1、節能管理中的電力分級計量隨著能源消耗的不斷增加，節能已經成了我們生活中的共同主題。對用戶而言，如果能夠明確自己的具體消費，就有可能進一步地減少能耗。因此，電能計量表的發展，也即對能耗的測量變得越來越重要。從管理部門角度而言，如果能對用戶信息進行監測，對用電數據進行節能的分析和匯總，及時做出決策，如果硬件允許，還可直接向下級集中器或電度表發出指令，從而對用戶的用電行為實施控制，如停、送電遠程操作，這將是節能管理中的重要工作。節能的首要基礎是對用戶使用的電能做出精確的計量，國家也對電力的計量管理提出了新的要求。要求電氣設計中要采用分級計量裝置，實現數據的多級匯總，從而能夠分析出節能的依據。精巧電表

2、的出現為實現靈活、可靠、方便的電能計量提供了全新的手段。1 、精巧電表隨著傳感器、自動化儀表以及集成電路技術的發展，電子式電度表無論在外觀、性能以及應用等方面相比傳統式電度表都得到了顯著的提高，為節能應用提供了良好的基礎。但是傳統的電子式電度表仍然具有一些缺點，如體積大、安裝不方便等。如美國某公司推出的Minipower精巧電表系列導軌安裝式電子多功能電度表它們采用了專用的大規模集成電路與最新的單片處理器及其外圍芯片設計技術，由先進的單片機處理系統進行數據的采集、處理和保存，電量數據顯示采用7位寬溫度型液晶顯示，具有復費率（分時）電量計量，能進行紅外載波通訊及RS485接口串行通訊抄表/設表等

3、。電度表的技術性能完全符合IEC61036國際標準以及中國部標DL/T614-1997、中國國標GB/T17215-1998中1或2級相關技術要求。Minipower系列產品可靠性好、體積小、重量輕、外表美觀、工藝先進、35mmDlN準導軌方式安裝，并具有良好的抗電磁干擾、低自耗節電、高精度、高過載、高穩定性、防竊電、長壽命等特點。其中MP210g薄至18mm使用非常靈活方便。2 、精巧電度表的技術優勢精巧電度表由于集成了專用的大規模集成電路，采用微電子技術計量電量，因此具有傳統電度表無法比擬的技術優勢。2.1 精巧電度表的工作原理以圖1的MP280三相電度表為例，被測三相交流電壓和電流經過高

4、精度采樣后送到專用電能計量芯片經過一系列數字處理后，轉換成與有功功率成正比的脈沖頻率信號送給微處理器，微處理器將脈沖信號依據時段費率進行分時累加，得到總電量和各費率電量，結果保存到數據存貯器中。微處理器同時完成顯示和與外部進行信息交換的功能，其原理框圖如圖2所示：計量單元':采用專用計量芯片，三相電壓經電阻網絡分壓送至芯片的14、15、16腳；三相電流經互感器取樣轉換成電壓送至芯片的5、6、7、8、9、10腳。專用計量芯片內將電壓與電流相乘并轉換成電量脈沖信號自1腳輸出；電量脈沖信號一路通過光耦送至微處理器單元，另一路經發光管及光耦送至端子上，用于校表。微處理器單元：單片機連續對光耦傳

5、來的電量脈沖信號進行累計，并按電能表的K值轉換成電量，進行存貯、顯示。顯示采用帶漢字字符及6位數碼的LCD屏，由HT1621直接驅動。單片機內部集成了“看門狗”電路及復位電路。存貯器為24C16，其接口為I2C總線，主要貯存各種電量值及電表運行參數，采用三重數據存貯技術，停電后數據不丟失。時鐘芯片RX-8025,具有溫度補償功能，測溫芯片采用LM75可由單片機直接讀取溫度數值，測量環境溫度，并將溫度補償修正值送入時鐘芯片；芯片的10腳輸出1Hz的秒中斷信號。紅外通信的38KHz載頻信號由單片機的26腳輸出，通信數據通過三極管調制在載頻上；紅外通信和RS485通信的接收電路相互獨立，單片機的1腳

6、用于RS485通信的接收，采用模擬串口通信方式。RS485通信單元：RS485通信電路與微處理器單元電路采用光耦隔離，485芯片平時工作在接收狀態，當A、B端接收到信號時，其1腳輸出的接收信號經光耦送至單片機的1腳上，回碼時單片機的16腳輸出低電平，使485芯片工作在發射狀態，回應信號自單片機的14腳（TXD端）輸出，經光耦送至485芯片的4腳上，此時A、B端有信號輸出。電源部分：電源采用單相電供電方式，變壓器的初級加裝壓敏電阻。由于計量單元、微處理器單元和RS485通信單元均用光耦相互隔離，因此各單元的電源采用分別供電方式；計量單元用一組+5V電源；微處理器單元用一組+5V電源；RS485通

