1.2.2国内研究现状�崳�

国内对智能电能表的研究起步较晚但发展迅速。随着智能电网的快速建设，普通的计量功能和简单的集抄功能己经无法满足用户对电能的管理需求，更全面的功能度高的计量精度，更稳定的工作状态是目前国内智能电能表研究的重点。南瑞集团正在研发的一种智能电能表互动模式，即智能电能表直接互动智能电能表通过将通信扩展到家庭互动路由器和互动终端构成用户互动环节。通过引入具备直接互动功能的智能电能表，用户不仅可以通过和电能表互动获取实时电能应用情况，指导用户合理科学用电，实现业扩报装申请、故障保修、缴费等各类电力业务，未来还可以支撑用户能效管理、自动需求侧响应、电动汽车有序充电等各类扩展应用，对实现智能用电具有重要意义。四信通信将Zigbee技术成功应用于西班牙地区电力抄表系统。Zigbee数传终端通过485总线与电能表相连（理论上可并接32个电能表），采集到的数据通过Zigbee网络传至Zigbee网关[5]。

第二章  电能表的计量原理与功能��

2.1电能表的计量原理�崳�

单相电能表的计量原理如下图：

图1 电能计量原理

电能表计量的有功电量值指某一段时间T内有功功率的累加，单相电有功功率等于电压U、电流I和功率因素cosϕ的乘积。乘法器所得到的模拟量通过转换器转换成数字脉冲，通过计数器来计算数字脉冲量累计值，可测量在时间段Ｔ内的单相电量值。��

2.2电能表的技术规范�崳�

2.2.1准确度要求�崳�

电力部门自身承担了电能表的功耗，虽然每只电能表的功耗看似不大，但是从全国范围内总数约５亿台的装表总容量看，这部分的功耗是不可忽略的。而且功耗水平能够反映产品自身的先进程度，尤其对于同规格产品，相同工艺下，优良的架构往往具有更低的功耗，在特定情况下的电能表功耗可引起电能表的自热，可能导致电能表的计量不准确。对于由于功耗引起的电能表的自热，从而产生的计量误差，本课题进行了实验测量，并通过结果分析对这部分的误差进行软件补偿，进一步提高了计量精度[6]。��

（1）起动

在0.004倍参照电流Ib的起动电流条件下，仪表应能起动并连续记录。在额定电压、额定频率和cosϕ＝1.0的条件下，负载电流升到0.004倍Ib后，电能表有脉冲输出和电能输出的指示灯闪烁，启动时间tQ不应超过下式计算结果要求，其中C是电能表常数（单位imp/kWh），PQ是启动功率（单位W）。��

（2）潜动�崳�

当电能表只加电压，电流线路无电流时，其测试输出不应产生多于一个的脉冲。

电压线路加1.15倍参照电压Ｕn且回路无电流时，在Δt时间内输出的脉冲不多于一个。�崳�

2.2.2电气要求�崳�

（1）电能表电压工作范围�崳�

规定工作电压范围 0.9Un~1.1Un

扩展工作电压范围 0.8Un~1.15Un

Un为参照电压，即单相交流电有效值220V。

表1 电表工作电压范围

在规定的工作电压范围内电能表应能实现其全部功能。在扩展的工作电压范围内但在规定的工作电压范围外时，仪表应能正确工作，本地或远程通信电路可非并发地正确工作，仪表电源电路、显示和按键、仪表计量和数据处理以及相关的寄存器、值和参数、时钟、负荷开关控制、IＣ卡接口、费率控制、输入输出电路，均应能维持正确工作。

（2）自热试验�崳�

在功率因数为１或0.5Ｌ、负荷电流为Ｉmax的工况下，由自热引起的误差改变量不应超过下表的规定。�崳�

电流值 功率因数 误差百分数

Imax 1 0.7%

0.5L 1.0%

表2  电表自热误差

2.3电能表的功能要求�崳�

2.3.1计量功能�崳�

电能表分时段多费率计量法则是电能表最基本也是最重要的功能，其电能计量的精度也是衡量电能表质量最关键的因素，在考虑电能计量的同时也要考虑电量的冻结。具体功能：有功电量分时段，应对尖、峰、平、谷等各时段电量及总电量分别进行累计、存储。应具有两套可以任意编程的费率和时段，并可在设定的时间点起用另一套费率和时段。24小时内至少可以设置８个时段，时段最小间隔为30分钟，时段设置按时间从小到大排列。支持公共假日和周休日特殊费率时段的设置[7]。

2.3.2费控功能�崳�

费控功能的实现分为本地和远程两种方式。本地费控是在智能电能表本地实现费控功能，本地费控电能表支持射频卡进行电费充值及参数设置，远程方式的实现通过载波或RS485通信协议实现费控功能[8]。

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以上为本篇毕业论文范文多功能电能表的研究与设计(二)的介绍部分。

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