Design of New Long-Distance Intelligent Watt-Hour Meter

The design scheme for a new kind of long-distance intelligent watt-hour meter is presented. In the system, the control computer communicates with the bank＇s host computer by the X. 25 network; the built-in embeded secure access module （ESAM） can verify data by commutation with the intelligent nodes that enhance the security of the data. IC TSS721 is adopted to collect data remotely, and the CPU IC card is used to ensure the the bargaining security and reliability. In addition, the software of the system is introduced.

基于红外测温技术的电能表电流采样回路失流故障分析

研究基于红外测温技术的电能表电流采样回路失流故障分析方法,保证电能表安全运行。构建电压火线断线故障与电流采样回路故障模型,分析电能表电流采样回路失流故障原因,以此为基础,利用红外热成像原理采集电能表电流采样回路、大气以及周围物体的辐射能量,生成展现电能表电流采样回路温度的二维红外图像,为后续电能表电流采样回路失流故障定位提供图像信息;采用灰度差异加成法处理多层级红外二维图像,结合插值算法组建三维图像,依据三维图像中电能表电流采样回路与周围状态的轻微差异定位失流故障位置。实验表明,该方法能够实时监测电能表电流采样回路的温度,直观发现问题,可靠且准确地定位电能表电流采样回路失流故障位置。

一种新型非接触式电能表校验装置研究

为应对电能表现场校验中遇到的导线密集、空间受限等难题,设计了一种新型的非接触式校验装置。该装置集电压与电流采集于一身,被测导线的电压采用非接触式测量,电压信号经由精密放大、有源滤波及相位补偿处理后,与电流信号接入至高性能的HLW8032电能计量集成电路,实现高效数据处理。在设计上,电压测量探头创新性地融合了线夹与导电海绵结构,紧密贴合导线,确保了良好的耦合电容稳定性,通过外置电容的智能调控,有效消除了耦合电容变量对测量的干扰。小开口U型电流钳,专为狭小空间优化设计,大大提升了电流采样的便捷性和灵活性。单片机控制系统负责实时采集并处理电压、电流及功率数据,确保测量结果的即时显示,增强了装置的智能化操作体验。样机测试验证了该非接触式电能表校验装置能够提高现场校验的安全性和操作便利性,测量误差小于1.5%,为电能计量的现场校验工作提供了高效、可靠的现代化工具。

基于ZigBee的无线电能表阶梯式数据采集系统研究

为提高电力资源的利用效率,满足阶梯式分时电价的计算要求,引入了基于ZigBee的阶梯式分时计费电能表装置。利用CC2530模块开发平台成功设计了阶梯式电价和分时计费电能表,解决了基于ZigBee的无线电能表远程数据采集问题,并搭建了营运网络,实现无线电能表与数据采集器之间的稳定连接,以确保数据的可靠传输。在ZigBee技术的加持下,无线电能表可以将电能使用情况实时传输到数据采集系统,为分时计费提供了准确的数据支持。

基于多源信息和机器学习算法的电能表故障诊断研究

为提升电能表的自动化管理水平,设计了基于多源信息和机器学习算法的电能表故障诊断方法。首先采集电能表的检定数据、用电数据、运行电压等多源信息,利用一致性判断方法融合所采集的电能表多源信息,然后选取独立成分分析(Independent Component Correlation Algorithm,ICA)方法利用ICA变换处理电能表多源信息融合结果,提取多源信息中包含的电能表故障特征,最后提取的电能表故障特征作为支持向量机的输入,利用人工蜂群算法优化支持向量机,输出电能表故障诊断结果。实验结果表明,该方法可以有效诊断电能表的电池欠压、继电器损坏等不同类型故障,为电能表故障分析提供依据。

三相三线制计量装置误接线实验与理论分析

错误接线是电能表应用中的常见问题,严重影响供用电双方的经济利益。研究电能表的错误接线方式,对电力部门故障分析、电能核算具有重要意义。以三相三线电能表为研究对象,通过构建电能表接线测试平台进行电能表错误接线实验,采用构建错误接线功率查对表、进行错误接线对照组实验的方式,分析三相三线电能表错误接线运行情况下电能表显示的用电信号特点。

