智能型电能表结构设置及功能应用探讨

苏旭　王思源

摘要：伴随我国社会经济体制的飞速发展，在电力需求量方面也在不断提升，电能资源的供应计划方案是对电力宏观调控的重要决策，可以具体地展现出电力资源领域的可持续发展要求。在当前电力科技不断更新的状况下，电能表的设计和使用也逐渐走向了智能化控制道路，通过对智能型电表的有效运用，给我国电力系统的实际工作带来了很大的帮助。

关键词：智能电表；结构设置；功能应用；电力系统；电力资源；电能计量 文献标识码：A

中图分类号：TM933 文章编号：1009-2374（2015）04-0074-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0319

电能是当前我国较为缺乏的能源之一，在生产和发展过程中对电能的大量需求已经影响到供电部门的实际供电工作，那么如何切实解决地域电能合理化运用是供电部门眼下迫切需要解决的问题。为了改善电力资源在早期监测系统方面的缺陷，新时代下对电力资源的调控必须要对智能型电表进行实质性应用，对电力资源实施检测，对电力资源的供应和调度提供充分的保障。所以说，对智能电表的结构和具体的功能应用进行分析和了解，可以更好地实现电能的优化配置。

1 智能电表的具体结构和发展现状

电能表主要是用于某个时间段中对耗电量进行计量的专业仪表，在电能系统的控制及其调度的过程中都起到了至关重要的作用。伴随社会对电力资源的需求量不断的加大，传统型的电能表已经无法满足新体系下的需求，智能型电表已经普遍使用在不同地区的电能供应体系当中，而智能型电能表和传统的电能表在功能上存在较大的差异性，这就需要我们进一步加以研究。

智能型电能表从内部结构组成来看，可以具体分成三个部分：

第一部分：电流和电压的输入回路，就是将被测的电压或者是电流的实际功率通过相应的分压器和传感器转换成适用于电能表的乘法运算器中所需要的电压，然后再具体传输到乘法器当中。

第二部分：乘法器它主要的功能是功率的具体转换，当所测的电路的实际电压相应地加入到具体的输入端，这时候就可将其转化成和被测电路相对应的直流电压进行输出，然后再传送到变换器当中进行v-f的具体转换，乘法器是智能型电能表的核心内容，电能表的实际测量的准确性就取决于乘法器。其实际的原理就是对乘法器进行有效的运用，以此来实现对电功率和电能耗量方面的计量。

第三部分：v-f转换电路，通常称之为变换器。因为乘法的输出是一个直流电压，它是属于一个模拟的量，运用数字式电压表对相应的电压进行测量，用对应的功率单位瓦或者是千瓦，来具体表示出实际结果就是相应的功率数。电能的测量就需要将具体的电压转化成实际的脉冲数，在某一段时间内的脉冲数的总累计量才是实际需要测量的电能量。

2 智能型电能表的功能应用研究

智能型电能表除了具有传统电能表所有的功能以外，同时对国家的智能电网以及对新能源的运用有着良好的适应性，对电力资源的监测和计量方面的工作带来很大的便捷性和高效性。目前，智能电表不但具备最基本的监测元件，同时还包含了双向型和多种费用的相关计量、用户端的掌控以及大量数据传输形式的数据双向通信和预防偷电的智能化结构等，这些特点都是传统电能表所不具备的，所以说，智能型电能表体现出了日后节能型电网的终端发展趋势和目标。

2.1 智能型电能表的具体功能

（1）利用单片机的扩展存储器，对各个时间段的用电量进行记录和保存，并且通过具体的显示器来显示相应的数据；（2）要具备过电压断电的具体保护措施和过电流断电保护措施；（3）具备欠压断电防护和欠费停电的保护措施；（4）具备在过电压、过电流以及欠压断电之后用户自行供电等功能；（5）运用红外线记录器对电能表时钟进行校准，对应的脉冲代表着具体的电能值；（6）对电能表的表号进行设置、通过的电流值、通过的电压值、具体的时间段、开表的密码以及欠费停电之后的具体送电功能。

