电子的电势能模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇电子的电势能，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

随着科学技术的发展，电子式电能表逐渐替代了感应式机械电能表，而电子式电能表的窃电手段更加隐蔽，给查处带来了很大的难度。供电企业一方面要加强管理，加大宣传力度，完善相关法律法规，还要在技术上堵塞漏洞。

下面就窃电现象形成的特点和对策作简要分析。

一、窃电行为的类型

窃电行为的种类很多，主要有以下几种类型：由于表壳或电表箱的原因导致窃电者有机可乘而发生的窃电行为；磁场干扰的窃电行为；增加额外的导线、旁路部分电流的窃电行为；移动或移除电能表接线的窃电行为；增加额外的器件，如二极管、电容、电阻及其组合，改变电压回路的波形、相位，降低电压回路电压的窃电行为。

二、常规电子式电能表在防窃电方面的缺陷

在传统的电子式电能表设计中，由于以下几种原因，导致它们不能较完善的检测或处理窃电行为。仅使用进线端的电压和火线的进出端所流经的电流作为电能计量的依据；大多数没有使用很可靠的铅封；一些窃电方式很容易操作，但是很难检测，对于即使是非常简单的窃电行为也无能为力。

三、电子式电能表的防窃电功能研究

（一）表壳和电表箱的防窃电技术。表壳是对付窃电的第一道防线。这就要求电力系统的管理人员加强自身管理的同时，也要对使用的电能表提出要求：采用聚碳酸酯的表壳或者金属的表壳，电表有出厂铅封，把电能表表壳通过焊接胶合，要打开电表就必须损坏它，以此来对抗窃电行为。使用特制的电表箱也能抑制一些窃电行为的发生。如铅封电表箱，尽量减小导线周围的间隙，增加旁路电流、反接电能表等窃电行为的难度。如果必要，还可以在电表箱内添加检测设备，以检测窃电者对电表箱箱门的非法打开。

（二）防磁场干扰窃电。永久磁场和电磁场都会影响电表的正常计量。窃电者在电表附近放置强磁磁铁或大线圈都能干扰电表的正确计量，达到窃电的目的。强磁磁铁还能使电源变换的变压器铁心饱和，导致电能表的工作直流电压降低或者消失。强磁磁铁靠近表壳将减小功率的测量值，甚至能将功率减小到0。由于磁铁的影响范围比较小，所以电流互感器在表壳内的位置对抵御磁铁的干扰是相当有帮助的。大线圈产生的电磁场会影响电能表中大多数的元器件，例如，锰铜电阻、电流互感器、核心的电子器件等。为防止磁场干扰，电能表内部元器件的位置及其安装位置是非常重要的。应把易受磁场影响的敏感器件尽量放置在贴近电能表背面的地方，因为通常窃电者很难从电能表背后干预电表的正确计量；应保持易受磁场影响的敏感器件远离电能表的顶部和两边，因为顶部和两边是容易粘附磁铁的地方。

磁屏蔽是一种非常有效的防止磁场干扰的做法，首先我们可以使用金属外壳的电流互感器，屏蔽磁场对它的影响。其次我们可以在表壳内衬薄层金属，以屏蔽整个电能表模块。但是这种做法将增大原材料、生产及安装的成本。

（三）防电流不平衡窃电。正常的电流不平衡体现为接地现象的存在，窃电时的电流不平衡包括任何的火线和零线的测量所得到的负载电流不相等的情况，这是由于窃电者旁路部分电流，导致电表的测量值小于真实值。窃电者可能用简单的短接进出电表的接线端，这种窃电行为比较容易实施。窃电者可以在几秒内移除短路线，所以很难查处这种窃电。要检测电流的不平衡就不可避免增加电表的成本，必须要额外增加一个电流传感器，以实现零线的电流检测；由于隔离原因，可以在第一路的电流通道上选用低成本的锰铜电阻，但是另一路就必须使用成本相对较高的电流互感器。对于单相表，可以同时测量火线和零线的电流来检测电流是否不平衡。此外，还要求电能表的计量芯片具有两个独立的ADC来进行两个电流通道（火线、零线）和一个电压通道的采样，并自动比较两个电流通道的电流大小，实现电流不平衡时的检测和防窃电测量。

（四）防电流反向窃电。调换进出线或者利用变压器施加低压反向大电流是窃电者经常采取的窃电行为。窃电者企图让电表负计量，使汁量值向后退，这种窃电行为比接地或旁路电流的窃电行为更具侵害性。电流反接时的防窃电，要求计量模块有自动检测电流反向功能，不需要任何的辅助元器件就能实现电流反向的检测。同时，可以给电能计量模块预置电流反向时的处理方式，如电流反向时取功率或电能的绝对值为测量值等等。

（五）防移除电压窃电。移除电压表现为移除电表接线中的一路，通常窃电者移除零线，使得电表没有电网电压的进入，导致电表不能正常计量或不能工作。对付这种窃电行为，可用一个低成本的电流互感器CT，从其余的连接电表导线中流经的电流上窃取很小的电能给电能表供电，使电能表实现防窃电测量。由于受到电能表成本、电能表表壳的尺寸以及电子元器件能够承受的最大电流等诸多因素的影响，选择从电流上窃电的CT是受限制的，因此能从电流上窃电给电能表供电的电能也受限制。当负载电流大于1A-2A时应能实现电能表的防窃电测量，而当负载电流很小时，能从电流上窃取的电能将不能胜任电能表供电，因此，需要采用低功耗计量芯片。

四、结束语

通过改进电子式电能表的设计，可方便地实现防窃电功能，有效地防范窃电现象的发生。虽然防窃电电能表价格相对偏高，但相对于窃电造成的损失还是很小的。如今，笔者所在的望都县供电公司已经为大用户（专变用户）全部实现了网络远程抄表，监控中心随时可以通过网络对大用户的电流、电压、用电量、功率因数、停送电、开关电能表箱等情况进行远程监控，有效的从各个途径遏制了窃电。

参考文献：

篇2

电子式电能表有两部分构成规模较大的集成电路，分别是数据处理单元以及电能测量单元。电子式电能表除了具有普通电能表中的计量功能之外，还拥有测量、分时等多种功能，同时它还能够显示、输出以及储存数据。电子式电能表与机电式电能表相比具有较大的优势，电子式电能表准确率高、故障率低、误差曲线平直、功能消耗低、功率因数补偿较强、符合性能好，防窃电强、有预付费功能、应用领域广发等优势。电子式电能表根据自身的特征可分为：基波电能表、单相预付费电能表、多用户电能表、单相电子式电能表、防窃电电能表、单相复费率电能表。

一、电表概述

随着电力工业的到来以及发展，都需要对发电、配电以及输电等管理进行准确的计量。电表的使用迄今为止已有一百多年的历史了，早期使用的感应式电表较多，但是该电表的功能简单，而且准确度较低，已经逐渐不适应现今时代的需求了。在八十年代国外就有很多公司已经开始研发全能电表了，而我国是在90年代后才开始引进电表研发技术。到90年代后期，才出现相对较为成熟的技术。在1994年江苏省开始使用三相电子电表，但是这些电表主要是国外生产的，之后随着我国电表技术的成熟，国产电子式电表才在我国进行推行使用。1993年在苏州开始有单相电子式表的出现，之后全省在投入使用。

