智能电能表及采集终端的远程控制技术分析

国网江西省电力公司吉安供电分公司 罗晓玉



智能电能表及采集终端的远程控制技术分析

国网江西省电力公司吉安供电分公司 罗晓玉

【摘要】电力企业的快速发展，使智能电能表应用更加普遍。智能电能表是对传统电表的升级和优化，它具有自动抄录功能，能对用电量进行控制，并降低运行能耗。本文对智能电能表的功能、特点及采集终端远程控制技术进行分析，为智能电能表提供广阔的应用前景。

【关键词】智能电能表；采集终端；远程控制

1　前言

智能电能表让人们日常用电更加便利。用户能够借助智能电能表对日常用电情况和电价进行明确了解，也能够提高供电公司对用户的信息认知度。进而借助电价优惠政策，对电力资源进行合理分配，为人们提供良好的用电环境。智能电能表实现了用户与供电公司的双向交流和沟通，将电力资源的应用价值发挥到最优。同时，也提高了电力企业的服务水平。

2　智能电能表的功能和特点

2.1智能电能表的功能

（1）分时计量功能。智能电表功能比较齐全，包括正向有功电能、反向有功电能和四象限无功电能计量功能。借助相关时段，对有功电能量进行累计能够对总、尖、峰、平、谷电量进行储存。它能够对每年的总电能量进行存储，对数据存储时间也有明确要求。其双向计量技术，与分布式发电能力用户诉求相匹配，实现了电能的合理应用和分配。

（2）费用控制功能。智能电能表能够借助本地和远程两种方式对费用进行控制。本地费用控制是借助CPU卡，在电能表内，直接对电费进行计算，如果余额不足，电能表会借助声音或者发光，提醒用户。远程费用控制是借助载波实现的，电能表不对用电信息进行存储，它接收远程售电系统发出的指令后，通过密码验证，执行操作，确保信息安全性。

（3）测量和监测功能。智能表既能够对电压和电流等进行测量，也能够对失压、失流、停电等情况进行监测，确保用户日常用电便利度和安全性［1］。

（4）永久记录时间。智能电能表内部设置存储芯片，它的容量比较大，能够对电能量和电压电流等相关指标进行测量，也能够在清零过程中，对电能量数据进行永久存储，并对各种电力故障情况、编程次数、时间等进行记录。

（5）费率和时段。智能电能表中包括两套费率时段表。它们可以相互转换。也有日历和时钟功能等，能够在一天内对八个时段进行编程，最小间隔时间为15min。

（6）报警功能。如果余额不足，智能电能表会进行购电提醒。如果出现故障，会直接对错误信息编码进行显示。

（7）冻结功能。它涵盖的范围很广，包括定时、瞬时、日冻结和约定冻结。定时冻结即根据提前设置的时间状况，对电能量数据进行冻结。瞬时冻结即非正常状态下，只对当前时间和电能量进行冻结。日冻结是指每天对零点的电能量数据进行存储。约定冻结是为了满足电力公司的工作诉求，如果有特殊需求，对相关信息进行冻结。

（8）非法用电检测功能。智能电能表能够对表箱开启、接线变动和表计软件等进行检测，及时发现窃电行为。电力企业将总表数据与分表数据进行对比分析，以控制潜在窃电行为［2］。

2.2智能电能表的特点

（1）功能多。智能电能表的功能比较多，包括准确计量、实时监测和自动控制等。它具有很好的可靠性和应用效果。

（2）准确度高。相较于普通电表，智能电表不存在机械磨损情况。它应用精密的电子元件和补偿，提高了应用过程中的精确度，它的准确度等级为0.2～2。

（3）起动电流小。智能电能表具有比较好的灵敏度，在0.1%Ib背景下就能够起动计量工作。人们日常生活过程中多应用220V、5A电能表，仅仅需要1.1W智能电能表就能够起动。智能电能表对电流的要求不高，即使电视机和空调处于待机状态，它也能够进行正常计量。

（4）具有良好的信息交互功能。智能电能表的接口是RS485和RS232，将其与用电信息采集系统进行同步应用，既能够实现用电信息汇总，也能够通过其他设备的指挥进行停电和送电操作。智能电表借助通信接口对数据和通信网关进行分担。在本地通信中应用光电通信，在上行通信中应用GPRS，达到了良好的信息交互效果。供电公司要结合管理系统具体要求，对用户的日常用电情况进行实时监控，对供电设备的运行情况进行明确认知，降低电力人员日常工作量［3］。