2.2 智能电表和手持抄录器之间的红外通讯电路

智能电表和手持抄录器二者之间的相互通讯方式是通过红外线通讯。红外线的通讯形式具备可靠性较高、安全性较高、设计成本较低等方面的优点，在电子产品领域中有着较为良好的发展前景，所以这项技术被普遍地应用到智能仪器的通讯领域当中。

3 智能电表在电能计量方面的功能

智能型电表可以实现很多方面的基本功能，因为智能电表中运用了微处理器处理方式，它还可以依据实际的需要做出相应的功能变更和拓展。

3.1 电能计量功能

这其中包含了电能的计量以及电能的实时计量两种功能，在实际实施累计功能的时候需要精确到0.1度，在进行实时电能计量的过程中，要是用户在用电量和电功率方面呈现较大的趋势，那么实时计量的功率值就需要做到更加准确。

3.2 时段掌控功能

对智能型电表实施操作的工作人员可以运用指定的传输介质对电能表的内部结构所涉及的日计时误差进行调整，对应电表内部的主控制模块的单片机就可以具体地设定出准确的读取周期，对调整后的计时进行准确的读取。通过这种形式可以有效地实施电表内部的时段控制功能，还可以设定出具体的电量冻结时段，将电量储存起来。

3.3 分时计费功能（付费率功能）

分时计费功能的基本思想就是以经济为杠杆，用户在用电方面存在高峰期和低谷期，在不同的时期其电能的收费价格也存在一定的差别，所以说，在电能收费方面就要采取用电高峰期收费较高、低谷期收费降低的方式，通过这种方式的运用，可以有效提升人们的用电质量，有效预防了电能浪费的状况。

3.4 最大电能需求量计量

在智能型电表的设计当中，首先需要对此范围内的用户用电状况进行了解，并且要对最大用电量实施限定，然后在对相应时间段的实际用电量进行计量，从中记录下实际用电量的最大值，对实际的用电最大值和预先所设定的用电最大值进行比较，如果出现实际的最大用电量超出了预测值，那样电能表当中就会相应的发出警示信号。

3.5 监控功能

智能型电表对整体的供电系统的监控功能主要体现在两大方面：第一，当供电线路当中出现功率超出恒定限额的时候，电能表就会发出警示信号，当超出额定功率上限的时间大于电表中预先所设定的超出时间时，电表就会主动发出电路跳闸的信号；第二，在智能型电表作用在付费系统中时，当出现实际电量小于系统所设定的最小值，但是并没有低于零度以下时就会发出警示信号，当余下的电量在零度以下的时候就会发生跳闸的信号。智能型电表对自身的工作状态的监控方面主要体现在表内的电池电量控制，时钟的调整以及数据存储器等，智能型电表可以通过蜂鸣器或者是提示灯对表内的工作状况加以提示。

4 结语

本文主要对智能型电能表的具体结构以及相应的功能进行分析和探讨，通过阐述我们可以得知，智能型电能表主要是用于某一时间段中对耗电量进行计量的专业仪表，在电能系统的控制及其调度的过程中起到了至关重要的作用。伴随社会对电力资源的需求量不断的加大，传统型的电能表已经无法满足新体系下的需求，智能型电表已逐渐普及在不同地区的电能供应体系当中。总之，对智能型电能表进行科学有效的运用可以为我国电能资源的发展及其掌控方面起到保障性的作用。

参考文献

[1] 贾玲.智能型电能表结构设置及功能应用[J].电子技术与软件工程，2013，（5）.

[2] 哈建红.智能型电能计量表的工作原理及其发展趋势研究[J].科技信息，2011，（6）.

[3] 宋知润，张琦.智能型电能计量表的工作原理及其发展趋势研究[J].科技传播，2013，（4）.

作者简介：苏旭（1987-），男，湖北宜昌人，国网湖北省电力公司长阳县供电公司助理工程师。

（责任编辑：黄银芳）