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亳州供电公司 236800
摘要：随着中国提出建设国家智能电网概念之后，与之直接配套的智能电表开始成为关注的焦点。智能电能表是一种新型电能表，相对以往的普通电能表，除具备基本的计量功能外，智能电能表是全电子式电能表，带有硬件时钟和完备的通信接口，具有高可靠性、高安全等级以及大存储容量等特点，完全符合中国发展“节能环保”的要求。
关键词：智能电表；费控；特点；原理；功能
随着我国智能电网建设进程的不断推进以及相应的居民递增式阶梯电价改革模式的提出，对电能表等相关电能计量工具的要求也随之提高。自2009年国家全面启动智能电网建设，作为连接电网与用户的重要节点，智能电表的作用举足轻重，成为实现智能电网“信息化、自动化、互动化”特征基础的关键环节和先行者，直接影响了电能表行业的发展空间及走向，对中国电能表产业的推动，具有重要意义。
1.智能电表背景介紹
随着国民经济的不断发展，电力已经成为国家的最重要能源，当前居民用电的管理过于落后，居民用电管理收费多年来一直采用先用电、后抄表、再付费的传统作业方式。居民用电绝大多数实行“分表制”，即若干集中居住的家庭（一个居住单元或若干居住单元的集合）使用一个总的电表，每户装一个分电表，电力部门抄表员抄收总电表的电量，作为居民交付电费的依据。
我国生产的交流电度表均为感应式机械电度表，几十年来不得不采用人工抄读电表的原始方式。但作为用电管理最重要也是最基础的用电数据仍采用原始落后的人工抄收的方法，不但劳动强度大、效率低，而且还会存在抄表不到位、估抄、漏抄、错抄、错算及抄表周期长等问题，对窃电的防治更无从谈起。在社会走向信息化，网络化，电力系统大踏步现代化的今天，手工抄表更是与无人值班等高度的自动化形成了鲜明对比，成为制约供电系统现代化管理的一大障碍。正是由于以上背景，智能电度表应运而生。什么是智能电表？智能电表就是应用计算机技术，通讯技术等，形成以智能芯片（如CPU）为核心，具有电功率计量计时、记费、与上位机通讯、用电管理等功能的电度表。
2.智能电表的原理和特点
2.1 智能电表的构成和原理
电子式智能电表主要是由电子元器件构成，其工作原理是先通过对用户供电电压和电流的实时采样，再采用专用的电能表集成电路，对采样电压和电流信号进行处理，并转换成与电能成正比的脉冲输出，最后通过单片机进行处理、控制，把脉冲显示为用电量并输出。
通常我们把智能电表计量一度电时A/D转换器所发出的脉冲个数称之为脉冲常数，对于智能电表来说，这是一个比较重要的常数，因为A/D转换器在单位时间内所发出脉冲数个的多少，将直接决定着该表计量的准确度。
2.2 智能电表的特点
由于采用了电子集成电路的设计，再加上具有远传通信功能，可以与电脑联网并采用软件进行控制，因此与感应式电表相比，智能电表不管在性能还是操作功能上都具有很大的优势。
（1）功耗：由于智能电表采用电子元件设计方式，因此一般每块表的功耗仅有 0.6～0.7W，对于多用户集中式的智能电表，其平均到每户的功率则更小。而一般每只感应式电表的功耗为 1.7W左右。
（2）精度：2.0级电子式电能表在5%～400%标定电流范围内测量的误差为 ±2%，误差更小。感应式电表的误差范围则为+0.86%～-5.7%，而且由于机械磨损这种无法克服的缺陷，导致感应式电能表越走越慢，最终误差越来越大。国家电网曾对感应式电表进行抽查，结果发现 50%以上的感应式电表在用了5年以后，其误差就超过了允许的范围。
（3）过载、工频范围：智能电表的过载倍数一般能达到6～8倍，有较宽的量程。工作频率也较宽，在 40～1000Hz范围。而感应式电表的过载倍数一般仅为4倍，且工作频率范围仅为45～55Hz之间。
（4）功能：智能电表由于采用了电子表技术，可以通过相关的通信协议与计算机进行联网，通过编程软件实现对硬件的控制管理。因此智能电表不仅有体积小的特点，还具有了远传控制（远程抄表、远程断送电）、复费率、识别恶性负载、反窃电、预付费用电等功能，而且可以通过对控制软件中不同参数的修改，来满足对控制功能的不同要求，而这些功能对于传统的感应式电表来说都是很难或不可能实现的。
3.功能及应用
3.1计量功能
（1）具有正向有功电能、反向有功电能计量功能，能存储其数据，并可以据此设置组合有功。
（2）具有分时计量功能，有功电能量按相应的时段分别累计、存储总、尖、峰、平、谷电能量。
