)等。用戶側(cè)管理包括系統(tǒng)的電壓和頻率監(jiān)視、停電監(jiān)視、盜電和漏電監(jiān)視以及自動(dòng)電能計(jì)量等。智能電表對(duì)用電量較大的用戶以及一般家庭用戶來說非常重要，在可再生能源電源大量普及時(shí)對(duì)把握其發(fā)電量也非常必要。智能電表主要在智能房、智能微網(wǎng)、智能電網(wǎng)以及智能城市等智能系統(tǒng)中使用，如今在歐洲、美國等國家得到使用。

電流表既可以改裝成電壓表，又可以改裝成量程較大的電流表，也可以改裝成歐姆表。如將它們適當(dāng)組合起來，它們可以共用一個(gè)表頭，就成為一個(gè)多用電表。多用電表可以分為有普通多用電表和數(shù)字式多用電表。

用途：測(cè)量交流/直流電壓、交流/直流電流、電阻阻值、電容器容量、電感量、音頻電平、頻率、晶體管NPN或PNP電流放大倍數(shù)β值等。

峰值波長

是指紅外發(fā)光二極管所發(fā)出近紅外光中光^Pubi尬接收器在其光軸上距接收器表面10mm處紅外光最大值所對(duì)應(yīng)的發(fā)光波長。在遠(yuǎn)距離紅外通訊中，一般選用波長為940nm或950nm的紅外發(fā)射二極管。

智能電表的主要類型有IC卡電表，用戶持IC卡到供電部門交款購電，供電部門用售電管理機(jī)將購電量寫入IC卡中，用戶持IC卡在感應(yīng)區(qū)刷非接觸式IC卡(簡稱刷卡，下同)，即可合閘供電，供電后將卡拿走。當(dāng)表內(nèi)剩余電量等于報(bào)警電量時(shí)，拉閘斷電報(bào)警(或蜂鳴器報(bào)警)，此時(shí)用戶在感應(yīng)區(qū)刷卡即可恢復(fù)供電;當(dāng)剩余電量為零時(shí)，自動(dòng)拉閘斷電，用戶必須再次持卡交費(fèi)購電，才可以恢復(fù)用電。對(duì)于居民用電，在與機(jī)械式電表、電子式電表作對(duì)比時(shí)，它有以下幾點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)：

1、具有多種防竊電功能，起動(dòng)電流小、無潛動(dòng)、寬負(fù)荷、低功耗，誤差曲線平直、長期運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定性好。單相本地費(fèi)控智能電表

2、外形美觀、體積小、重量輕、安裝方便。

3、準(zhǔn)確度高：全電子式設(shè)計(jì)，內(nèi)置進(jìn)口專用芯片，精度不受頻率、溫度、電壓，高次諧波影響。

4、長壽命：采用SMT技術(shù)，優(yōu)化的電路設(shè)計(jì)，整機(jī)出廠后無需調(diào)整電路。

5、功耗低：采用低功耗設(shè)計(jì)，降低電網(wǎng)線損。

6、預(yù)購電量;IC卡傳遞數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回讀，包括：回讀總電量，剩余電量，表內(nèi)累積購電量，總購電次數(shù)等信息。

7、儲(chǔ)存表常數(shù)、初始值、用戶住址、姓名等信息。

8、超負(fù)荷報(bào)警斷電、剩余電量報(bào)警，提醒用戶及時(shí)購電。

智能電表的出現(xiàn)，也給電能表檢測(cè)機(jī)構(gòu)帶來了很多的好處。例如，以往在檢測(cè)一臺(tái)機(jī)械表或者電子表時(shí)，在電能表檢測(cè)裝置上上好表后，調(diào)試人員需要在調(diào)試軟件里手動(dòng)輸入每一塊電表的地址，以及電表的有功無功等級(jí)、電表適用的調(diào)試參數(shù)方案，這些大大增加了調(diào)試人員的工作量，拖延了電能表按期交貨的時(shí)間，對(duì)企業(yè)的品牌形象造成不可忽視的影響，然而自從智能電表誕生后，調(diào)試人員只需要將表上機(jī)，然后將調(diào)試電腦的網(wǎng)線端口與電能表檢定裝置上的網(wǎng)絡(luò)端口連接，設(shè)置好PC與裝置端的通訊串口，就可以自動(dòng)在檢定軟件上生成它們的各種參數(shù)，通過軟件短時(shí)間的自動(dòng)檢定過程，智能電表質(zhì)量是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)，在電腦顯示屏上一目了然。