智能电表的种类和区别
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前言
国网公司从2009年开始推广智能电表及用电信息采集系统建设应用,到2013年四川省电力公司已经安装了700多万台智能电表,直属局使用率达到90%,2013年开始向控股、代管公司推广使用。智能电表的型号规格较多,功能不同,使用条件和环境也有不同,为了更好地让从业者了解和应用智能电表,在此,我们根据国网标准、芯片技术、通讯技术、实施方案从技术和使用的角度,对智能电表的类型、功能、通信方式、应用环境进行详细的说明和比较,供大家学习交流。
智能电表有单项智能电表和三相多功能智能电表,这里我们先介绍单相智能电表。
一、 单相智能电表的型式和功能
根据国网公司颁布的:Q/GDW 354—2009、Q/GDW 355—2009、Q/GDW 365—2009智能电表标准,单相智能电表分为以下四种类型:Ø 单相本地费控智能电表:居民用户用表,用户需要使用CPU购电卡,智能电表内置控制开关,表内实现费控管理,所以称为本地费控表。
单相本地费控智能电表主要通信方式为RS-485总线方式。
Ø 单相本地费控智能电表(载波):居民用户用表,用户需要使用CPU购电卡,智能电表内置控制开关,表内实现费控管理,所以称为本地费控表。
单相本地费控智能电表(载波)主要通信方式是电力线窄带载波通信方式。
Ø 单相远程费控智能电表:居民用户用表,用户不需要使用CPU购电卡,智能电表内置控制开关,表内不存储电费信息,由主站进行费控管理,也称为主站费控。
单相远程费控智能电表主要通信方式为RS-485总线方式。
Ø 单相远程费控智能电表(载波):居民用户用表,用户不需要使用CPU购电卡,智能电表内置控制开关,表内不存储电费信息,由主站进行费控管理,也称为主站费控。
单相远程费控智能电表(载波)主要通信方式是电力线窄带载波通信方式。
二、 四类单相智能电表的比较说明
1、通信方式
Ø 单相本地费控智能电表:通信接口有485总线通信接口和红外通信接口二种。主要通信方式为RS-485总线方式,通过485总线将表计用手拉手方式连接在一起,接入采集器的485总线通信接口,采集器通过485总线采集智能电表各种数据,并且转发主站和集中器的各项命令(例如参数修改、校时等),实现远程抄表管理。
也可以使用手持红外抄表器通过红外通信口,进行现场抄读电表数据和修改电表参数。
Ø 单相本地费控智能电表(载波):通信接口有载波通信接口、485总线通信接口和红外通信接口三种。
主要通信方式为电力线窄带载波方式,通过载波通信模块与集中器的载波通信模块组成本地通信网络,实现集中器直接采集智能电表各种数据,并转发主站各项命令(例如参数修改、校时等),实现远程抄表管理。
也可以使用手持红外抄表器通过红外通信口,进行现场抄读电表数据和修改电表参数。
也可以将集中器和单相本地费控智能电表(载波)用485总线连接,实现通信和集中抄表,但一般不采用这种方式。
Ø 单相远程费控智能电表:其通信方式与单相本地费控智能电表一样,不再赘述。
Ø 单相远程费控智能电表(载波):其通信方式与单相本地费控智能电表(载波)一样,不再赘述。
2、算费方式
Ø 单相本地费控智能电表:本地费控智能电表表内的存储器中存储有预付电费余额、电价参数、电费计算模型、用电量等信息,电表自身能够根据实时用电量和对应的电价参数和电费计算模型,计算电费、扣减电费、实时更新电费余额,在表上可以查询剩余预付电费余额。不依赖于主站和采集设备。Ø 单相本地费控智能电表(载波):其存储数据、算费方式与本地费控智能电表一样,不再细述。
Ø 单相远程费控智能电表:单相远程费控智能电表,表内存储器只存储用电信息、状态参数等,不存储预付电费余额、电价参数、电费计算模型等,所以电表本身不能进行电费计算和电费余额扣减。该种表的用户的电费信息都在供电局方的营销系统(SG186)中计算和扣减,在表上只能查询到用电信息,不能查询预付电费余额。
