電子式智能表的應用分析

【摘要】 隨著電子技術的迅速發展，大規模集成電路在電能表中已得到廣泛的應用。電子式智能表與感應式電能表相比，具有測量精度高、頻帶寬、過載能力強、功耗小、多功能性強等優點，正逐步在現代電能計量與管理中占據主導地位。大慶從2001年開始大規模進行城網和農網的改造，用電子式智能表更換感應式電能表，至今改造基本完成。

【關鍵詞】 過載能力強 多功能性強

引言

感應式電能表已完成其歷史使命：感應式電能表已有100多年的歷史，當前突出的問題是：第一、合格率低，超差嚴重：有機械磨損是感應式電能表無法克服的缺陷，磨損的后果是表計越走越慢。國家電網公司曾對在用的電能表進行了抽查，抽查的結果是：運行一年、二年、三年、四年和五年的電能表中，超差分別為31.1%、41%、44.1%、42.9%和53.5%。這就是說，用了五年的表，將有50%以上不合格，為此，有關部門不得不做出規定，要求感應式電能表“五年”更換一次，鼓勵企業科技創新，研究開發推廣使用性能可靠的長壽命的電能表。第二、偷竊電現象嚴重：感應式電能表由于電流、電壓接線端子外露，很容易采用改接線或倒表手段進行偷竊電. 全電子式智能表是通過對用戶供電電壓和電流實時采樣，采用專用的電能表集成電路，對采樣電壓和電流信號進行處理并相乘轉換成與電能成正比的脈沖輸出顯示。由于它具有感應式電能表無可比擬的優點為，近幾年來發展非常迅速。用全電子式智能表取代感應式電能表，在發達國家，平均每年以20%多的速度在更換。在我國由于起步晚，宣傳力度、廣度不夠，人們對全電子智能表的認識不足等原因，發展較慢。以下就全電子式智能表的特點、類型及其合理選用給予介紹：

1. 電子式智能表的主要特點：

為了便于說明問題，現就戶用全電子式智能表和感應式電能表的主要特點比較如下：（以下數據根據本實測的結果）。感應式電能表備注技術性能百分百誤差+0.86%～-5.7%，在5%Ib～400%Ib范圍內啟動電流25（mA），采用5（20）A電能表功耗1.68W，壽命5年以上，過載倍數46頻率范圍45-55（HZ），體積大，抄表人工，反竊電無，限量用電無，遠控功能無，復費功能無，性能價格比低。電子式智能表備注技術性能百分百誤差+0.2%～-0.2%，在5%Ib～400%Ib范圍內啟動電流10（mA），采用5（20）A電能表功耗0.52W，壽命10年以上，過載倍數46頻率范圍40-1000（HZ），電子式智能表受諧波影響小，功能體積小，抄表可以人工紅外，遠程抄表等，反竊電有，限量用電有，遠控功能有，復費功能有，性能價格比高。

2. 兩種采樣方式比較：

當前電子式智能表對用戶用電采樣方式主要有兩種形式。一種是用互感器采樣，另一種為直接采樣。采用互感器采樣即利用電壓互感器和電流互感器分別來采集用戶的電壓信號和電流信號；直接采樣則是用熱穩定性高的電阻分壓網絡來取得電壓信號，而用電阻溫度系數非常小的錳銅片進行電流直接采樣。采用互感器采樣，在起動電流、線性范圍、功耗和精度等指標皆不如直接采樣，尤其是小電流時更為突出。例如：額定電流為20A時，直接采樣的啟動電流為20 mA，互感器采樣的啟動電流為40 mA。又如：采用專用的錳銅片進行直接電流采樣的全電子智能表誤差可調整到+0.5%，而采用電流互感器采樣，由于激磁電存在，若不采取補償措施，互感器本身誤差就可能超過5%，利用互感器采樣的優點是抗干擾性較強，線路簡單，成本低。

