智能电表的概念及应用

随着世界范围内智能电网和高级量测体系(advanced metering infrastructure,AMI)的建设以及相关技术的推进,作为其基础元件和核心设备的智能电表正吸引着大量表计制造商、IT企业、能源供应商和国家政府的密切关注。但由于缺乏统一标准,国际上对智能电表还没有明确和统一的定义和要求。为此,根据国内外厂商和研究机构对智能电表的研究和应用成果,归纳了智能电表的产生缘由及其概念,阐述了其在智能电网中的定位、功能应用和产生的收益等,并简要介绍了世界范围内智能电表的应用状况。     

智能电表能源管理解析

在智能电网的发展中,智能电表受到前所未有的重视。智能电表将推动新的用电方式和生活方式,具有广阔的推广前景本文针对智能电表的推广意义进行了概述,介绍了智能电表的结构与原理,功能和特点,讨论了智能电表在应用方面的优势,指出了智能电表的推广前景。     

基于智能电表技术的智能电网负荷识别

传统侵入式负荷识别技术需要在智能电网用户侧每个用电设备的插座上安装传感器,通过传感器获取电器 设备的负荷,导致负荷识别精度较低.为此,提出基于智能电表技术的智能电网负荷识别方法.首先将智能电表安装 在智能电网用户侧总线上,采集全部用电设备的电力数据,并对采集数据进行降噪与筛选处理,得到高质量的负荷数 据集.其次构建时间卷积网络模型,并输入负荷数据集进行训练,输出目标负荷的识别标签,实现非侵入式智能电网 负荷的识别.实验结果表明,所提方法在识别智能电网用电负荷方面表现良好,平均绝对误差仅为１．１３５kWh,证明 了智能电表技术在智能电网中具有良好的应用效果.     

基于单相智能电表的技术产业化

智能电表是智能电网的智能终端,它已经不是传统意义上的电能表,智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外,为了适应智能电网和新能源的使用,它还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能。智能电表的技术产业化将有利于促进企业产业结构的转型升级。     

智能电表

与智能电网配套的智能电表是当今最热门的话题之一,一些国家已经开始进行智能电表的相关试验与实践,并取得一定成绩。本文介绍智能电表的一般功能、各种优点以及国外的实践情况。     

对智能电网中智能电表技术的展望

文章对智能电表技术未来的发展趋势做了相关的研究,指出在高级计量体系(AM I)中,电力公司和用户之间能进行交互,实现合理用电,降低能耗。另外,智能电表与各种通讯方式相结合,满足抄表计费、管理决策、工程分析的需求是未来智能电网发展的趋势。     

智能电表与用电节能

智能电表是智能电网高级计量体系中的重要设备,它的发展对于智能电网的壮大具有不可替代的作用。在描述了智能电表的工作原理、性能优势、使用方法和利用智能电表可实现的功能后,阐明了智能电表在智能电网用电节能方面的突出贡献,从而体现了智能电表在坚强智能电网中发挥的举足轻重的作用。     

云计算智能电表在电力系统的应用

提出了一种基于云计算终端的智能电表。首先,在云计算的存储和计算能力基础上设计云计算智能电表原型;其次,利用云计算智能电表原型搭建电力系统信息框架;最后,分析云计算智能电表运用到电力系统带来的安全性问题。     

智能电网AMI中的智能电表系统设计

在智能电网的发展中,智能电表受到前所未有的重视.智能电表不但能显示用电量,而且还能显示电能价格,将推动新的用电方式和生活方式.电力用户是我国电工仪器仪表最大的用户群体,需求量占整个市场的90%,智能电表是我国电工仪表行业中未来产量最大的产品.本文针对智能电表的发展做了概述,并且以Maxim公司生产的MAXQ3180计量芯片为例,采用ST公司生产的STM32F107 ARM嵌入式控制器为主机,介绍了智能电表的软硬件设计及低功耗设计方法,最后详述了智能电表的防窃电技术.     

便携式智能LCF测量仪的研制

针对当前专用测量仪在频率、电容和电感测量方面,表现出价格昂贵,体积大,携带不方便等问题,提出以单片机作为计算、控制和数据处理核心,设计电路。利用脉冲计数法得到常用信号频率的参数值;利用电感、小电容的元器件特性,通过测量LC振荡电路的频率,得到电容和电感的参数值;利用测量RC充电电路时间常数τ,得到大电解电容的参数值。样机实验表明,对于常见频率、电容和电感,测量结果与标准专用测量仪相当,并兼具便携、智能、低成本和易于使用的优势,值得推广。     

智能电能表可靠性预计技术

智能电能表可靠性预计是提高智能电能表固有可靠性的重要技术手段,开展预计的关键是选择合适的预计手册.分析了各预计手册的特点和局限性,结合智能电能表的固有特征及其可靠性预计的需求,指出Telcordia SR-332是目前预计智能电能表可靠性最实用的预计手册,具有重要的理论价值和工程应用价值.在选择预计手册之后,对多款智能电能表的预计结果进行对比分析,并总结出提高智能电能表可靠性的措施.     