Ø 单相远程费控智能电表(载波):其存储数据、算费方式与远程费控智能电表一样,不再细述。
3、费控管理方式
Ø 单相本地费控智能电表:本地费控顾名思义就是在智能电表使用现场进行停送电控制,本地费控表内存储的预付费余额低于门阀值,电表报警,当余额为零时,表内的控制开关自动断电。用户用购电卡重新购电后,需将购电卡插入智能电表插槽内,电表自动闭合控制开关送电。所有停电送电工作都由电表自动判断并执行,无需主站干预和命令,因此,无论电表与采集终端(采集器、集中器)以及电表与采集主站的通信是否畅通,都不影响对用户的预付费控制管理。从目前现有技术应用看,单相本地费控智能电表的费控管理是最有效的。
Ø 单相本地费控智能电表(载波):其费控管理方式与本地费控智能电表一样,不再细述。
Ø 单相远程费控智能电表:远程费控智能电表因为表内不存储电费、不计算电费,所以其电费存储、电费计算、电费扣减都在供电局饭的营销系统中完成,欠费时,采集主站远程向电表下发拉闸命令,电表内置控制开关拉闸断电。当用户缴费后,采集主站再远程向电表下发允许合闸指令,用户此时需按动表上的合闸按键才能实现电表合闸送电。
单相远程费控智能电表的拉合闸命令(费控管理)从采集主站发出后,需要通过远程通信和本地通信二级通信才能达到电表端,途中被干扰和被中断的机率较大,从而影响拉合闸的成功率,特别是使用载波通信,影响更大。目前远程费控表并没有真正实现费控管理。
Ø 单相远程费控智能电表(载波):其费控管理方式与远程费控智能电表一样,不再细述。
4、用户媒介
Ø 单相本地费控智能电表和单相本地费控智能电表(载波):本地费控智能电表需要配CPU购电卡,做为用户购电的媒介。Ø 单相远程费控智能电表和单相远程费控智能电表(载波):远程费控智能电表无需固定的用户媒介,网络、储值卡、银行卡等都可以成为用户购电的媒介。前提是远程智能电表通过采集系统与采集主站的通信保持畅通和及时。
5、采集方式
Ø 单相本地费控智能电表和单相远程费控智能电表:这二种电表的主要通信接口是485总线接口,电表通过RS-485总线方式与采集设备(采集器)相连,再通过集中器与主站进行通讯,实现远程数据采集和命令控制。这就是我们常说的半载采集模式。适合于集中安装的表计现场。Ø 单相本地费控智能电表(载波)和单相远程费控智能电表(载波):这二种智能电表的主要通信接口是电力线载波通信接口,通过电力线将智能电表与集中器直接相连实现通信,实现远程数据采集和命令控制。这是我们常说的全载采集模式。适合于分散安装的表计台区。
6、充值方式
Ø 单相本地费控智能电表和单相本地费控智能电表(载波):本地费控智能电表需要配CPU购电卡,用户必须持卡到营业厅、自助售电终端、各售电代售点进行充值缴费,依赖于固定和移动的缴费网点,所以缴费网点的建设必须普及广泛,才能满足用电户的需要。Ø 单相远程费控智能电表和单相远程费控智能电表(载波):远程费控智能电表不用CPU购电卡,用户可以到营业厅、自助售电终端、各售电代售点进行充值缴费,如果远程和本地通信网络通畅的话,还可以通过互联网、快捷支付、充值卡、储值卡等手段随时随地进行充值缴费,摆脱对固定和移动的缴费网点的依赖。
7、运行维护
Ø 单相本地费控智能电表和单相远程费控智能电表:这二种电表通过RS-485总线方式与采集设备(采集器)相连,采集器通过电力线载波与集中器连接通信的半载采集模式。弊端是表计和集中器之间存在二级通信,485总线连接容易存在断线、虚接问题而影响抄表,安装调试比较复杂,相对而言运行维护的技术要求较高,运行维护的难度较大。但是使用采集器后,载波通信的节点变少,有利于提高采集成功率。Ø 单相本地费控智能电表(载波)和单相远程费控智能电表(载波):这二种智能电表采用电力线载波通信,通过电力线将智能电表与集中器直接相连实现通信,就是全载采集模式。全载方式安装方便,影响环节较少,运行维护相对简单一些。但是载波节点很多,故障判断困难,对采集成功率的影响要大一些。