(修改01)智能电表---技术报告报告.pdf
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1、第 1 页 共 15 页 课程:计算机组成原理 智 能 电 表 技术报告 院系:安徽工程大学机电学院 专业:计算机与软件工程系 班级:软件 1402 组长:李和林 组员:秦伟刘宣 杨佳 伯转转 许展 邵明 时间: 2015 年 3 月 19 日 第 2 页 共 15 页 姓名职责 第 3 页 共 15 页 目录 第一章 课题背景 4 1.1 智能电表的定义及背景 4 1.2 中国在智能电表上的发展 5 1.2.1 智能电网的投资刺激智能电表的发展. 5 1.2.2 阶梯电价政策实施将为智能电表应用打开新局面。. 5 1.3 智能电表主要类型 6 1.3.1 IC卡电表 . 6 1.3.2 智能
2、电度表 . 7 第二章 需求分析 9 2.1 市场需求 10 2.2 用户需求 11 2.2.1 日常所遇相关问题 . 11 2.2.2 针对性研究满足用户需求. 11 第三章 课题方案 12 3.1 系统特点和系统功能 . 12 第四章 总结 14 第 4 页 共 15 页 第一章课题背景 1.1 智能电表的定义及背景 智能电表是智能电网的智能终端设备,除了具备传统电能表基本的用电计量 功能以外,为了适应智能电网和新能源的使用, 它还具有双向多种费率计量功能、 用户端控制功能、 多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化 的功能,具有高可靠性、 高安全等级以及大存储容量等特点,完
3、全符合中国未来 发展“节能环保” 的要求, 代表着未来节能型智能电网最终用户智能化终端的发 展方向。 从我国自行研制第一台电能表至今,电能表产品已经历了数次更新换代, 特别是近几年来为了与国际上电能表产品发展同步,无论是技术水平、生产水平、 还是产品质量等方面都发生了质的飞跃, 新式样、新功能的电能表产品纷纷问世: 从感应式电能表到电子式电能表,从单一计费功能的电能表到多费率、多功能电 能表,从依靠人工抄表到远程自动抄表,IC 卡电能表、多用户电能表 , 模块化电 能表也相继研制成功并投入生产和使用。 国际市场的仪器仪表在技术上向数字化、智能化、网络化、微型化发展,由 于微电子技术的进步,仪器
4、仪表产品进一步与微处理器、PC技术融合、仪器仪 表的数字化、智能化水平不断得到提高。 面对新的形势,全面提高电子式电能表, 尤其是技术含量高的产品的市场竞争力,重点突破多费率表和多功能表的现状, 使电能表从数量优势向技术优势转变是我国电能表产业的发展方向。 目前在智能电表行业的竞争者均为市场发展初期进入的生产企业,具有代 表性企业有斯菲尔和安科瑞。 斯菲尔电气成立于1998年,在行业中拥有“智能电表业的黄埔军校”的称 号,在这个行业内的资质和经验方面,是当之无愧的老大。 也正是因为在行业内 的话语权, 斯菲尔一直都是行业标准的制定者之一。同时,斯菲尔的产品也顺利 通过美国 UL认证的工厂审查。
5、美国 UL机构是一家旨在提升产品质量安全性能的 国际安全检测机构, 在行业内极具权威, 是世界著名的安全认证机构之一。通过 美国 UL认证,标志着江苏斯菲尔产品在电气安全方面得到了国际权威性认可, 第 5 页 共 15 页 为进一步拓展国际市场奠定了基础。这是是国内电力仪表行业第一家,到现在为 止也是唯一一家通过UL认证的安装式电力仪表企业。 安科瑞成立于 2003年,是智能电表行业后劲十足的后起之秀。安科瑞成立 的时间虽晚于斯菲尔, 但是发展速度很快, 甚至先于斯菲尔登陆创业板,这给公 司未来的发展打下了很好的基础。从财报数据来看, 安科瑞的一些数据甚至要优 于斯菲尔。 随着电力事业的蓬勃发
6、展及智能电网的全面建设,作为连接电网与用户的 关键节点, 智能电表的作用凸现出来, 它已成为智能电网的基础设备之一,亦被 视为智能电网发展的“先行者”。随着行业的进一步发展和成熟,智能电表未来 市场潜力巨大、前景广阔、商机无限,业内企业也会有更好的表现。 1.2 中国在智能电表上的发展 1.2.1 智能电网的投资刺激智能电表的发展 扩大智能电网和布署更多的智能电表已列入我国的“十二五”规划,该工作 将由国家电网公司和中国南方电网公司两家国家控制的输电公司牵头。国家电网 公司覆盖 26 个省,占中国国土面积的88% ;中国南方电网公司负责华南5 省, 并与香港和澳门相连。 有关数据表明,我国将在