数字电能计量系统检定方法综述

基于IEC61850的数字电能计量系统与传统电能计量系统有很大的区别,它的各个组成部分的检定方法发生了很大的变化。本文对电子式互感器、合并单元和数字式电能表的检定方法进行了概述,比较了各种检定方法的优点和缺点。对于数字式电能表的检定方法,本文按照溯源对象的不同,将其分成了三类。数字电能表的检定目前还没有业界和学界统一认可的溯源和检定方法,还值得进一步的探索和研究。

电能表自动化检定及智能仓储系统研究

随着计量资产集中化、规范化管理以及电能表集中检定的实施,电能表传统的人机检定,仓储的人工管理模式已无法满足大规模集中检定和信息化管理的需求。为了提高电能表的检定效率和信息化管理水平,解放校表人员的劳动力。本文研究采用机器人取电能表、流水线传送电能表测试、检定自动化、检定系统集中控制的设计方案来实现电能表全自动化检定与仓储智能管理的无缝连接,解决了电能表大规模检定和仓储信息化管理的难题。结果表明,该系统不但能大幅度提高检定效率,而且检定符合国家计量规程的要求;同时使计量资产由粗放型管理向智能化、信息化管理方向转变。

基于IEC61850标准的数字电能表检定技术研究进展

随着数字化变电站的建设,基于IEC61850标准的数字电能表得到了广泛应用,国内多家科研机构随之开展了数字电能表检定技术的研究,并提出了几种不同的数字电能表检定和溯源方法。文章对国电南京自动化股份有限公司、中国计量科学研究院、广东省电力科学研究院等已开展的数字电能表检定技术研究进行梳理,试分析他们所提出的检定方法,并尝试指出在该研究方向尚待深入研究的相关问题。

数字化变电站电能计量装置检验技术

由传统模拟计量装置过渡到数字计量装置所带来的量值传递问题,如果不能较好解决,必将影响数字化变电站应用的推广步伐。该文立足于解决数字计量中的量值传递问题,研究了电子式互感器和基于IEC61850数字电能表的误差检验方法,并研制了检验装置。将采集单元作为独立模块溯源到现有的国家标准,解决了数字转换的标准化问题,然后将检验装置作为整体进行误差测试、性能验证。结果表明,该方法能够用于对数字电能计量装置进行误差校验。

谐波背景下电能计量系统的计量误差分析

电能计量系统由电能表、电压互感器与电流互感器三部分构成,谐波条件下这三部分的误差都将影响电能计量系统的整体计量误差。针对谐波条件下电力计量系统的计量准确性开展了研究,分别建立了谐波条件下电子式电能表、电容式电压互感器和电磁式电流互感器的谐波等效电路,分析了各自的谐波计量/测量误差及影响因素,并搭建了整个电能计量系统的模型,分析了其在谐波条件下的计量误差。通过对某具体电能计量系统的仿真分析,研究了谐波对电能计量系统影响的经济性。所研究内容为量化分析计量系统在谐波条件下的误差提供了参考。

基于新型电子式电流互感器的多功能电能表的设计

电能表用电流互感器的性能直接影响到电能表计量的准确度。针对目前电能表用电磁式电流互感器易饱和、测量范围较小等问题,提出了一种基于印制电路板(PCB)型电子式电流互感器的多功能电能表的设计方案。首先对PCB型空心线圈的结构及原理进行了分析,设计了空心线圈与计量芯片间的接口电路,并通过试验数据表明互感器具有良好的性能,然后详细阐述了以三相高精度计量芯片ADE7758和高性能、低功耗H8单片机为核心的电能表的硬件设计,在此基础上简要说明了电能表的软件设计思路。所设计的电能表计量准确度高,功耗低,具有很强的实用性。

单相全电子式防窃电电能表的研制

为实现电能的科学计量,以防窃电,在对常见窃电方式进行分析的基础上,设计了新型单相全电子式防窃电电能表,适合我国电网发展的实际情况,有较广阔的应用前景。电能表硬件部分使用AD7751作为测量芯片,采用MCS-51单片机89C51作为控制和数据处理芯片,并配置了适当的接口电路。软件程序采用51单片机汇编语言编写,完成电能的计算与显示、窃电情况的处理以及窃电日期时间和次数的记录等。

