电表

基于IEC62056的三相智能电表设计与实现

    电能表作为智能电网的终端环节，电表，是实现数据互动、及时准确计费及智能调度的关键。随着智能电网的发展，已经对电能表提出了更高的要求。目前国内大部分电能表都是采用DL/T645标准，应用表明在电能表技术不断发展的背景下，三相多功能电表，DL/T645表现出很大的局限性，三相插卡电表，越来越不适应智能电表的快速发展。IEC62056标准协议能具有良好的互联性和互操作性，是迄今为止较为完善的电能表通信标准。开发出基于IEC62056标准协议的智能电表不仅能提高电能表在国际市场的竞争力，而且对于规范国内电能表市场也有一定的促进意义。 首先，本文介绍了电能表的发展和本课题的意义，提出了基于IEC62056标准协议的智能电表设计思想，通过比较论证选择单片机+专用计量芯片的硬件设计方案。对于本设计，该方案具很高的性能价格比。然后，对电能表的硬件电路设计和软件功能模块设计进行了详细的分析和介绍。最后，通过对样机进行性能测试、准确度测试、抄表功能测试和DLMS/COSEM符合性测试，结果表明符合各项技术条件，并列出部分测试方法和测试数据。 本文的重点在于软件功能的设计实现上，三相数字电表，设计开发了基于单片机的任务调度和消息处理机制，使得本智能电表成为基于IEC62056标准的软件开发平台。在此平台的基础上，能方便快捷的对产品进行功能升级和二次开发，对于减少软件重复开发工作量和快速响应市场需求具有重要意义。此外还设计了远程升级功能，远程升级功能在电能表上的应用非常少见。该智能电表已受邀被送往新加坡、印度尼西亚、沙特阿拉伯等多个国家进行功能和性能评估，反映很好。

电能表是以MCU+计量芯片技术为基础，采用当今集成电路技术

，根据电能表有关国际(IEC)标准和我国电力标准GB/T 17215.301-

2007《多功能电能表 特殊要求》、GB/T15284-2002《多费率电能表

特殊要求》、DL/T614-2007《多功能电能表》、DL/T645-2007《多

功能电能表通信协议》、Q/GDW354-2009《智能电能表功能规范》、

Q/GDW356-2009《三相智能电能表型式规范》等设计制造。它集计量

、报警、显示、谐波测量、冻结、通讯功能于一身，能计量

组合有功、正反向有功、组合无功1、组合无功2、四象限无功总电

量及分时电量；能计量正反向有功、组合无功1、组合无功2、四象

限无功总需量及分时需量，以及需量发生的日期和时

间；能测量各相电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率、视

在功率及三相总有功功率、总无功功率、总视在功率、总功率因数

和频率等；能检测并记录各相失压、失流、断相、反向、过载、过

流、过压、欠压、断流、逆相序等事件；能检测备用电池电压和监

测负荷情况；能实现远程和红外抄表。是实现配电管理现代化的重

要组成部分，也是电力负荷管理系统的配套终端产品，与电力负荷

管理主站配合可实现负荷的监测，是电力营销自动化系统中具有较

高的实用价值的终端产品；而且具备多种扩展功能。该表计适用于

各电厂、变电站、计量关口和企事业单位。  工作原理简述

本产

品由计量芯片、高速数据处理器、实时时钟、数据接口设备组成。

在高速数据处理器的控制下，通过计量芯片获得有功电量、无功电

量、功率、电压、电流、功率因数、电网频率等实时测量参数，并

依据相应费率和需量等要求对数据进行处理，其结果保存在数据存

储器中，并随时向外部接口提供信息和进行数据交换.

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