二、电子式电能表的特点及原理

（一）基波电能表

由于电气化铁道使用的大功率整流的现象普遍存在，以及电弧炉在钢铁行业的普遍使用现象，造成大量的谐波在电网中存在。大量谐波的存在对电力系统造成较低的经济效益，而且还影响电网的安全运行等。基波表可以通过软件和硬件的结合使用，实现滤波的功能，只进行计量电能，这样很好的解决了谐波带来的影响。基波电能表中的软件实现滤波功能是通过傅式算法进行完成的，在这里需要DSP的强大功能；其中的硬件则是利用低通滤波器，对谐波进行合理的筛选，进而选择正确的频率。

与一般的电能表相比，基波表增加了低通滤波器有关的电路，在实际应用时，就要在原来的电能表中，将电源黑板中的电压输送通道中的电阻进行分压，还有要将电流放大电路中的数值进行合理的调整。基波表的主要特点就是对谐波进行过滤，只进行计量。

（二）单相预付费电能表

预付电能表主是在普通的电能表基础上，添加了表内跳闸继电器、数码显示器和微处理器、IC卡接口等。单相预付费电能表可以利用IC卡接口将与IC卡连接，然后进行预购电费和电量数据传输功能的实现，然后实现欠费自动跳闸。

预付费电能表的测量功能与一般的电能表类似，该电能表主要是通过微处理器来接收测量模块传来的功率脉冲，然后进行电能记录，同时储存该信息，对已交电费实施递减剩余电费，直到用户出现欠费情况就会发出报警信号，然后实现电能表的跳闸功能。而且我们可以通过IC卡接口，来判断用户使用的卡是否有效，是否具有购电信息的合法性。使用预付费电表，可以解决流动性人口电费收取情况，改变了以往的人工抄表方式，这样也可以增强用户对电属于商品的意识，同时也提高了用电管理机构工作的效率，减少可防窃电现象。但是该表的使用也具有一定的局限性，使用该电表需要增加配电管理营业厅，这样需要投入较大的资金，相比长寿电表具有较大的功能消耗，由于电表计量的设计因素会影响对线路损坏想象无法统计现象。

（三）多用户电能表

多用户电表具有测量输入途径较多，实现循环显示功能，它是共用电能模块，这些功能的实现主要是由于该电表采用的中央处理器是单片计算机。

多用户电表利用多个电能模板进行多个用户电量测试，然后通过单片机进行处理，然后发送数据，通过显示器显示。

（四）单相电子式电能表

单相普通电表主要在居民用户中使用，进行收费和电量计算，该电表的使用范围比较广泛。

该电表主要有一下几个部分组成：（1）测量模块。该模块由电流电压乘法器、电流和电压交换器等组成；（2）电源回路。该部分主要是为整个电表计量直流提供电源；（3）显示器。该显示器可以利用液晶显示器或是机械计量器等。对于其他部分的构成就需要根据用户需求进行配置了。该电表的主要特点是结构简单以及成本很低，同时还能进行定量计数显示、能够输出光耦功率脉冲，还有LED等功能。

（五）防窃电电能表

防窃电电表主要是在原有的电子表上进行一定的改进，从而实现了防窃电功能。（1）防止接电流线进行窃电。该表同普通的电能表一样都具有对反向用电现象进行沮洳正向的功能；（2）防止表外短线路接电线窃电。该表通过锰铜片的使用，使得该电表的电流回路中的电阻较小。当进行表外短路电线接流时，通过降低分流来预防窃电现象，同时该表还采用了回路判别功能。（3）加入了防窃电计量专用芯片；（4）防断TV偷电。该电表利用全失压记录时间以及全失压的次数记录功能，通过两个数据的显示，让电量追补功能有了实现的可能。（5）防软件偷电。该电能表可以通过利用硬件加密、“安全认证”以及软件加密等方式进行防偷电现象；（6）通过远方通信功能实现窃电现象监控功能。该电表可以通过利用三路信息以及两路信息比较法防止窃电。

当电流正常流通时通过L（相）线，向N（零）线进行流入，此时的电流是相等的，S点就代表的是高电平。一旦出现接线偷电情况，那么L（相）线与N线中的电流就会出现不相等现象，此时的S点就是低电平，这样就可以判断出是否有“跨接”偷电现象。

（六）单相复费率电能表

与普通的电子表相比，复费电能表安装的有时钟处理器、微处理器、显示器以及通信接口路线等，其中的可以利用液晶或是数码管等作为显示器。该电表主要是通过对每时段的参数进行设置，然后进行计量。该电表主要是对居民用户的用电情况进行分时计费。

在该电表中的串行通信接口主要有RS485接口，以及远红外线。而时钟模块就是提供对应的时间。在实际应用中都是用黑白表的，它是复费率表中的特例，黑白表顾名思义，只分白天和黑夜这两个时段，费率也是如此，在黑夜中的电价没有白天的电价高，这引导用户在晚上多用电。

结语

随着电价制度的不断改革，电子式电能表的使用很好的适应了现代对电能用量管理的需求，根据上文分析，可以看出电子式电表的功能较多，而且种类丰富。电子式电表功能能够实现自动化计表、适应能力强，而且也实现了计算机操作，这些都有利于提高电能的管理工作效率。同时电子式表的出现，满足了不同用户的需求。通过本文对电子式电表的特点及原理的分析，希望能够有助于大家对电子式电表的了解。

参考文献：

篇3

中图分类号TM933.1 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）119-0075-02

0 引言

电子式电能表包括电能测量单元和数据处理单元，这两个单元均是由大规模集成电路组成的。电子式电能表具有一般电能表的计量电能功能外，还具有分时、测量需量等两种以上功能，能显示、储存和输出数据。与机电式多功能表相比，电子式多功能电能表具有故障率低、准确度等级高、负荷特性较好、防窃电能力强、应用领域广、误差曲线平直、功率因数补偿性能较强、自身功耗低、可具有预付费功能等优点。电子式电能表根据各自特点可分为：基波电能表、单相普通电子式电能表、单相预付费电能表、单相复费率电能表、防窃电电能表、多用户电能表。

1 电子式电能表的原理及特点

1.1 基波电能表的原理及特点

由于大功率整流在电气化铁道中的普遍应用，钢铁工业中电弧炉的普遍使用等，电网中存在着大量谐波。谐波的大量存在降低了电力系统经济效益、影响电网安全稳定运行。基波表以硬件和软件两种方式实现滤波功能，只计量基波电能，解决了谐波影响电能计量问题。软件实现滤波功能可采用傅式算法，需要功能强大的DSP；硬件实现则通过低通滤波器，合理选择转折频率滤除谐波。下面以硬件低通滤波器实现的三相基波表为例详细说明。图1为三相四线式基波表原理框图。

与普通表相比，基波表增加了虚框内的低通滤波器电路，具体实施时，需在原电能表内电源板上电压通道的电阻分压电路参数以及电流放大通道的放大倍数方面做相应调整。

基波表的特点是以硬件和软件两种方式实现滤波功能，只计量基波电能，解决了谐波影响电能计量问题。

1.2 单相普通电子式电能表的原理及特点

单相普通电子式电能表用于居民用户用电计量、收费，它的使用数量大范围广。单相普通电子式电能表的原理框图如图2。

它一般由如下几部分构成。

1）测量模块。由电压、电流变换以及电压电流乘法器构成；

2）电源回路。提供整个表计的直流供电电源；

3）显示器。可以由机械计度器或数码管或液晶显示器构成。

其他部分可根据用户需求配置。

单相普通电子式电能表的特点是成本低、结构简单，具有电能计量显示、LED及光耦功率脉冲输出功能。

2.3单相预付费电能表的原理及特点

在普通电能表的基础上，增加微处理器、表内跳闸继电器、IC卡接口以及数码显示器或液晶显示器就构成了预付费电能表。单相预付费电能表通过IC卡接口连接的IC卡可以实现传输电量数据和预购电费数据功能，自动进行欠费跳闸。预付费电能表原理框图如图3所示。