電子式多費率智能表在市場經濟下：根據用電的性質不同，地區不同，時段不同等實行多種電價制已是理所當然。要推行多種電價制，除國家要制定有關法規和準則外，還必須要有相關的測量設備。所謂多費率智能表也稱復費率智能表。它是根據每天用電的峰、平、谷的實際情況，分時段地進行計量，以作為分時電價結算的依據。分時段計費的多費率智能表早期主要用于工業用戶，隨著我國家庭用電量的不斷增加和我國電業市場的商品化改革，近一年來分時段多費率電能增長達238%，而傳統電能表比去年同期下降24%。國家還修訂了多費率智能表的標準。即GB/T15284-2002《多費率電能表特殊要求》Q/GDW354-2009（智能電能表功能規范。這必將為智能表的發展提供了更廣闊的前景。

3. 電子式智能表的抄表方式、及付費方式

（1）人工抄表：根據表頭顯示進行抄表。（2）手持紅外抄表器抄表：手持紅外抄表器抄表它是一個帶有紅外收發的單片機控制系統。為此電能表應設有相應的紅外收發功能。抄表器最小可以3米以外通過紅外收集電能表顯示的數據，一塊抄表器可同時存儲幾千戶的用電數據，根據需要它可以通過并行口用微型打印機打印輸出，或通過計算機的輸入口，輸入給計算機進行數據管理，它具有體積小、重量輕、攜帶方便，操作簡單、性能價格比高等特點。有時抄表器還可帶停電功能，它很適合于樓群少、用戶數不多的情況下的用電管理。手持抄表器，通RS232也可以進行短距離在線抄表，但一般很少用。（3）遠距離自動抄表系統：所謂遠距離自動抄表系統是指管理人員可以坐在遠距表的辦公室里，采用集中器，應用微機通過專用線、無線、電力線、光纖等做為通道，進行抄表和用電管理。同時還應具有監測運行狀態報警、參數設置、負荷控制、自定義等功能。本地費控智能表是在智能電能表本地實現費控功能的電能表。本地付費與遠程付費是本地費控電能表所具有的兩種付費方式。他的特點是智能電能表在本地實現計量和收費兩大功能。當前在國內隨功能的不同，隨著自動抄表系統的性能不斷完善和價格的降低，在國內將迅速推廣。

4. 電子式智能表預防竊電特點：

電是商品，一些人還缺乏認識，因些“偷電不是偷”、“欠電不是欠”等錯誤觀念還有一定的市場。據了解全國電力系統欠費已高達250億以上。所謂予付費電能表就是先購電后用電，完全按照商品交換的原則進行。隨著經濟發展和文化交流活動的增加，特別是一些出租門頭房、出租房、公寓等房主變動頻繁的用戶及經常外出很難找到的房主的用戶，采用予付費電能表實行先付費、后用電更有現實意義。現在推廣使用的本地費控智能表。充值流程為身份認證+明文+MAC的方式實現安全防護。當電能表中的剩余電量（金額）等于或低于限定值時，電能表將發出聲音或光信號，用以提示用戶。當剩余金額小于報警金額限值時，會進行預跳閘，預跳閘情況下，即使未輸入購電金額也能手動合閘，當剩余金額為0或達到透支金額限值時，智能表實施跳閘操作。全電子式智能表，體積小、功能全、性能價格比高，符合我國國情，具有很大的市場潛力。我局也在進行逐步開發的應用。

結論

為了提高計量的準確度，減少各種計量糾紛，以滿足其國電建設堅強智能電網的信息化、自動化、互動化的要求，以滿足電力用戶用電信息采集系統全覆蓋、全采集、全預付費要求為基礎.建議供電部門和電力用戶使用電子式智能表。

參考文獻：

[1] 國家電網公司 智能電能表系列標準宣貫材料.

[2] 智能表教材配套講義.

作者簡介：黃麗（1973-），女，黑龍江大慶人，漢族，大專畢業，工程師，1990參加工作至今一直從事電能計量工作。