（3）可存储上12个月的总电能和各费率电能量；数据存储分界时刻为月末24时，或在每月1号至28号内的整点时刻。
3.2费控功能
（1）本地费控电能表在电能表内进行电费实时计算。
（2）远程费控电能表
（3）安全认证加密要求
电能表在全性能试验或验收试验时，通过系统内有资质的检测机构对电能表数据传输进行安全认证检查，检查依据《智能电能表信息交换安全认证技术规范》。
3.3测量及监测
能测量、记录、显示当前电能表的电压、电流（包括零线电流）、功率、功率因数等运行参数。测量误差（引用误差）不超过±1%。
3.4事件记录
（1）永久记录电能表清零事件的发生时刻及清零时的电能量数据。
（2）记录编程总次数，最近10次编程的时刻、操作者代码、编程项的数据标识。
（3）记录校时总次数（不包含广播校时），最近10次校时的时刻、操作者代码。
（4）记录掉电的总次数，最近10次掉电发生及结束的时刻。
3.5费率、时段及电价方案
具有两套费率时段表，可在约定的时刻自动转换；每套费率至少支持4个费率。具有两套电价方案，可在约定的时刻或达到约定的用电量水平时自动转换。支持通过红外、RS485通信接口修改费率表、时段表及电价方案，有防止非授权人操作的安全措施。
3.6报警功能
（1）当剩余电费小于报警电费时，提示“请购电”；
（2）当电能表出现故障时，显示出错信息码（用Err-XX表示）。
3.7 冻结功能
定时冻结次；瞬时冻结；约定冻结；日冻结；整点冻结，冻结内容及对应的数据标识应符合DL/T 645—2007及其备案文件要求。
3.8计时功能
采用具有温度补偿功能的内置硬件时钟电路，具有日历、计时、闰年自动转换功能；内部时钟端子输出频率为1Hz。
3.9脉冲输出
电能表有与所计量的电能成正比的LED脉冲和电脉冲输出功能。光测试输出装置的特性符合GB/T 17215.211—2010的要求。电测试输出装置的特性符合GB/T 15284—2010的要求。
4.结语
（1）传统感应式电表与智能电表相比不仅有高可靠性、高准确度等优点，而且还有适应现代在多样化用电要求的各种功能。
（2）同时由于采用软硬件结合的操作方式，这就使得智能电表在控制和使用上更加灵活。
（3）使用智能电表让用户达到明白消费、计划用电，有效节能的目的，杜绝了原人工抄录出现的用电误读、误抄、漏抄和抄表不及时等问题。
摘要：随着中国提出建设国家智能电网概念之后，与之直接配套的智能电表开始成为关注的焦点。智能电能表是一种新型电能表，相对以往的普通电能表，除具备基本的计量功能外，智能电能表是全电子式电能表，带有硬件时钟和完备的通信接口，具有高可靠性、高安全等级以及大存储容量等特点，完全符合中国发展“节能环保”的要求。
关键词：智能电表；费控；特点；原理；功能
随着我国智能电网建设进程的不断推进以及相应的居民递增式阶梯电价改革模式的提出，对电能表等相关电能计量工具的要求也随之提高。自2009年国家全面启动智能电网建设，作为连接电网与用户的重要节点，智能电表的作用举足轻重，成为实现智能电网“信息化、自动化、互动化”特征基础的关键环节和先行者，直接影响了电能表行业的发展空间及走向，对中国电能表产业的推动，具有重要意义。
1.智能电表背景介紹
随着国民经济的不断发展，电力已经成为国家的最重要能源，当前居民用电的管理过于落后，居民用电管理收费多年来一直采用先用电、后抄表、再付费的传统作业方式。居民用电绝大多数实行“分表制”，即若干集中居住的家庭（一个居住单元或若干居住单元的集合）使用一个总的电表，每户装一个分电表，电力部门抄表员抄收总电表的电量，作为居民交付电费的依据。
我国生产的交流电度表均为感应式机械电度表，几十年来不得不采用人工抄读电表的原始方式。但作为用电管理最重要也是最基础的用电数据仍采用原始落后的人工抄收的方法，不但劳动强度大、效率低，而且还会存在抄表不到位、估抄、漏抄、错抄、错算及抄表周期长等问题，对窃电的防治更无从谈起。在社会走向信息化，网络化，电力系统大踏步现代化的今天，手工抄表更是与无人值班等高度的自动化形成了鲜明对比，成为制约供电系统现代化管理的一大障碍。正是由于以上背景，智能电度表应运而生。什么是智能电表？智能电表就是应用计算机技术，通讯技术等，形成以智能芯片（如CPU）为核心，具有电功率计量计时、记费、与上位机通讯、用电管理等功能的电度表。
2.智能电表的原理和特点
2.1 智能电表的构成和原理
