智能物联电能表用嵌入式操作系统驱动程序检测技术研究

由于驱动接口及功能开发的多样性,如何对智能物联电能表实时操作系统的驱动程序进行检测是需要解决的问题。文章介绍了智能物联电能表的框架设计,进而研究驱动程序测试技术,搭建了包含外设仿真子系统、软件测试系统和嵌入式测试代理子系统的智能物联电能表驱动程序测试环境。在试验部分,选取三个电能表厂家的智能物联电能表管理模组进行驱动程序测试。通过测试数据分析发现个别厂家驱动程序设计不合理,导致整机通信反应迟钝的现象。文中测试系统可对驱动程序的功能、性能等进行全方位验证,并具备测试用例扩展功能。     

1(100)A宽量程电能表设计与应用

1(100)A新型单相宽量程智能电能表采用STM系列主控芯片STM08GC101CB、载波专用芯片CEP2002EX、专用计量芯片90E23,通过噪声整形、数字抽取滤波等技术完成载波通信的抄表及计量功能,A/D转换技术(ADC)和数字信号处理(DSP)技术可保证电能表在外部环境变化较大时的运行稳定性。该电能表在内蒙古阿拉善电业局进行了安装、测试,测试结果表明,芯片的计量动态范围达到5000∶1(典型值),在0.02~100 A的电流范围内,有功电能误差小于±0.1%。应用结果表明,该电能表动态范围宽、计量精度高,且方便供电企业报装方案的规划以及MIS信息系统和数据平台的简化管理。     

基于FPGA仿真模拟技术的智能电能表软件可靠性测试系统设计

针对智能电能表软件可靠性测试问题,设计了一种基于FPGA仿真模拟技术的智能电能表软件测试系统,采用FPGA模拟智能电能表外围电路各功能芯片,实现了智能电能表的软件可靠性测试。之后,对该测试系统进行了性能验证,验证结果表明:基于FPGA仿真模拟技术的智能电能表软件测试系统可测试出不同厂家的智能电能表在极限情况下存在的深度软件缺陷,有效提高了智能电能表软件成熟度和可靠性,减少了智能电能表批量运行故障。     

基于LoRa技术的智能电能表研究

针对目前的智能电能表的无线通信方式无法同时兼顾低功耗和远距离的问题,文中研究了基于LoRa技术的智能电能表,对电能表整体架构及各模块进行详细设计,以FM3308芯片为控制核心,以高精确度的采样电路对被计量线路的电压和电流进行采样,采用高速、多功能电能计量专用集成电路,对电压和电流采样信号进行计量,通过LoRa技术实现低功耗、远距离的通信,使用ESAM加密芯片实现加密安全,并且从硬件和软件两方面进行了抗干扰设计。文章设计实现的LoRa智能电能表同时实现了远距离传输和低功耗特性,优秀的抗干扰能力有利于实现远距离的集中抄表行为,可以大大降低中继器的布置,在降低设计要求的同时减少了成本投入,有助于推动智能电网的建设。     

基于开关电源的低功耗单相智能电表设计与研究

考虑到采用变压器加DC/DC的线性电源技术方案的传统单相智能电能表转换效率低、体积大、过于笨重、功耗高等缺点,本文提出了基于开关电源的低功耗单相智能电表技术,实验结果表明:该技术能够很好地滤除高频干扰信号,且整机功耗仅为普通电能表的30%。     

基于碳化硅电源的双芯智能电能表的可靠性测试研究

基于碳化硅电源的双芯智能电能表是新技术在工程领域特别是电力行业的重要尝试。针对其缺少可靠性检测标准的问题,文中根据现有智能电能表运行环境,同时结合碳化硅开关电源和双芯智能电能表特点,通过对电能表各项应力分析,提出了其可靠性检测方案及相应具体方法。提出的检测方案对于确定基于碳化硅开关电源的双芯智能电能表整机的可靠性指标具有十分重要的指导意义,从而实现提升智能电网技术水平,保障电网安全稳定运行的目的。     

智能电能表引领未来生活

<正>1智能电能表简介智能电能表是应用电力电子、计算机、通信及计量技术,以智能芯片为核心,由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成,具有电能量计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能的电能表。与老式机械电能表相比,智能电能表具有计量精度高、电量记忆、抄表时间冻结、信息远程传送等更多功能特性。安装使用智能电表后,电力客户可以直接通过电表上的液晶显视屏查询电费、告警、历史用电、供电曲线等     

多芯模组化的负荷分析电能表设计与研制

针对居民用户对精准精益用能服务需求不断增长的现状,为提升智能电能表精细化用电数据分析水平,基于IR 46国际建议的理念,设计研制了一款基于多芯模组化方案支持远程升级的负荷分析智能电能表.该电能表内置计量芯片、功能芯片及负荷分析专用芯片,各芯片模块相互独立,通过负荷数据采集、特征量提取、负荷辨识、记录上传等过程,实现三芯管理模式下的用户家庭电器类型、启停时间、消耗电量智能辨识分析.同时提出了依托用电信息采集系统的远程升级方案,保证电能表负荷分析算法、特征库可在线更新.     