7、信單元用一組+5V電源。2.2 精巧電表的技術優勢安裝標準化精巧電表采用35MMs際標準導軌安裝。由于采用了多項的先進的尖端技術，融合強大的功能于方寸之間。精巧電表系列中最小的MP21/品僅僅18MM®,可以說是世界上最薄的電表。由于體積的大大縮小，并且采用了35MMi際標準導軌安裝，精巧電表可以在很小的范圍內安裝，甚至可以和微型斷路器一起安裝在家庭的小配電箱內功能強大，應用范圍廣精巧電表采用最新的數字技術，在很小的體積內提供電度測量、分時計費、RS485通信、紅外遙控等多種功能，使用于高檔廠房、建筑的高級計量、自動抄表的要求。輕松組建基于自動抄表系統的節能數據分析系統3 、基于自動

8、抄表的節能數據管理系統電能量數據管理是智能配電系統中的一個重要環節，傳統的電度表由于不能自動抄收、控制用戶用電量，電能量的結算是依靠人工定期到現場抄讀數據，不可避免地存在以下問題：統計數據不準確，無法真實反映用戶用電情況；操作難以規范化，造成不明損失增加；數據采集不及時，無法實時反映系統狀況，不能對用戶行為進行有效監控；且耗費人工多，成本高，效率低。顯然，上述弊端使得人工抄表管理模式不能適應電力體制的改革，也直接阻礙了諸如分時電價運營、預支電費等先進管理模式的推行。自動抄表技術就是在節能數據管理的迫切需求下逐漸發展起來的。自動抄表技術(AutomaticMeterReading)是將數據自動采

9、集、傳輸和處理應用于電能供用與管理系統中的一項新技術。它從根本上克服了傳統的人工抄表模式的弊端，給電能管理的現代化帶來了新的希望。目前，美國等發達國家已把自動抄表技術廣泛用于配電管理。我國對自動抄表技術的研究起步較晚，但是發展速度很快。隨著電力市場管理改革的不斷深入、對自動抄表技術的研究必將成為熱點與方向。3.1 節能數據管理系統的構成典型的節能數據管理系統主要由前端采集子系統(自動抄表)、通信子系統和中心處理子系統等三部分組成，如圖3所示。3.2 前端采集子系統按照采集數據的方式不同，電能計量自動抄表系統可分為本地自動抄表系統和遠程自動抄表系統兩種。本地自動抄表系統的電表一般加裝紅外轉換裝置

10、，把電量轉換為紅外信號，抄表時操作人員到現場使用便攜式抄表微型計算機，非接觸性地讀取數據。遠程自動抄表系統由電子式電度表或加裝了光電轉換器的機電脈沖式電度表構成系統的最前端，它們把用戶的用電量以電脈沖的形式傳遞給上一級數據采集裝置。目前實際應用的遠程自動抄表系統大多采用兩級式數據匯集結構，即由安裝于用戶生活小區單元的采集器收集十幾到幾十個電能表的讀數，而安裝在配電變壓器下的集中器則負責定期從采集器讀取數據。上述的Minipower系列既具有紅外載波通訊（掌上電腦）抄表功能，也具有RS485接口串行通訊抄表功能，且符合中國電力部DL/T645-1997多功能電度表通訊規約。3.3 通信子系統通信

11、子系統是把數據傳送到控制中心的信道。為了適應不同的環境條件以及成本要求，通信子系統的構成有多種方案。按照通信介質的不同，通信子系統主要有光纖傳輸、無線傳輸、電話線傳輸和低壓電力線載波傳輸等四種。3.4 中心處理子系統中心處理子系統是節能數據管理的中心，主要由中心處理工作站以及相應的軟件構成，是整個節能數據管理系統的最上層，所有用戶的用電信息通過信道都匯集到這里，管理人員再利用軟件對數據進行匯總和分析，以便做出相應的決策。如果硬件允許，還可直接向下級集中器或電度表發出指令，從而對用戶的用電行為實施控制。由于自動抄表獲得的數據量很大，因此要求中心工作站的硬件必須有一定的運算和存儲能力；而在軟件上首

12、先要求操作系統應穩定可靠，其次必須具有處理海量數據的能力。典型的節能數據管理軟件具有如下功能：（1）遠程設定抄表集中器和采集器內的參數；（2）抄收整個系統中所有電度表的數據；（3）使中央控制站可遠程地對用戶電度表進行斷電和送電控制；（4）運行數據庫，生成用電量日報、月報表，進行電費結算；（5）使系統可進行查詢管理，對異常用電戶給予告警提示，以配合檢查。3.5 應用前景近年來用戶對節能數據管理系統的需求是逐年遞增的（如圖4所示），已經快變成了智能配電建設中不可缺少的系統。原因有幾方面：1.隨著人們生活水平的提高，人們越來越注重自己的隱私權和個人的生活空間，不喜歡受陌生人的打擾；同時，有許多小偷和搶劫犯，冒充抄表人員，入室作案。這些因素都會影響業主的購房心態。2.建設部出臺了一些指導性文件，明文規定21世紀的工廠、企業、住宅中應該有節能數據管理系統，并且作為是否應用了高科技技術的一個條件之一，在客觀