单相预付费电能表测量模块与普通电能表没有区别，微处理器接收到测量模块送来的功率脉冲进行电能累计，并将信息存入存储器，同时将已购买电量进行剩余电费递减，在用户使用欠费时给出报警信号并控制电能表跳闸。同时通过监测IC卡接口，可自行判断插入卡的有效性以及购电数据合法性。

预付费表的优点是可解决流动人口用户的电费收取问题，不需要进行人工抄表，利于用户增强电是商品的意识，有利于用电管理部门提高电能管理水平，具有一定的防窃电能力。同时，它也有局限性，表现在，需要增加配电营业厅网点，投入资金量较大，与长寿命表相比功耗较大，由于某些表计的设计原因可能会使线损无法统计等方面。

2.4单相复费率电能表的原理及特点

复费率电能表与普通电子电能表不同的地方在于复费率电能表安装有微处理器，同时还装有时钟芯片、通信接口电路、显示器等，其中的显示器可以是数码管显示器也可以是液晶显示器。单相复费率电能表是根据设置的时段参数进行分时电能计量的，实现了居民用户电量分时计费。单相复费率电能表的原理框图如图4。

串行通信接口一般由远红外及RS485接口。时钟模块提供标准时间。实际使用中多使用黑白表。黑白表是单相复费率表的一种特例，黑白表只有白天和黑夜两个时段和费率[2]，黑夜时段电价远低于白天，引导用户在黑夜多用电。

2.5防窃电电能表的原理及特点

通过在电子表上做相应的改进可提高电能表的防窃电能力。

1）防反接电流线窃电。电子式电能表一般都具有将反向用电计入正向的能力；

2）防表外短接电流线窃电。对于采用了锰铜片分流的电流表，它的电流回路电阻很小。在表外短接时，分流不明显，预防了窃电。此外还可采用专门回路判别，原理如图5。

图5中，正常时流过L（相）线和流回N（零）线的电流应完全相等（平衡），则S点应为高电平。一旦跨接偷电时，则很难保证L（相）线和N（零）线的电流平衡，此时S点为低电平，则可判为“跨接”窃电；

3）使用防窃电专用计量芯片；

4）防断TV窃电。电子式电能表给出全失压累计时间和全失压累计次数两种数据，为结合实际情况追补电量创造了条件；

5）防软件窃电。电能表可使用软件加密法、硬件加密法、“安全认证”法三种方法防窃电；

6）利用远方通信实时监测防窃电。电子式电能表可使用两路信息比较法、三路信息比较法防窃电。

2.6多用户电能表的原理及特点

多用户表是以单片计算机为中央处理器，具有多个测量输入通道，共用电源模块，循环显示。多用户表的原理框图如图6。

如图6，电子式多用户表是通过多个电能模块对多个用户进行电能测量，由单片机处理后，送显示器显示。

3 结论

随着电子技术的发展， 电子式电能表也在不断进步， 本文对常见电子式电能表的原理和特点进行总结归纳，有助于对电子式电能表的熟悉和使用。

篇4

这是一款智能型高科技电能计量产品，该表可以同时计量正/反向有功电能、正/反向无功电能、四象限无功电能，还具有多费率控制，负荷曲线记录，各相失压、过压、频率超限记录，数据LCD显示等多种功能。主站可以通过RS-485总线或手持红外抄表器对该电表进行查表、设表、抄表等操作。

软件代码全部采用C/C++语言编写，编码效率高，可维护性好，便于实现模块化设计，可根据用户的需求方便地对功能模块进行裁剪。而且代码经过优化，其生成的目标代码大小和执行效率已与汇编代码相差无几。该产品的技术指标全面符合GB/T 17215-1998《1级和2级静止式交流有功电度表》、DL/T614-1997《多功能电能表》和DL/T645—1997《多功能电能表通信规约》的要求。

多功能电能表的总体结构和硬件设计

多功能表总体结构

电子式多功能电能表硬件的核心MCU主控制器，它负责按键输入扫描、工作状态检测，计量数据的读入、计算和存储、电表参数的现场配置以及与外界的通信控制等。其主要功能单元包括MCU主控制器单元、电量计量模块、红外和RS—485通信模块、校表模块、EEPROM存储阵列等;其他辅助模块主要有:时钟日历电路、工作异常报警电路、按键输入电路、复位和看门狗电路、开关电源模块和后备电池电路、大屏幕液晶显示模块和LED显示模块。多功能表总体结构框图如图1所示。

高性能主控制器单元

主控制器采用NEC公司8位单片机中的高档产品uPD78P0338。该款单片机为120脚QFP封装，单片集成有60KBFlash、一个异步通信串行口、40x4段LCD驱动器、高达10MHz的总线时钟和10路10位精度的ADC，并可通过简单的接口进行在系统编程，极大地方便在线调试和软件升级。并且支持高级语言，较好地满足了多功能表任务繁多、数据量庞大、算法较复杂的功能要求。

串口复用通信单元

通信电路模块主要包括TSOPl838红外接收头、红外发射二极管、载波电路、MAX487专用485收发电路、驱动/开关二极管和其他元件。

本电能表为便于用户抄表，设计有红外本地抄表和RS-485集中抄表两种串行抄表方式，因为uPD78F0338仅有一个串口，故通信电路设计时采用串口复用技术。由9012、9014和若干电阻等器件组成互补开关，由MCU的一个I/O口来控制红外和RS-485通信方式的切换，如图2所示。

高精度电量计量模块

计量模块由高精度专用电能计量芯片SA9904，电流互感器和其他外围电路元件组成。SA9904是Sames公司生产的一款三相双向功率/电能计量芯片，可以计量有功/无功功率、电压、频率、相序异常等，可以单独计量每一相的用电信息，符合IEC521/1036标准，可达到1级交流电能表的精度要求，各数据寄存器具有24位精度，可通过三线SPI接口与CPU交换数据。从而可以较好地适应多功能表需要计量多种电量数据的要求。SA9904引脚及其外围电路图如图3所示。

其中，CLK、DO、DI构成与MCU控制器的接口，用于传输控制命令和测得的电量数据，IIps、IIPt、IIPr用来对电流取样，IVPl、IVP2、IVP3用来对电压取样。

时钟日历模块

时钟电路采用EPSON生产的RTC-4553实时时钟芯片。内部集成了32.768kHz的石英晶体振荡器，简化外围电路，并可以根据需要进行自由设置以得到较高的频率;同时集成有时钟和日历计数器，可选择24或12小时显示模式，时钟可通过软件方式进行间隔30秒的调整，并提供0.1Hz或1024Hz的定时脉冲输出，以便于在电能表的外部对时钟精度进行定期检查。RTC-4553引脚及其外围电路图如图4所示。

其中，SCK、Sin、Sout与主处理器接口，用于发送控制指令或者传输日期时间数据，本系统日历时钟模块采用电池作后备电源，以确保在停电状态下，日期时间的准确无误。

多功能电能表的软件设计

数据结构设计

多功能电能表涉及的数据类型种类繁多。按字节分包括单字节、双字节、三字节、四字节和六字节等，按表征的意义分有时间、时刻、电压、电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、次数、功率因数、门限、状态字、系数、表号等。复杂的数据类型对数据结构的设计提出了较高的要求，本实现方案通过采用多种数据寻址方式和多种类型存储器较好地解决了这一问题。

