智能電錶是如何工作的

2020-11-23 天極網資訊

智能電錶作為智能電網的重要環節,它的發展對於智能電網的壯大具有不可替代的作用。所謂智能電錶,就是應用計算機技術,通訊技術等,形成以智能晶片(如CPU)為核心,具有電功率計量計時、記費、與上位機通訊、用電管理等功能的電度表。

智能電錶通過用戶交費對智能IC卡充值並輸入電錶中,電錶才能供電,表中電量用完後自動拉閘斷電,從而有效地解決上門抄表和收電費難的問題。並對用戶的購電信息實行微機管理,方便進行查詢、統計、收費及列印票據等。

用戶持IC卡到供電部門交款購電,供電部門用售電管理機將購電量寫入IC卡中,用戶持IC卡在感應區刷非接觸式IC卡(簡稱刷卡,下同),即可合閘供電,供電後將卡拿走。當表內剩餘電量等於報警電量時,拉閘斷電報警(或蜂鳴器報警),此時用戶在感應區刷卡即可恢復供電;當剩餘電量為零時,自動拉閘斷電,用戶必須再次持卡交費購電,才可以恢復用電。電子式智能電錶,是在電子式電錶的基礎上,近年來開發面世的高科技產品,它的構成、工作原理與傳統的感應式電能表有著很大的差別。而電子式智能電錶主要是由電子元器件構成,其工作原理是先通過對用戶供電電壓和電流的實時採樣,再採用專用的電能表集成電路,對採樣電壓和電流信號進行處理,並轉換成與電能成正比的脈衝輸出,最後通過單片機進行處理、控制,把脈衝顯示為用電量並輸出。通常我們把智能電錶計量一度電時A/D轉換器所發出的脈衝個數稱之為脈衝常數,對於智能電錶來說,這是一個比較重要的常數,因為A/D轉換器在單位時間內所發出脈衝數個的多少,將直接決定著該表計量的準確度。

智能電錶不只採用了電子集成電路的設計,再加上具有遠傳通信功能,可以與電腦聯網並採用軟體進行控制,因此與感應式電錶相比,智能電錶不管在性能還是操作功能上都具有很大的優勢。在功耗上,由於智能電錶採用電子元件設計方式,因此一般每塊表的功耗僅有0·6w~0·7w左右,對於多用戶集中式的智能電錶,其平均到每戶的功率則更小。而一般每隻感應式電錶的功耗為1·7w左右。在精度上,就表的誤差範圍而言,2·0級電子式電能表在5%~400%標定電流範圍內測量的誤差為±2%,而且目前普遍應用的都是精確等級為 1·0 級,誤差更小。感應式電錶的誤差範圍則為+0·86%~-5·7%,而且由於機械磨損這種無法克服的缺陷,導致感應式電能表越走越慢,最終誤差越來越大。

國家電網曾對感應式電錶進行抽查,結果發現50%以上的感應式電錶在用了5年以後,其誤差就超過了允許的範圍。在過載、工頻範圍方面,智能電錶的過載倍數一般能達到6~8倍,有較寬的量程。目前8~10倍率的表成正為越來越多用戶的選擇,有的甚至可以達到20倍率的寬量程。工作頻率也較寬,在40HZ~1000HZ範圍。而感應式電錶的過載倍數一般僅為4倍,且工作頻率範圍僅為45~55HZ之間。在功能上,智能電錶由於採用了電子表技術,可以通過相關的通信協議與計算機進行聯網,通過編程軟體實現對硬體的控制管理。因此智能電錶不僅有體積小的特點,還具有了遠傳控制、復費率、識別惡性負載、反竊電、預付費用電等功能,而且可以通過對控制軟體中不同參數的修改,來滿足對控制功能的不同要求,而這些功能對於傳統的感應式電錶來說都是很難或不可能實現的。

智能電錶帶還給用戶帶來諸多好處。智能電錶較普通機械式電能表有著計量更精準、智能扣費、電價查詢、電量記憶、餘額報警、信息遠程傳送的優勢。對電力公司而言,採用智能電錶可省去人工抄表的成本,並且減少竊電的損失。除此之外,電力公司利用智能電錶取得客戶的用電量資料後,再用Internet的方式實時回傳給用戶參考,客戶可據以分散用電的時間(因尖峰時段費率高),作電力使用的管理,達到節省電費成本的效益。 對政府而言,智能電錶有助用戶節約用電,可以達到節能減碳的政策目標。對於用戶來說,可以節省電費開支,用戶可充分利用峰、谷電價的差異自主定製用電方案,做到用相同的電,花最少的錢。(編輯:惜惜xixi)

作者:科普中國責任編輯:天極科普君)

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