（5）过载能力强。传统感应电表主要借助线圈工作，过载4倍，而智能电表的过载量达到6～10倍。

（6）安装应用方便。传统感应式电能表的安装应用要求比较高，悬挂倾斜不当会对计量工作产生干扰。智能电能表以静止计量为主，轻便且功能多样，安装方便。

（7）受外部磁场干扰比较小。智能电能表示借助乘法器实现计量，外部磁场不会对其产生太大干扰。相较于感应式电表，具有明显的性能优势。

（8）缴费方便。传统一卡通缴费模式背景下，人们不能够对用电情况进行明确了解。智能电能表能够对人们日常用电情况进行监控，余额不足的时候，智能电表和电力公司都会提醒。如果由于个人原因未能及时缴费，智能电表会根据用户与电力部门的协议自动断电。缴费成功后，再次开通，有效避免了滞纳金的产生，既提高了人们日常缴费便利度，也避免了不必要的电费支出。

3　智能电能表采集终端的远程控制

3.1GPRS移动数据传输网络

应用GPRS网络对智能电能表采集终端进行远程控制，能够对智能电表采集到的数据进行解码处理，对其格式进行转换，使其借助公网数据进行传输，将信息传达到供电公司。在智能电能表采集终端远程控制中，GPRS系统具有良好的应用效果。并且成本比较低、设备安装方便，能够为用户提供无线IP连接，提高人们日常用电质量，且用电过程更加便利［4］。

3.2电能表数据采集点

智能电能表的集中器直接与电表进行连接，既能够满足单个电表的计量要求，也能够满足多个电表的计量要求，其适用环境和范围比较广。它通过GPRS对采集到的信息进行传输。同时，集中器也能够对供电公司相关指令进行传达，从而对电表操作进行控制，降低日常用电过程中的安全隐患，减少不必要的浪费。

3.3智能电能表数据传输和存储

ESAM安全模块中，对本地智能电能表的费率和剩余金额等信息进行存储，并以此为基础，执行计量工作。远程费控智能电能表不需要在本地进行计费，ES—AM既能够对关键数据进行存储，也能够对其进行认证。如果修改ESAM芯片参数，经过身份认证之后，要应用MAC+明文的方法实现数据的传输和操作。如果需要修改ESAM芯片外部参数，完成身份认证工作之后，要以MAC+密文的形式实现数据的传输和认证，通过认证之后，借助明文的方法对参数进行获取，并保存。

3.4采集主站对智能表的远程控制

在用户小区内部，对智能电能表的数据采集点进行设置，并与GPRS进行连接。在它的内部添加处理器，应用GPRS数据传输终端进行数据处理。一般情况下，需要先对处理的协议进行封装，然后向GPRS网络传输，再经过网络，将其发送到供电公司的用电信息采集系统中。如图1所示，远程智能配变采集终端和智能电能表运行控制原理图［5］。

图1　智能电表采集终端和原理控制

4　结语

智能电能表作为智能电网的神经末梢，在电力企业发展过程中应用比较普遍，很大程度提高了人们日常生活便利度。智能电能表相对比较复杂，它对技术参数和技术标准要求比较高。供电部门要结合人们的日常用电要求，对智能电能表进行不断升级和规范，使其达到良好的计量效果和应用效果，并拓宽它的应用空间，提高人们的日常用电质量，推进电力企业快速发展。

参考文献

［1］郑颖，杨小兵.智能电能表用电信息采集终端的比较［J］.电工技术，2012（01）：57-58.

［2］齐火箭，张新瑞，张环.张家口地区智能电能表推广应用［J］.华北电力技术，2012（09）：26-30.

［3］陈木.浅谈智能电能表及采集终端的远程控制［J］.广东科技，2012（23）：213-214.

［4］邵丕彦.智能电能表的功能特点及采集终端的远程控制［J］.通讯世界，2016（01）：92.

［5］吴文丽，刘馨卉，宋贵杰.智能用电信息采集终端检测装置研究［J］.自动化与仪表，2015（10）：61-65.