数据结构设计要点

系统的数据存放方式有:内部ROM、RAM和外挂EEPROM。

内部ROM用来存放大量的常数表格，RAM用于存放临时变量和堆栈，本方案需要2.5KB左右的RAM，串行EEPROM则存储各种用户电量数据和设表参数，通过12C总线与CPU交换数据，电能表按设计需求的最大要求大约需要250KB的EEPROM，本方案采用8片256位EEPROM通过级联来实现。

数据寻址方式

EEPROM数据访问采用两种方式;直接地址访问，通过数据的EEPROM地址直接读写数据;数据ID寻址，通过数据的编码读写数据。

通信口复用功能设计

红外通信和RS-485共用一个串行口(RxD/TxD)通信，由于串行口通信开始都有一低电平位(0)，因此将红外接收端(与485接收端用一三极管隔开)引到一中断引脚INTP1，通过其引发的中断可判断串行口数据是否来自红外。发送时按时应方式发送，使其不互相干扰。由于红外通信和遥控接收用同一接收管，因此在判断红外来源的中断中启动定时器INTTM4检测红外接收端，如果检测到脉冲宽度为9ms或0.56ms，则判断为红外遥控，并根据定时检测遥控编码;否则判断为红外产生的串行口接收中断，并将定时检测关闭。

红外38.4kHz调制信号由CPU内部分频输出(P05/PCL)。f=fx/27=4.9152/128=38.4kHz。

因红外发送字节之间可选有15～20ms的延时，而485通信则不需要延时。数据发送在发送中断中进行，红外通信在发送操作后立即关闭发送中断允许，待延时时间到后再允许发送中断。

篇5

这封里外不讨好的“关闭函”让人想起了劳伦斯·布鲁克的小说《八百万种死法》，其描述了纽约八百万市民各种离奇古怪的死法———在家里看电视却会无辜被炸死，跟相邻几十年的邻居会因一只新宠物而争执动武死亡。

抛开风暴早晚会过去的期望，智能电视是否能有新的发展？我们为此想到了以下几种智能电视的复活方式。

成为投射屏幕

基于内网的连接技术可以曲线救国，无论是苹果的AirPlay还是DLNA和Mircast都已经成熟，兼容这几个技术并非难事，这段时间的动荡或许能让各家将他们成为默认功能，在同一Wi-Fi下传统显示器、手机、电脑与影院可以多屏切换，网络视频资源都可观看，与互联网盒子功能相似。

这不，谷歌最新推出了电视盒子Nexus Player已经继承了chromecast的衣钵，而小米盒子在伊始已经兼容了三种投射方式。

改名叫投影仪吧

业内人士透露，视频网站、设备商不将产品称为电视，的确可以免于监管。不如将电视换成投影仪，智能投影仪使用的LED灯珠，寿命在2万至3万小时之间，此外，用户无需购买电视机。对于分辨率和要求不高的学生和打工族来说比较合适。无论是极米还是土豆推出的钛土豆智能投影仪，都已经支持将移动端视频投影其中，投影50至80英寸已经超出了大多数智能电视的屏幕尺寸。

价格层面，一个普通盒子售价在200元至500元之间，一年内容费500元，配上电视机的价格，需要几千元；钛土豆价格为3399元，上市已久的极米Z3智能投影仪价格为2999元，幕布价格从100元起，当然家里的白墙也可替代。

内置路由功能

家庭智能中心的争论依旧，一方是路由器的拥趸，一方支持智能电视。将路由和硬盘集成在电视中，反而省去了如何让“路由器不被遗忘”的烦恼，电视历来是一家团聚时的“关注”焦点。家庭环境属于电视机，通过集成了路由功能的电视，来控制冰箱、洗衣机等将逐步入网的家电。电视未来也可以通过语音、人脸识别等多种交互方式，便捷地提供服务。

手机的移动性让人们逐步脱离了电脑屏幕，但购物用户体验在大屏幕上显示效果无疑更好，加上类似Kinect摄像头设备，虚拟试穿已经不是问题。即使路由器也被管控，现在又兴起了云盘，用户可以通过电视登录云盘客户端分享视频，这个领域已经超出了广电的管辖范围。

变成游戏机

目前各个盒子都为游戏埋下伏笔，内置类似俄罗斯方块的小游戏，并提供了第三方游戏接入的接口，通过赠送的遥控器就能体验，智能电视或盒子外加一个手柄，就具备了成为游戏机的基础，提升处理器配置，并非难事，中国人口红利和家庭游戏机的政策正在放宽，厂商不必担心与PS4和Xbox这些专业主机竞争的压力。

但如何接入更多高质量的游戏？视频网站的版权已经砸到了影视作品上，是否还有余额支付新的服务？

做一个更大的平板

“闭关函”可没限制用户在平板上观看，把平板放大如何？。10月13号彩电厂商创维和终端厂商华为，通过旗下子品牌合作出了一款大平板——酷开荣耀A55，这块平板没有外置遥控器，也没有传统电视接口，不只是摆在桌子上，还可以直接挂在墙上，通过手机和个人平板电脑无缝控制。此前TCL与腾讯就曾了多款的“大平板显示终端”，

除了躲避监管，用户现在对电视机的印象越来越模糊。特别是对于85后、90后的年轻消费者来说，并非准时收看《新闻联播》的显示屏才是电视，只要一台可以自由收看各种海量视频节目的显示屏，都可以叫电视。

篇6

经常使用的电能表有两种：一种是感应式机械电能表，它是利用三个不同空间和相位的磁通建立起来的交变移进磁场，在这个磁场的作用下，转盘上产生了感应电流，根据楞次定律，这个感应电流使得转盘总是朝一个方向旋转。转盘的转动经蜗杆传递到计数器，累计转盘的转数，从而达到计量电能的目的。另一种是电子式电能表，它是利用电流和电压作用于固态电子器件而产生瓦时输出量的电能计量仪表。

一、感应式电能表已完成其历史使命：

当前，电能表、水表、燃气表乃至暖气表已深入到千家万户，而电能表应用的最广、最早。 目前我国生产电能表的厂家约有600多家，年产量约1亿万台，其中70％以上为感应式电能表。感应式电能表已有100多年的历史，当前突出的问题是：

第一、 合格率低，超差严重：1996年、1997年和1999年国家曾三次对感应式电能表进行 抽查，其合格率分别为7.1% 、30.4%、和55.6％。有的产品最大实测基本误差竞高达-13.4％，远远超出了国家规定的+2％的技术指标要求。 机械磨损是感应式电能表无法克服的缺陷，磨损的后果是表计越走越慢。国家电力公司曾 对在用的电能表进行了抽查，抽查的结果是：运行一年、二年、三年、四年和五年的电能表中，超差分别为31.1％、41％、44.1％、42.9％和53.5％。这就是说，用了五年的表，将有50％以上不合格，为此，有关部门不得不做出规定，要求感应式电能表”五年”更换一次，鼓励企业科技创新，研究开发推广使用性能可靠的长寿命的电能表。

第二、 偷窃电现象严重：感应式电能表由于电流、电压接线端子外露，很容易采用改接线 或倒表手段进行偷窃电，这是包括我国在内的发展中国家普遍存在的严重问题。在我国一些地区或单位，偷漏电量竞超过了总用电量的30％，其经济损失非常严重，据有关部门统计，我国每年因窃电而造成的电费损失超过50亿。

第三、 抄表方式单一落后：感应式电能表采用的是人工登门手工抄表，随着电能表的数量 增加，抄表、核算的工作量越来越大。抄表人员要走家串户上楼、下楼，极不方便，这与现代化用电管理极不适应。目前市场上，有将感应式电能表配以光电脉冲转换装置，称之为机电式电能表，可以实现远程自动抄表，但其测量原理还是感应式，其准确度仍难以提高。 当今，电能已成为最重要的能源，在市场经济下，人们对电能的计量要求准确度要高，使用寿命要求长，而对用电的管理要求实现智能化、自动化。这些都是感应式电能表所无能为力的。