电子式智能电表主要是由电子元器件构成，其工作原理是先通过对用户供电电压和电流的实时采样，再采用专用的电能表集成电路，对采样电压和电流信号进行处理，并转换成与电能成正比的脉冲输出，最后通过单片机进行处理、控制，把脉冲显示为用电量并输出。
通常我们把智能电表计量一度电时A/D转换器所发出的脉冲个数称之为脉冲常数，对于智能电表来说，这是一个比较重要的常数，因为A/D转换器在单位时间内所发出脉冲数个的多少，将直接决定着该表计量的准确度。
2.2 智能电表的特点
由于采用了电子集成电路的设计，再加上具有远传通信功能，可以与电脑联网并采用软件进行控制，因此与感应式电表相比，智能电表不管在性能还是操作功能上都具有很大的优势。
（1）功耗：由于智能电表采用电子元件设计方式，因此一般每块表的功耗仅有 0.6～0.7W，对于多用户集中式的智能电表，其平均到每户的功率则更小。而一般每只感应式电表的功耗为 1.7W左右。
（2）精度：2.0级电子式电能表在5%～400%标定电流范围内测量的误差为 ±2%，误差更小。感应式电表的误差范围则为+0.86%～-5.7%，而且由于机械磨损这种无法克服的缺陷，导致感应式电能表越走越慢，最终误差越来越大。国家电网曾对感应式电表进行抽查，结果发现 50%以上的感应式电表在用了5年以后，其误差就超过了允许的范围。
（3）过载、工频范围：智能电表的过载倍数一般能达到6～8倍，有较宽的量程。工作频率也较宽，在 40～1000Hz范围。而感应式电表的过载倍数一般仅为4倍，且工作频率范围仅为45～55Hz之间。
（4）功能：智能电表由于采用了电子表技术，可以通过相关的通信协议与计算机进行联网，通过编程软件实现对硬件的控制管理。因此智能电表不仅有体积小的特点，还具有了远传控制（远程抄表、远程断送电）、复费率、识别恶性负载、反窃电、预付费用电等功能，而且可以通过对控制软件中不同参数的修改，来满足对控制功能的不同要求，而这些功能对于传统的感应式电表来说都是很难或不可能实现的。
3.功能及应用
3.1计量功能
（1）具有正向有功电能、反向有功电能计量功能，能存储其数据，并可以据此设置组合有功。
（2）具有分时计量功能，有功电能量按相应的时段分别累计、存储总、尖、峰、平、谷电能量。
（3）可存储上12个月的总电能和各费率电能量；数据存储分界时刻为月末24时，或在每月1号至28号内的整点时刻。
3.2费控功能
（1）本地费控电能表在电能表内进行电费实时计算。
（2）远程费控电能表
（3）安全认证加密要求
电能表在全性能试验或验收试验时，通过系统内有资质的检测机构对电能表数据传输进行安全认证检查，检查依据《智能电能表信息交换安全认证技术规范》。
3.3测量及监测
能测量、记录、显示当前电能表的电压、电流（包括零线电流）、功率、功率因数等运行参数。测量误差（引用误差）不超过±1%。
3.4事件记录
（1）永久记录电能表清零事件的发生时刻及清零时的电能量数据。
（2）记录编程总次数，最近10次编程的时刻、操作者代码、编程项的数据标识。
（3）记录校时总次数（不包含广播校时），最近10次校时的时刻、操作者代码。
（4）记录掉电的总次数，最近10次掉电发生及结束的时刻。
3.5费率、时段及电价方案
具有两套费率时段表，可在约定的时刻自动转换；每套费率至少支持4个费率。具有两套电价方案，可在约定的时刻或达到约定的用电量水平时自动转换。支持通过红外、RS485通信接口修改费率表、时段表及电价方案，有防止非授权人操作的安全措施。
3.6报警功能
（1）当剩余电费小于报警电费时，提示“请购电”；
（2）当电能表出现故障时，显示出错信息码（用Err-XX表示）。
3.7 冻结功能
定时冻结次；瞬时冻结；约定冻结；日冻结；整点冻结，冻结内容及对应的数据标识应符合DL/T 645—2007及其备案文件要求。
3.8计时功能
采用具有温度补偿功能的内置硬件时钟电路，具有日历、计时、闰年自动转换功能；内部时钟端子输出频率为1Hz。
3.9脉冲输出
电能表有与所计量的电能成正比的LED脉冲和电脉冲输出功能。光测试输出装置的特性符合GB/T 17215.211—2010的要求。电测试输出装置的特性符合GB/T 15284—2010的要求。
4.结语
（1）传统感应式电表与智能电表相比不仅有高可靠性、高准确度等优点，而且还有适应现代在多样化用电要求的各种功能。
（2）同时由于采用软硬件结合的操作方式，这就使得智能电表在控制和使用上更加灵活。
（3）使用智能电表让用户达到明白消费、计划用电，有效节能的目的，杜绝了原人工抄录出现的用电误读、误抄、漏抄和抄表不及时等问题。