智能电表计量失准现象的分析方法

本文主要针对智能电表在运行现场出现的计量失准问题开展原因分析.由于计量失准问题涉及计量设备、运行环境、器件可靠性、生产工艺等环节,原因较为复杂,所以本文只从原理方面进行推导分析.此问题的出现会导致计量不公平、电费结算异常,因此会导致用电方和售电方之间产生纠纷,关系到和谐社会的发展.     

高安全性加密系统在智能电表中的应用

智能电能表在国家电网中具有至关重要的地位。为保证智能电能表相关处理信息的安全传输,提出了一种基于智能电能表的高安全性加密系统。该高安全性加密系统是建立在椭圆曲线密码系统基础之上,采用从底层开发的方法从下往上,层层突破,实现了加密系统的最优化设计。在结构的设计完成后,该系统首先在基于可编程逻辑器件上进行模拟仿真,发现该系统取得了优异结果。接着,该密码系统在智能电能表上进行检测。经具体实践测试,该加密系统对电能表的信息安全保护能力有较大提高。综合实验表明,所提出的新型高安全性加密系统在智能电能表中具有较好的实践应用性,不仅效果显著,而且值得大力推广应用。     

智能电能表动态误差的OOK激励测试方法

首先建立了一种OOK动态负荷电流信号的数学模型,提出了动态负荷电能序列的数学模型,并定义了动态负荷功率模式,即暂态动态负荷模式、短时动态负荷模式和长时动态负荷模式,基于此推导得出了一种电能表动态误差测量的算法。最后建立了智能电能表动态误差测试系统,对3种电能表进行了测试,结果表明电能表的动态误差与激励的动态负荷功率模式紧密相关,不同电能表的动态误差特性差异较大。     

基于Weibull分布的智能电能表寿命预计

分析MTTF、失效率与寿命的关系,并采用Weibull分布失效率分段建模浴盆曲线,通过最小二乘法、相关系数法对Weibull分布参数进行估计,进而得到可靠度曲线函数,为电能表的寿命分析提供理论依据。     

嵌入式RTOS在智能电能表中的研究与应用

随着智能电能表功能越来越复杂、灵活性要求越来越高,其暴露出来的软件缺陷问题也越来越多。针对这些问题,研究设计了一种基于嵌入式RTOS的电能表软件实现方案,该方案将电能表软件划分为内核模块、计量模块、主应用模块、扩展应用模块等几个独立的模块,并充分利用嵌入式RTOS在多任务处理及进程间通信等方面的优势,将电能表软件系统进行合理、有序的分层以及模块化划分。通过这种设计方式,既保证了电能表核心功能的稳定、可靠性,同时也兼顾了软件功能易于扩展的灵活性。     

基于k-means的智能电表负荷测量估算

文章提出了一种基于K-means聚类分析的负荷估计算法.该算法将聚类的负荷曲线和距离函数应用于估算缺失和未来的测量值,研究了Canberra、Manhattan、Euclidean和Pearson的相关距离函数,利用聚合智能电能表的每日和分段负荷曲线实施了一些案例研究.当分段配置曲线覆盖的时间窗口≤24 h,仿真结果表明,Canberra距离优于其他距离函数.结果 显示,分段式集群中心比每日集群中心产生更准确的负荷估计,聚类中心在16 h～24 h范围内获得更高的准确性估计.根据研究成果,可以将开发的负荷估算算法与状态估算或其他网络操作工具集成在一起,更好地监视和控制配电网络,为电力系统提供服务.     

基于窄带物联网智能电能表关键技术研究

针对智能电能表偶发超出阈值范围的电流电压采样值、谐波测量中会出现栅栏及频谱泄露、电路浪涌等问题,在均值滤波算法、FFT算法基础上提出了加阈值防脉冲干扰均值滤波算法和改进FFT算法,较好地解决了电流电压、谐波指标数据采集的准确度问题.针对目前窄带物联网应用开发的复杂性以及行业开发标准较为封闭,提出了窄带物联网开发的三层框...     

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。