二、电子式电能表的主要特点

为了便于说明问题，现就户用全电子式电能表和感应式电能表的主要特点列表比较如下：（表中带”*”号者，是根据样本实测的结果）。项目表型感应式电能表电子式电能表备注技术性能*百分百误差+0.86%~-5.7%+0.2%~-0.2%5％Ib~400％Ib范围内*启动电流25(mA)10(mA)采用5（20）A电能表*功耗1.68W0.52W寿命5年10年以上过载倍数46频率范围45---55（HZ）40---1000(HZ)电子式电能表受谐波影响小功能体积大小抄表人工红外、远程抄表等反窃电无有限量用电无有远控功能无有复费功能无有性能价格比低高。

三、全电子式电能表的类型及其合理选用

全电子式电能表是通过对用户供电电压和电流实时采样，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相乘转换成与电能成正比的脉冲输出显示。

1、 两种采样方式的全电子式电能表比较 当前电子式电能表对用户用电采样方式主要有两种形式。一种是用互感器采样，另一种为直接采样。采用互感器采样即利用电压互感器和电流互感器分别来采集用户的电压信号和电流信号；直接采样则是用热稳定性高的电阻分压网络来取得电压信号，而用电阻温度系数非常小的锰铜片进行电流直接采样。

2、电子式多费率电能 所谓多费率电能表也称复费率电能表或称之为分时计量电能表。它是根据每天用电的峰、平、谷的实际情况，分时段地进行计量，以作为分时电价结算的依据。

3、电子式电能表的抄表方式 全电子式电能表的抄表方式主要有以下几种：①人工抄表：根据表头显示进行抄表。②手持红外抄表器抄表：手持红外抄表器抄表它是一个带有红外收发的单片机控制系统。③远距离自动抄表系统：所谓远距离自动抄表系统是指管理人员可以坐在远距表的办公室里，应用微机通过专用线、无线、电力线、光纤等做为通道，进行抄表和用电管理。

4、全电子式予付费电能表 所谓网络购电式予付费电能表，用户到供电或物业管理部门去买电，而供电或物业管理部门采用远控或手持售电机，将购电量直接注入到用户的电表内，用户表头可显示出购电数。当显示电量减到一定值时，可发出光报警，提示用户购电，否则，当用完电时及时断电。

四、 集中式多用户全电子式电能表在我国的应用

我国居民住宅或公寓多以楼房为主。一座楼一般含几个单元，而每个单元少者一般近十户、十几户，多者几十户。

1、集中式多用户全电子电能表的结构、原理。

（1） 每户电能计量单元：主要由电压、电流采样和专用电能表芯片构成。它的任务是完成每个用户的用电量累积、存储，并同时将电量转换成相应的脉冲分别输出或送入单片机处理。

（2） 单片机系统：它是一个智能数据采集处理和控制单元。整个系统安装在一个见方约200*80mm2的印刷电路板上。它的任务是接收并存储各用户电量，经处理后控制公用显示器，定时、轮流显示各户用电量，控制对外通信，完成抄表或远控等工作。

（3）输出部分：主要包括公用显示器和对外通信、控制接口等。公用显示器轮流显示每户户号和电量，可24小时连续工作，用户随时可查看各自的用量情况。

2、技术指标、功能及合理选用：集中式多用户全电子式电能表的主要技术指标和单块全电子式电能表相当，而功能比单表强，性能价格比高于单表，由于篇幅关系，这里只介绍几点有关选用和使用的问题。

（1）分路电能计量户数：有两种类型：一种是几户至几十户的表，这种表分嵌墙式和外挂式两种，一般是一个单元装一块，安装在楼梯间。另一种是上百户以上的多用户柜式电能表。这类表专为学生公寓设计，根据当前高校学生公寓用电管理要求，这类表除具有远程自动抄表、予付费等功能外，它还可设计成具有负载任意限定和恶性负载识别能力。

（2）供电方式：有以下几种，可按需选用。①单相进线――单相、多户出线。②三相四线制进线――单相多户出线，即每相可接多户。要求每相所接户数尽量相等。③三相进线――三相多户出线，用户三相用电设备。④三相四线制进线――单、三相混合出线，其中三相出线可接三相用电电器。

当今，电能已成为最重要的能源，在市场经济下，人们对电能的计量要求准确度要高，使用寿命要求长，而对用电的管理要求实现智能化、自动化。全电子式电能表，取代传统的感应式电能表已势在必行。只有把好这些关，才能保证电能计量装置的准确性，从而确保供电企业和用户的利益不受损失。这对于树立供电企业的良好形象也有一定的现实意义。

参考文献:

篇7

中图分类号:TN911; TP274 文献标识码:A 文章编号:1004-373X(2010)14-0205-03

Power-supply Supervisory IC for Low-power Electronic Energy Meter

WU Hai-qiang1,2, TANG Zhen-zhong2, SHI Qian2 , MA Hui2, XU Yong-ping3

(1. School of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China;

2. Zhuhai ZhongHui Microelectronics Co. Ltd., Zhuhai 519020, China;3. Electrical and Computer Engineering, National University of Singapore, Singapore)

Abstract: A new self-developed low-powerpower supply supervisory IC--ZH17X6 is introduced, and its application in electronic energy meters is proposed. ZH17X6 series can be used for power-down monitor and system reset in the electronic energy meters. Compared with the similar circuits which are currently used in the electronic energy meters, due to the CMOS technology.ZH17X6 has the advantages of low power, low cost and robustness. A typical application circuit based on ZH17X6 for power-down monitor and system reset in the electronic energy meter is also included.

Keywords: ZH17X6; reset monitoring circuit; power-down monitoring; electronic energy meter

0 引 言

现代电子式电能表对系统稳定及掉电存数等有着异常严格的要求,掉电监测及复位电路是整个电表中最基本又极为关键的部分。目前国内各电能表厂家大多以MAXIM公司的MAX706、ADI公司的ADM706等类似集成电路做为掉电监测及复位电路的核心,使用该监控电路来监测系统是否掉电、监控MCU是否正常运行。但因为MAX706等在上电或掉电到4.4 V以下都有复位信号,而且复位信号输出时间不可控制,这很可能会影响到电表的掉电监测以及存数[1]。同时电能表频繁上、掉电,以及电源干扰信号很大时,就会引起反复复位造成电能表中数据被破坏,影响电能表的可靠正常运行。这关系到电表计量的准确性以及系统运行的稳定及可靠性。

目前众多厂家为解决上述问题,都专门围绕MAX706等看门狗IC增加额外的电路来提高掉电监测及复位电路的稳定性和可靠性。但复杂的额外电路带来了成本的增加,PCB布线难度的增加以及器件与焊点增多带来的可靠性降低的风险。

针对电子式电能表严格的复位监控功能,珠海中慧微电子有限公司推出了ZH17X6系列,它是一款低功耗电源管理数据保护芯片。

ZH17X6的主要特点是低功耗、高集成度和高可靠性[2]:

ZH17X6具有-40～+85 ℃的工业级工作温度、1.8~5.5 V的超宽工作电压;工作在5 V下10 μA、工作在3.3 V下5 μA以及低功耗状态下低至0.2 μA的工作电流;在系统上电、复位按键按下的情况下,芯片能够保证输出准确可靠的复位信号;其内部的看门狗电路能监视微处理器的运行,当 1.6 s内输入信号的状态没有改变时将发出复位信号;具有更加可靠的掉电监测功能。在检测到掉电信号时迅速通知MCU保存数据并且控制复位信号延时发出,可以防止数据因掉电而丢失。超宽的工作电压以及超低的工作电流使芯片格外适合于要求低功耗或使用电池供电的系统[3],使ZH17X6系列芯片可以广泛应用在医疗电子、工控仪表和消费类便携式电子等产品上;不低于4.5 kV的ESD防护,提高系统的可靠性;监测供电电源异常抖动并提供强制复位功能,大大提高系统工作的稳定性;所有功能集中在8引脚的SOP封装上(封装尺寸为5 mm×5 mm),性价比极高。ZH17X6系列芯片工作电压见表1,ZH17X6引脚说明见表2和图1。

表1 ZH17X6系列芯片工作电压一览

版本 温度范围/℃电压范围 /V封装

ZH1706-40～+851.8~3.68-SOP

ZH1716-40～+85 1.8~5.58-SOP

ZH1726-40～+85 3.0~5.58-SOP

表2 ZH17X6引脚说明

引脚名称功 能

1WDI喂狗信号,在芯片正常工作时喂狗信号需要在1.6 s内翻转,否则RESET输出信号将输出200 ms的复位脉冲,喂狗信号能被PFI信号屏蔽,只有MR和PFI高于1.25 V时看门狗电路才正常工作。

2PFI掉电检测信号,当PFI信号低于1.25 V时PFO为低,否则PFO信号为高。当PFI从低到高变化,延迟1.6 s后输出200 ms复位信号。

3 MR Vref输入信号低于1.25 V时,强制RESET输出信号为低。

4 STB低功耗模式选择电压信号,当VIN高于1.25 V时产生门控时钟信号。

5 GND电源地。

6PFO 掉电通知信号,低电平有效。

7 RESET 复位信号,低电平有效。

8 VDD芯片工作电源。

图1 ZH17X6 引脚说明

1 基于ZH17X6单片掉电监测及复位电路原理应用

图2是MAX706为核心的电表掉电检测及复位电路框图[4] 。在正常工作时,检测系统MCU产生的喂狗信号是否在一定时间内翻转,如果喂狗信号产生翻转,MAX706定时器的计数清零,重新计时;如果喂狗信号没有产生翻转,则产生复位信号[5]。上述过程如此重复循环。掉电检测电路利用MAX706内部电压比较器实现,配合线路电压采样电路以及掉电延时电路,在选取好线路电压采样电路的分压电阻阻值后,在掉电过程中分压电压到达MAX706比较门槛电压,会使MAX706产生掉电信号,同时为在掉电时争取到尽量长的存数时间,通常还配备比较大的延时电容。工作电源电压检测信号检测工作电源状态,当系统电压低于2.7 V时,产生低电平信号。该信号经过掉电判断电路与复位控制电路的作用后,可使MCU复位,避免电能表在非掉电状态、仅因为工作电压强烈波动时进入非正常状态。

图2 基于MAX706的掉电检测及复位电路框架图

图3是基于ZH17X6的电表掉电检测及复位电路框架图[3,6] 。图2中核心看门狗芯片的所有电路,都高度集成在一颗ZH17X6上。比较后可以看出,在保证电路稳定性和可靠性的基础上,ZH17X6极大地简化了如图2所示的电子式电能表的复位监控电路,从而使以它为核心的复位监控电路(如图4),在实际应用中具有很高的性价比。

图3 基于ZH17X6的电表掉电检测及复位电路框架图

图4 基于ZH17X6 的掉电检测及复位电路

在掉电时,ZH17X6的 PFI管脚检测到在R5,R3的分压电压低于基准电压时,比较器发出掉电通知信号。在发出掉电通知信号与完全掉电的时间段内,上电检测信号,控制喂狗信号检测电路及上电延迟电路均不工作,不产生复位信号。并且,当PFI监测到掉电信号时,ZH17X6马上进入低功耗模式[7]。此时芯片内部时钟振荡器关闭,芯片RESET 引脚输出和PFO 引脚输出都为高电平(无论此时PFI 引脚检测电压是否高于1.25 V),芯片总的工作电流为1 μA[8]。

片内比较器比较VBB经R6,R7分压后的电压与片内基准电压,当分压后的电压小于片内基准电压时,ZH17X6认为工作电压发生异常,马上输出强制复位信号,通过此方法实现对工作电源电压检测的功能。

表3 图4中所需器件列表

器件种类型号规格数量

看门狗复位芯片ADM7061

比较器略1

低功耗电压检测器略1

NPN三极管略2

双头肖特基二极管略2

贴片电阻略16

贴片电容略8

器件总计(颗)31

焊点(个)85

电路印制板约26 mm×28 mm―

图4中的VBB,是电表工作电压3.3 V(V33)与电池BT1经过双二极管Q1比较后得到的工作电压。在正常运行时,使用V33供电;当发生掉电时,则自动转换成电池供电。ZH17X6在3 V的工作电压下的正常工作电流为5 μA;在低功耗模式下仅有1 μA。使得ZH17X6完全可满足在电子式电能表发生掉电时,电池供电的低功耗运行条件。表3为图4所需的器件。

表4 图2框架电路所需器件列表

器件种类型号规格数量

看门狗复位芯片ZH17X61

双头肖特基二极管Q11

贴片电阻R2~R8,R198

贴片电容C3,C13,C16~C185

器件总计(颗)15

焊点(个)37

电路印制板约21 mm×10 mm―

由于集成度高,ZH17X6仅需少量元器件。┍3给出了图4原理图的整个电路所需要的4种约15颗元器件,总计37个焊点以及约21 mm×10 mm的印制板面积。

对比之下,┩2所示框架以MAX706为核心的复位电路,总共需要7种约31颗元器件,总计85个焊点以及约26 mm×28 mm的印制板面积(如表2所示)。

比较后可以清晰看到,基于ZH17X6的复位监控电路所需的元器件、焊点以及印制板的面积比基于 MAX706的电路分别减少了约51%,55%和71%。器件数量和焊点的减少以及PCB布板的简化,使得电子式电能表成本大幅降低,同时还大大降低电表出现故障的几率,提高了电表可靠性。

2 结 语

珠海中慧微电子有限公司推出的ZH17X6低功耗电源监控数据保护芯片系列,在提高电子式电能表稳定性、可靠性的同时,极大简化了电子式电能表的复位监控电路,降低了电表成本。

在ZH17X6面世之初,即被国内某著名电表企业密切关注。ZH17X6正式后,该公司立即与珠海中慧微电子有限公司达成合作意向。对ZH17X6进行了长达10个月的严格检测与现场试挂,ZH17X6在电表EMC实验、型式实验和现场试挂时表现异常的稳定,以最优的性价比,最终成功应用于该电表企业的三相多功能电表上,并以巨大优势逐步完全取代现有电路。

参考文献

[1]任秀云,张扬.一种新颖实用的电能自动抄表系统[J].电工仪表与公用表计行业信息,2006(5):27-29.

[2]珠海中慧微电子.ZH17X6 低功耗电源监控数据保护节能芯片[DB/OL].1-2,Rev 2,03/27/09.

[3]史谦,唐振中.一种延时复位控制电路[P].中国:200720178870, 01/14/09.

[4]邹于丰.MAX706在微处理器系统中的应用[J].仪器仪表用户,2003,10(4):49-50.

[5]郑小平,李先怀.用于电子式电能表的复位监控器[P].中国:200720063914.8, 05/28/08.