7、2020年建成覆盖全国的智能电网,并将投入4 万 亿人民币用于相关基础设计建设。这一宏大计划的实施将涉及到新能源发电、新 能源并网接入、 大容量能量存储、 特高压输电以及数字化变电站、智能计量等广 泛的相关领域, 为全球电力设备企业打开了一个前所未有的巨大市场,同时也对 设备厂商提出了更高的技术挑战。 1.2.2 阶梯电价政策实施将为智能电表应用打开新局面。 “阶梯式累进电价”俗称“阶梯电价”,是指将现行定价形式的居民电价,改 为按照用户消费的电量分段定价, 用电价格随用电量增加呈阶梯状逐级递增的一 种电价定价机制。 从 2012年 7 月 1 日起,全国除西藏和新疆以外的29 个省(区、市)
8、将实行 第 6 页 共 15 页 居民阶梯电价,经历5 月、6 月的听证阶段,目前各地陆续公布了最终的实施方 案。有分析人士预期, 随着阶梯电价政策陆续实施, 智能电表将迎来发展的春天。 目前全国 29 个省都出台了至少两种阶梯电价执行方案:从各省公布的阶梯 电价执行方案来看, 方案多种需求, 对于从表计上执行阶梯电价结算,不同省份 的需求会直接导致表计的技术复杂度,包括表计的时钟精准度、 切换周期、 结算 存储、故障存储、显示等,这些方面都增加了技术复杂度。 国家电网公司现在规定带阶梯功能的表型主要是本地费控和载波本地费控 两种表型,从目前阶梯电价的政策来看, 未来电力公司对于远程费控表计的
9、阶梯 电价功能需求也是急迫的, 这主要由于阶梯电价结算的方式变化引起的,跟电力 法和物价结算有直接的关系。 研发这些功能的表计, 需要注意的是有了这些阶梯 电价结算功能, 还需要考虑结算存储的问题、表计故障引起的结转问题、 阶梯切 换时的时间问题、多种阶梯之间的切换问题、峰谷时段阶梯提价问题等。 1.3 智能电表主要类型 1.3.1 IC卡电表 1.3.1.1介绍 1、具有多种防窃电功能,启动电流小、无潜力、宽负荷、低功耗,误差曲线平直、长期运 行时稳定性好。 2、外形美观、体积小、重量轻、安装方便。 3、准确度高:全电子设计、内质进口专用芯片,精度不受频率、温度、电压,高次谐波 影响。 第
10、7 页 共 15 页 4、长寿命:采用SMT 技术,优化的电路设计,整机出厂后无需调整电路。 5、功耗低:采用低功耗设计,降低电网线损。 6、预购电量: IC 卡传递数据,实现数据回读,包括:回读总电量,剩余电量,表内累计 购电量,总购电次数等信息。 7、储存表常数、初始值、用户地址、姓名等信息。 8、超负荷报警断电、剩余电量报警,提醒用户及时购电。 9、技术参数: 采用长寿命基表,延长使用周期 精度等级: 2 级 电流量程: 5(20)A 5(30)A 10(40) A 20 () 80 A 功耗: 1W 1.3.1.2 主要技术指标 1、采用 AD7755 芯片,稳定准确,性能可靠。 2、
11、准确度等级:1.0 等级,符合GB/T17215-1998 、 IEC1036-1996 3、电流规格:5(20)A ,5(30)A ,10(40)A ,20(80)A 4、额定电压:AC220W 5、额定频率:50Hz 6、启动电流:0.4%Ib 7、功耗: 1W 8、环境工作条件:-20 +55,相对湿度不超过85% (温度 +25) 9 、抗电磁干扰能力强,可在恶劣电力环境下运行 10 、强化工艺控制,独特工艺保证,高可靠性设计 第 8 页 共 15 页 1.3.2 智能电度表 1.3.2.1介绍 分三相四项和三相三线两种,用于有功电能的计量场合,由用户缴费购电输入表中,电 表才能供电。
12、一户一表一卡,卡互不通用,凭卡用电,具有预收电费、自动抄表、防窃电、 卡中电量用完后自动拉闸断电等功能。同时,用户的购电信息实行微机管理,方便查询、统 计、收费及打印票据等。 产品采用了最先进的IC 卡技术和SMT 工艺以及专用电能计量芯片和单片微型计算机 为核心部件的全电子设备,各项技术指标符合GT/T18460 的技术要求。 1.3.2.2主要功能 1、预付费功能:预收电费,剩余电量为零时自动拉闸断电。 2、合闸拉闸方式:内附开关和外附控开关两种规格。 三相智能电表 3、3、记忆功能:断电情况下表内数据可保存10 年。 4、显示功能: 双显示, 计度器显示累计用电量,LED显示器显示剩余电
13、量及其它信息。 5、能够检测出普通电表无法检测的流量(例如插座、接线板等等)。准确计费。 6、智能调价模式可以针对用电过多的用户进行智能调价,以达到节能减排的作用。 1.3.2.3技术指标 1、准确度等级:1.0 级,基本误差、起动、潜动符合国际要求。 2、电流规格: 2.5 (10) A 5 (20)A 10 (40) A 20 ( 80)A 30 (120)A 第 9 页 共 15 页 3、电表常数: 1600imp/kWh 800imp/kWh 4、功耗 1.0W 5、非接触式(射频)IC 卡专利技术:采用世界上最先进的射频IC 卡及基站技术,全 密封、非接触,防潮、防水、防攻击、防窃电
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