电能计量论文：远程电能计量管理系统设计

电能计量论文：远程电能计量管理系统设计 电能计量论文:远程电能计量管理系统设计 【摘要】本文具体论述了远程电能管理系统的总体设计，就系统构成、采样方法、通信方案进行了简单的阐述，谨供大家作参考之用。 【关键词】电能计量;远程抄;采样方法;通信方案 0.前言 远程电能计量管理系统设计从实际应用情况出发，采用电子测量、计算机测控技术、数据通信等技术，使电能测量系统真正具有经济、实用、通信经济灵活多样、智能化的特点。不仅能对多点、无人看管的电度表进行检测，并能将各点的一信息传送给计算机，并进行集中管理，因此远程电能计量管理系统提高了电能计量部门的生产效率，减少人力物力的浪费。本文特就远程电能管理系统的总体设计方案进行了简述。 1.系统构成 远程抄表系统一般由电能表、数据采集器、数据集中器、数据传输通道、计算机管理系统五部分构成，整个系统的体系结构是一个典型的集散控制系统，它具有树型网络结构，通过网络还可以和供电局的营业收费系统相连实现测量、管理、收费一体化。 在电力系统远程集中抄表系统中，客户端安装电能表， 经过采集器，通过一定的通信信道，将数据集中收集到远方的数据集中器。计算机管理系统根据数据集中器传送的数据，进行电费统计、营业管理。工作过程如下: ?管理系统的计算机，在营业计费系统设定的抄表时刻，将抄收命令下发给数据集中器。 ?数据集中器接收采集命令，通过一定的通信信道，将命令转发给相应的采集终端。 ?采集终端根据命令向客户的电表发送数据采集命令，将客户电能表的电量信息采集到采集终端中，根据规约将数据打包后传回数据集中器。 ?集中器将数据包反馈回主站计算机。 2.采样方法 测量管理模块测量是对电压和电流实时采样，将采样得到的电压和电流相乘，计算出有效值、有功功率、无功功率等。电能是功率的积分，功率p(t)=u(t)×i(t)，所以测量 电能的基本方法是将电压电流相乘，然后在时间上再累加(即积分)起来。 电能计量管理系统，前端数据来源于变电站的高压信号。对高压信号测量方法是否有效，直接影响系统测量的精度和准确性。 交流采样法是按一定规律对被测信号的瞬时值进行采 样，再用一定的处理算法求得被测量。交流采样法包括同步采样法、准同步采样法、非同步采样法和非整周期采样法等几种。 2.1同步采样 同步采样是指被测信号的周期是采样周期的整数倍的采样方法。同步采样无离散误差，实现同步采样的途径一般有两条。一是用硬件实现，如锁相环法，硬件同步由于电路复杂，一般很少使用;二是用软件实现，一般是首先测量交流信号周期tk，用该周期除以一周期内采样点数n，得到采样间隔升，从而确定定时器的计数值，用定时中断的方法实现同步采样。这种方法的特点是硬件投资少、调试简单，选用适当的算法，在较少增加软件复杂性的情况下，获得较高的精度和经济效益，在实际应用研究中采用的较多。本系统即采用同步采样。 2.2准同步采样 使用一个与被采样信号频率倍数尽可能接近的采样频率来进行采样。设采样间隔为ts弧度，一周期内采样点数为n个点，定义每个周期产生的周期误差为?=2π-nts，?不等于o时即存在周期误差，因为存在着采样周期误差，计算结果也必然存在着误差。 2.3非整周期采样法 非整周期采样就是以采样时间间隔tk对连续信号进行采样。tk=[k(1-?)t]/t为信号周期，n为采样周期数，-1分析