篇8

电能，已成为人类社会赖以生存和经济发展必不可少的一种重要能源，人类的所有活动几乎都与电有密切的关系。随着国民经济和社会的快速发展以及人民生活水平的不断提高，全社会对安全、经济、优质用电的要求越来越高。一款智能型高科技全电子式电能表，可以同时计量正/反向有功电能、正/反向无功电能、四象限无功电能，还具有多费率控制，负荷曲线记录，各相失压、过压、频率超限记录，数据LCD显示等多种功能。全电子式电能表主程序流程主要包括初始化、数据校验、负荷曲线修补和事务处理等。日常事务处理流程集中体现了多功能表的大部分主要功能，包括费率处理、计量数据采集及处理、自动抄表、电能脉冲输出、校表模块和掉电检测及处理模块等。以下我将从三个方面讨论三相全电子式电能表在现场中的多种用途：防窃电、谐波治理、无功管理。

一、防窃电

窃电一直是困扰电力正常供应和电力企业健康发展的一个突出问题。窃电行为不仅给国家和企业造成了巨大的经济损失，而且严重扰乱了正常的供电秩序，更造成了电力设施的损坏，形成重大的安全事故隐患，直接威胁着电网的安全。技术型窃电在近几年来发现的占比例越来越大，它主要与计量有关，很多窃电是用户通过破坏计量装置的准确性，以达到窃电目的。如：（1）计量回路内任何位置切断电能表的一、两相或三相电压，使电能表少计。（2）在三相四线计量回路内切断电能表的连接零线，使电能表少计。（3）将一、两相或三相电压互感器二次侧开路，使电能表少计。（4）在计量回路内，将一、两相或三相电流互感器二次侧电流短路，使电能表少计。（5）在计量回路内接入与正常计量无联系的电压或电流，使电能表多计、少计或反计电能。（6）在计量回路内，改变一、两相或三相电流互感器极性、变比。

全电子式电能表的表尾接线端子没有感应式电能表的电压小钩，有利于防窃电。电子式电能表的电流回路为锰铜片构成，电阻值低，在回路中一般不起分流作用。全电子式电能表计数器具有防倒计量功能，无论电流回路是正向还是反向接入，都能正向计量。

二、谐波治理

近几年我国电力负荷出现强劲的发展势头，电力负荷性质发生了很大变化，电气化铁路的运营和一些电力负荷产生谐波电源，造成电能质量变坏，使得电网污染，给发、供、用电等电气设备带来很多危害，电力系统部门引起了高度重视，对产生谐波源的电力工业用户进行治理。

供电系统中的谐波危害主要表现在以下几个方面：（1）增加了发、输、供和用电设备的附加损耗，使设备过热，降低设备的效率和利用率。（2）影响继电保护和自动装置的工作和可靠性。（3）使测量和计量仪器的指示和计量不准确。（4）干扰通信系统的工作。（5）对用电设备的影响。应用IEEE-519标准时，应注意它只适用于用户系统与公用供电系统之间的限制要求，并不涉及用户系统内局部电源质量的问题，而大多数谐波是在用户设备产生的而不是在公用电网产生的。

对于现有供电网络或待建电网中的电力污染情况，要进行仔细分析，通常解决的方法有两个：一是局部重组电网结构，分离或隔离产生电力污染的设备；二是使用电源净化滤波设备进行治理，通常电压谐波是由电流谐波产生的，有效地抑制电流谐波就会使电压畸变达到要求的范围。国内外很多单位已开始重视电源污染的治理。投资安装电源净化滤波装置，取得了提高电源品质和节能的双重效果。

（一）谐波治理类型电能表简介

某A厂电能表功能特点：（1）监测参数: 总有功电量、总感性、容性无功电量、基波有功电量、谐波有功电量、最大需量；（2）测试通道：测试通道为3相电压、3相电流；（3）电压测量范围：0～64V、112V、240V、400V；（4）电流：0～50A；（5）频率：48-52Hz；（6）技术指标：电网频率误差：≤0.02 Hz；（7）电压(电流)谐波含有率误差：≤0.1%；（8）电压偏差误差：≤0.2%；（9）电压波动误差：≤0.2%；（10）等效闪变值误差：≤0.1%；（11）三相电压不平衡度误差：≤0.2%。

（二）某B厂电能表功能特点：

该表采用先进的DSP（数字信号处理）技术和独特的实时高速电能算法，在负荷波动大、谐波含量高的运行状况下仍然能保证电能计量的准确。谐波分析功能：测量A、B、C三相电压、电流的总谐波畸变率及2-31次谐波含有率以及2-31次谐波电流值。谐波监测功能：参照GB/T/14549-93《电能质量公用电网谐波》标准，对总及2-16次谐波电压和谐波电流值进行监测，当被监测量超过限值时，电表产生谐波超限状态并且记录谐波超限事件。

对每一个监测量可单独设置限值。前30次谐波超限事件记录。超限事件记录包括超限开始时间、结束时间、超限时间、超限期间被监测量的最大值最小值及平均值。海量数据存储器：最大存储空间2兆字节，可扩充到4兆字节。极高的过载倍数，电流从1%In到600%In满足精度要求。

三、无功管理

电压是电能的主要质量指标，电压质量直（下转第121页）

（上接第159页）接影响电力系统安全、稳定、经济运行，影响用户产品质量，无功功率的流动会造成线路电压损失增大和电能损耗的增加，系统缺乏无功功率时就会造成低功率因数运行和电压下降，使电气设备容量得不到充分发挥，无功功率是影响电压质量和重要因素。国内电能表厂家在近几年内技术水平和制造工艺不断提高，有的同类产品已经超过了国外同类产品，但价格却是国外产品的三分之一左右。如果能大量安装并合理使用智能型三相电能表，我们不仅能节约大量人员还将使科学管理更上一个台阶。 参考文献

篇9

一、引言

电动汽车智能自适应充电技术的应用研究，将加快我国新能源汽车领域的研究，为纯电动汽车的发展奠定基础。同时在其他行业也有非常广阔的应用前景。

传统的充电方式可以分为以下几种：慢速充电方式、快速充电方式、更换电池充电方式等。以上每一种充电方式都有其自身缺点，在日常生活中对于一些普通场合，能满足人们的需求，但如果将这种充电方式应用于电动汽车中，就将会制约我国电动汽车产业的发展。这种常用的充电技术，不但充电时间过长，还会减少电池使用寿命，同时对充电电网干扰严重等很多缺点，形成一个技术瓶颈。要想解决这个技术问题，有两种思考方向，一种是采用新型的材料制成电池，一种是采用新型的充电技术。

智能自适应充电技术的应用研究，将根据电池本身在充电过程中所体现的动态特征进行分析和控制，通过智能监测系统实现对电池充放电过程的监控，可以识别不同类型的电池，并根据实际其测试指标，选择合适的充电方式，在保证电池使用寿命不变的前提下，尽量缩短充电时长。系统还具有故障分析与自动保护功能，在待机状态下实现低功耗输出。

二、充电最佳工况点研究

电池在充放电过程中所体现出的动态特性，在实验室通过大量不同材质的电池进行测试，在大量实验数据的基础上，我们进行分析研究，发现充电温度、湿度、电池容量、种类、充电电压、电流等因素都影响和制约电池充电过程。在实验室中，我们通过不同种类的电池和充电方式进行测试，根据电池在充电过程中的动态特性曲线，忽略次要因素，经大量实验分析得出：在电池充电过程中，要想得到最佳充电工况点，应将充电温度控制在0.2～2.0℃之间变化，随着充电时间的增加，存储电荷数量将增加，但同时电池的使用寿命也会缩短，那么在合适的温湿度及相应条件下，保持充电过程电池温度的变化在理想范围之内，我们可以通过计算与仿真得到电池充电过程最佳工况点。