南瑞智能电能表芯片通过安全性鉴定

7月23日,南瑞集团旗下南瑞智芯公司自主研发的SGCl002智能电能表安全芯片通过国家密码管理局安全性鉴定,标志着该芯片的信息安全技术再上新台阶。SGC1002智能电能表安全芯片是根据国家电网用电信息采集系统应用需求和技术要求研发的一款芯片,主要面向智能电能表等应用领域。该芯片采用国密SM1算法,可以实现数据的安全存储、数据加／解密、双向身份认证、存取权限控制、线路加密传输等安全控制功能。本次鉴定是该芯片继获得集成电路Ic卡注册证书、IT产品信息安全认证证书（EAIA＋认证证书）后的又一项重要认证,对于提升国家电网公司用户采集系统的安全性具有重要的意义。（本刊编辑部供稿）     

基于R46标准的智能电能表软件检测关键技术研究

国际建议R46标准是影响国内下一代电能表新需求的关键,尤其新增了软件检查项目,对电能计量软件要求提出了高要求。论文设计了一种基于FPGA技术仿真R46智能电能表的软件测试环境,采用了FPGA模拟R46智能电能表的MCU外围的EEPROM、Flash、计量芯片、通信模块等,可进行计量MCU与管理MCU或MCU与外围模块间的软件接口测试、故障注入测试,实现基于目标码的R46智能电能表的软件法制计量分离、软件保护、参数保护及在线升级等检测,为R46智能电能表的软件检测提供了方法和装置。     

基于低频时码技术的主动授时智能电能表设计

为解决运行智能电能表时钟不准的问题,设计了一款基于低频时码技术的主动授时智能电能表,在电能表上增加低频时码接收芯片,在电能表上电时或按照设定的时间间隔定时接收低频时码授时信号,将解码后的标准时间写入电能表,实现时钟自动校准.     

预付费智能电表载波抄表技术分析

分析了DDSIY1510预付费智能电能表的组成及功能,在电力集抄应用中,采用电力载波通信技术完成抄表操作,利用专用计量芯片产生计数脉冲,通过与电表常数的比较计算电量,在LCD显示屏上显示相关信息.该电能表与IC卡预付费电能表、485通信电能表相比,存在明显的技术优势.     

智能电表时钟电池故障分析与测试研究

本文针对智能电能表在应用环境中频繁出现时钟电池故障的现象,对入网运行后出现电池欠压故障和同批次库存两种状态的智能电能表进行分析比较,从电表整机功耗、内部电路设计及制造工艺、不同工况状态下电池功耗、现场运行环境四个方面的因素分析研究了影响智能电能表时钟电池性能的原因;并提出检测及元器件质量控制方案以消除造成时钟电池故障的隐患。     

智能变电站数字化电能表MMS通信技术研究与应用

结合国家标准及国家电网企业标准对数字化电能表网络通信的技术要求和数字化电能表在智能变电站中的工程应用经验,分别从当前MMS技术应用情况、MMS对象建模、通信服务和工程配置要求等方面对数字化电能表MMS通信技术进行分析和探讨,为今后数字化电能表MMS通信技术的应用提供参考。     

电磁干扰对智能电能表的影响

随着智能电网建设的快速推进,智能电能表得到大规模应用。与传统电能表不同,智能电能表含有大量电子元器件,易受电磁干扰。在全性能检测中,不能完全建立现场运行及人为原因带来的高强度电磁干扰环境。如存在干扰源干扰表计的情况,会造成CPU及芯片损坏,导致电能表失效,且不易被发现。从干扰源、电磁场等方面对窃电机理进行分析,提出防窃电措施。改进后的智能表能够有效防范电磁干扰窃电。     

宽温高精度三相智能电表的设计

介绍宽温度范围、高精度、低成本、宽电流量程的三相智能电能表的组成及原理,分析其主控芯片的特点,阐述该三相电能表功能的实现方案。     

电能计量芯片ATT7022E在智能电表中的应用

根据智能电能表的实际应用需求,介绍了一种高精度电能计量芯片ATT7022E在智能电能表中的应用。文章重点阐述了ATT7022E的功能特点,模拟采样电路设计,软件校表算法实现及误差精度提升,对智能电能表计量方案的选择有一定的参考价值。     

智能电能表的元器件功能及其全性能试验

以常见的基于ATT7022B电能计量芯片的三相远程费控智能电能表为例,分析智能电能表内部的硬件电路设计和电路中配置的主要元器件的功能。介绍进入安徽电网的智能电能表批量供货前接受的全性能试验项目,阐述试验中出现的问题与电能表内部元器件之间的对应关系。     

基于RFID通信技术的电能表数据抄收系统研究

为了适应电能表智能化趋势,解决电能表管理混乱的难题,将RFID芯片集成到智能电能表电路板中,利用RFID读写设备通过无线通信方式与电能表实现相互通讯,并将超高频RFID技术、WIFI/3G/4G、云平台等技术相结合,研究了一款基于RFID通信技术的电能表数据抄收系统,应用于电能表的信息查询、库房管理、现场抄表及数据传输当中,该系统利用RFID技术免接触、无源、能够瞬间远距离批量读取电能表数据信息等优点,大幅减少了追踪查找的时间,实现了电能表信息实时查询和库房精准盘点,提高电能表管理效率,利用手持式RFID读写设备进行现场抄表,实现抄表过程智能化,高效化,便捷化,有效解决了普通电子式电能表功能单一、数据抄收方式落后等问题。     

高压电击干扰对智能电能表的影响研究

随着智能电网的推广建设,智能电能表得到了大面积的应用。与传统电能表不同,智能电能表含有大量的电子元器件,易受强电磁干扰的影响。而全性能检测中,不能完全建立现场运行及人为原因带来的高强度电磁干扰环境,故个别单位及个人采取高压电击器干扰表计,造成CPU及芯片损坏,导致电能表失效,电量流失,且这种窃电现象不易被发现,严重影响了供用电秩序及安全。故论文从干扰源、电磁场等多个方面对高压电击器的窃电机理进行分析,提出了智能表防窃电措施,改进后的智能表能够有效防范高压电击窃电。