基于ARM和ATT7022B的智能电表系统

为满足我国智能电网建设的需求,提出一种智能电表系统,以ARM核处理器LPC2214和专用电能计量芯片ATT7022B为核心设计出具有高性价比的智能电表硬件平台,完成整个系统的硬件电路设计,分析专用电能计量芯片ATT7022B如何实现电力参数的测量,并采用模块化设计思想实现智能电表的软件系统开发。试验表明:该智能电表系统稳定性好、抗干扰能力强、精度高,可以准确地计量含谐波的电能和测量多个电力参数。

电能表全自动柔性检定系统关键技术研究

针对供电企业电能表检定过程中存在的系列问题,结合互联网+计量、物联网、大数据等技术,提出了电能表全自动柔性检定系统的设计方案,对系统的架构、各工作单元的功能、系统工作流程等进行了深入研究和设计。在研究U型检定仓的基础上,设计了并行检定仓。针对电能表从纸箱到周转箱转运过程中的技术瓶颈,设计了柔性机械手及配套的自动翻转装置,实现了电能表转运流程自动化。通过将全自动柔性检定系统与人工检定台及U型自动化流水线进行性能指标分析比对,结果表明采用本设计方案进行大规模的表计检测,可以显著提高检定效率,降低劳动成本,该设计方案具有很强的实用价值和推广价值。

谐波条件下感应系电能表计量误差分析

着重归纳和分析了谐波条件下感应系电能表误差产生的原因,明确了误差与频率特性曲线之间的关系,并指出,其误差的正、负主要取决于各次谐波功率相对于基波功率的流向、负载的性质、电能表本身因制造、材料形成的物理性能的差异等。

数字式电能计量系统及检定装置设计

基于IEC61850标准实施的数字化变电站,通信协议结构发生了很大的变化。重点分析了数字化变电站中数据采集部分,阐述了数字化变电站的电能计量系统与传统计量系统的区别。对于与传统计量系统差异最大的2个部分:数字互感器和数字电能表,从原理上进行分析比较,按照IEC61850-9-1或IEC60870-5-1协议规范,设计了数字电能表和数字计量系统的典型应用结构。计量系统中数字电能表的校验装置,因电流、电压信号输出采用了IEC61850协议设计,与传统校验仪在实现方法上存在较大差异,对此进行了分析,提供了目前较为可行的解决方案。

内置RTC作为电能表计时钟的应用

为降低电能表的成本,提高时钟的精确度,设计了一个基于ST微控制器的RTC时钟控制器。该时钟控制器采用内置RTC的原理,通过温度补偿晶体的频偏和校准秒脉冲的输出等方式得到精准的时钟。试验数据表明,通过温度补偿晶体的频偏和秒脉冲输出校准方法相结合,使RTC时钟在(-40℃,85℃)温度范围内的误差小于0.5 s/d。该RTC时钟控制器目前已应用于国网二代三相多功能电能表。

谐波情况下感应式电能表计量误差的校正模型

通过深入分析感应式电能表在谐波情况下的计量特性,并进行大量不同谐波畸变情况下的计量实验,推算出一组谐波情况下电能表的计量特性系数。利用加权平均法、功能驱动法和差异驱动法等综合评价方法对每个特性系数进行综合评价,提出了由评价后的特性系数组合成的谐波情况下计量误差校正模型。运用此模型重新校正计量电能并与原始实验结果对比,结果表明按此模型校正后的计量电能与实际电能基本相符,较好地解决了感应式电能表在谐波情况下的计量误差。

一种多维影响下运行电能表计量性能评估方法

为了更好地探究现场多维影响工况下运行电能表的计量性能,确保现场运行电能表的准确性和可靠性,针对多维影响下电能表计量性能的评估开展了一系列理论和试验研究,提出了一种适用于现场多维影响工况特点的运行电能表计量性能评估方法。应用结果表明,利用文章方法可以对现场多维影响下运行电能表的计量性能进行准确评估,及时发现现场运行电能表出现的问题,保障现场运行电能表的准确性和可靠性。