三、智能自适应快速充电系统整体设计

1.系统整体设计

智能自适应快速充电系统的设计应包含以下几个单元：系统电源单元，单片机控制单元，电池类型检测单元，显示与打印单元，报警与自保护单元，充电过程监控单元（充电电压监控电路，充电电流监控电路，充电过程温度监控电路），数据采集与处理单元（常规数据的存储，充电时间与电压、电流的选择计算，A/D信号转换与处理），输入与输出单元（按键输入，打印输出，显示输出），无线通信单元组成，如图3-1所示。

图3-1　系统整体设计框图

2.控制算法设计

在系统设计过程中，考虑系统的安全性、稳定性与经济性，本设计采用的双闭环控制方式，并通过数字PID控制算法进行调试。系统根据检测电池类型输出期望值，通过监控单元控制数据采集与处理单元转化相应充电电压与电流，并检测充电过程中电池的温度变化，利用控制电路把电池温度控制在要求范围内

3.控制算法参数的整定

在智能数字化控制系统中，参数的整定十分重要，参数整定的好坏将会直接影响系统的调节品质。本设计采用简单易行的工程整定法，即扩充临界比例度法，并根据工程经验确定好PID控制器的结构以后，进行PID控制器的参数整定。

四、整机性能测试

在实验室中针对不同材质、相同规格充电电池进行多次重复性实验，测试基础数据如下表4-1所示，实验室基本参数如下，温度25℃，湿度40%。

篇10

1.概述

继电保护装置在电力系统中是十分重要的设备，它能维护电力系统的正常运行。在电力系统正常时继电保护装置会对电力系统的工作状态进行监督和反应，当电力系统出现间题时，继电保护装置会迅速运用遥调和遥控等方式对系统间题进行处理，避免了间题的扩大。因此保证继电保护装置的正常运行对电网系统来说是非常重要的。在现今社会，原有的传统继电保护装置已经逐渐不符合电网系统的要求，因此继电保护装置开始朝着自动化、智能化发展，并且已经取得了一定的成就。

2.继电保护自动化的概念及工作原理

为了保护电力系统能够正常运行，或者在发生间题时能够及时的发现和解决，技术人员对电网系统设置了继电保护装置，维护了电网的正常运行。而最新技术下产生的继电保护自动化则更加有效的解决了这个间题。它会在电网系统发生间题时，立即予以发现，然后自动采取相应措施，这些措施包括报警信号、跳闸等。如果有必要，这种装置会把故障部分进行隔断，避免事故的进一步扩大，对一些比较简单的故障继电自动保护化装置也可以直接予以解决。

继电保护装置通常由引脚，线圈，衔铁，触点等构成。输人信号是指源于其传输系统的保护对象的信号，测量模块通过采集被保护对象的有关运行特征信号，而得到测量信号，须与整定值进行对比，比较结果被送达至逻辑模块。逻辑模块依据测量模块的比较值的大小、性质及产生的次序或以上几种参数的组合，来进行逻辑运算，其逻辑值决定动作是否进行。

在自动化的电网实际运行中，它对于发电、配电、输电等电气设备的监控，都是由传感器来完成的，并且结合网络系统来采集和整合监控数据，然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合，最后对数据进行分析。利用这些信息可对运行状况进行监测，实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正。因此，这种分布式发电、交互式供电对继电保护提出了更高要求。因此自动化的继电保护装置不仅需要确保保护对象信息的安全，还需要关联到其它电气设备的运行信息。

在新型的自动化继电保护系统中，主要通过监控系统，讲被保护对象所有的电气量信息以及与其关联节点的其他节点的运行状况信息进行分析和决策，实时对相应继电保护装置的保护功能和保护定值进行修正、调整，确保保护装置能够适应灵活变化的情况。

3.继电保护自动化关键环节

根据继电保护的工作范围和效果进行详细的特征分类，可分为选择性、灵敏性、快速性、可靠性，这四个点是继电保护的系统能否正常运行的客观要求。

3.1灵敏性

在继电保护系统中，当电力系统发生其维护范围之内的故障时，可以通过灵敏系数有效的反应，确保系统的运行安全。

3.2可靠性

继电保护系统的可靠性是指当在规定的范围之内，系统产生了其应该动作范围内的故障时，装置不该拒绝该动作。然而不是它的动作范围内的情况时，该装置不应误动作操作。

3.3快速性

为了防止故障蔓延，减轻危害，尽可能的恢复电压。因此，当系统发生故障时，装置应保证动作迅速，及时切除故障。

3.4选择性

在故障发生时继电保护系统会对故障的严重程度进行判断，然后将故障点的线路切断，让无故障的系统能继续进行正常工作，最大程度上减少故障对整个系统带来的危害，使电网系统能够保持常规状态下的运行。

4.新时期电力系统对继电保护自动化的影响和挑战

在目前我国的继电保护装置水平还比较落后，传统的继电保护装置还占到了主流，阻碍了我国电力系统的发展。我国的电网继电保护水平必须跟上世界的先进水平，让我们的继电保护装置能从传统中得到改变吗，走向数字化、自动化、智能化。这不仅是对于继电装置的革新，也是整个电网系统的一个重大升级，也符合时展的需求。在目前我国的电网系统正在朝着智能电网迈进，许多新的设备投人运营，这就导致设备的故障率有了一定的增加，对继电保护来说也提出了更高的要求。所以需要提高继电保护装置的技术水平，以便适应不断发展的电网系统，切实保护电网系统的正常运行。目前，在电力系统的大力发展下，针对自动化的继电保护技术，需要解决的间题主要只有：时间和数据的同步性以及继电保护的整定计算。

智能电网中的额电子式互感器是分布式的，数据采集模式也是通过单元合并的，为了保证数据采集和传输的同步，在系统中需要精确的时钟同步。

在电网继电保护整定计算中，需要考虑很多的因素，比如电网的接线方式，以及运行方式，它们会对定值计算产生很大的影响。为了合理协调保护的灵敏性、速动性、选择性和可靠性之间的关系，保证各保护达到最佳的配合状态，就要求我们对电网的各种运行方式及多种故障情况进行反复而周密的计算。

5.继电保护的未来发展趋势

继电保护的技术发展道路已经越来越明确，就是智能、数字、网络，并通过信息处理技术将数据整合在一起。

目前继电保护技术正在朝着智能化、数字化以及网络化发展，适应了智能电网的技术水平要求。在以往的继电器使用中往往有一些间题，表现最明显的间题是系统的定值计算与管理系统定值分离，这种分类导致了数据的不准确，给操作带来了较大的困难，同时比较容易产生较大的失误。因此技术人员加人了智能化概念，就是通过模糊逻辑、神经网络等控制手段对继电保护装置进行控制，保证了数据的准确性。因此，数字化的继电保护装置在人工智能的控制下建立了继电保护网络，从而最大程度的实现了对于继电保护装置的控制，也加强了对于电网系统的监测与故障处理，是未来继电保护装置未来的发展趋势。

结束语

在智能电网不断发展的今天，对于整个电网系统的安全与稳定来说也提出了挑战，继电保护技术就是在这种挑战下得到了创新和发展。目前我国的继电保护技术还不够先进，传统的继电保护装置还占领了大部分的电力系统，因此我们需要不断加快对于继电保护技术的研发，提高先进继电保护装置的更新频率，让我国的继电保护技术朝着智能化、数字化以及网络化道路不断前进。

参考文献