智能电表自动化检测关键技术分析

发表时间:2021/4/22   来源:《当代电力文化》2020年34期   作者:蒙鑫
[导读] 目前,智能电表已经大规模应用。但在智能电能表的运行管理中,其检验方法和检测手段的目标还不够明确,要加强对智能电能表的检验和检测方法进行研究。
        蒙鑫
        国网重庆市电力公司营销服务中心  重庆  401123
        摘要:目前,智能电表已经大规模应用。但在智能电能表的运行管理中,其检验方法和检测手段的目标还不够明确,要加强对智能电能表的检验和检测方法进行研究。本文对智能电表自动化检测关键技术进行分析,以供参考。
关键词:智能电表;自动化;检测技术
引言
        随着智能电表的广泛使用以及周期性的替换,大量拆回智能电表需要进行故障诊断和功能测试,以便实现合格计量资产的再利用。由于数量巨大且功能测试流程不够规范,拆回智能电表的功能测试工作需要巨大的人工成本且效率较低。本文采用工业控制技术,预想一个能够完成智能电表功能自动测试的系统。该系统基于CAN总线技术、工业以太网技术以及光电传感器技术等,采用主控单元和数量可调整的功能验证单元的模块化设计,实现了对智能电表主要功能的自动测试。
1智能电表中电池组电压检测管理芯片的设计
        设想通过电压调节器或灯泡插座等独立组件测量主板上电池续航时间,采用阻力速度法、浮法等。实际电压降低到测量芯片可接受的电压范围内,计算出的电压通过偏差乘以降低率计算得出。该程序简单且经济实惠,但存在错误,无法修复。并且电池组越多,测量单件体应力时测量误差越大。电机必须通过控制器供电。这会影响整个系统的测量精度,因为接地通常会因现场干扰而改变,并且无法精确控制接地。直接测量技术由构成线性测量圆的线性测量装置组成,在选择要检查的通道后,通过模拟开关转换为A/D转换器。在电阻供电或更换接地电位计时不需要此方法,可以测量每个电池的电压。该方法需要大量的运行阻力和精细调节阻力、高昂的成本和电路的复杂性。对继电器开关进行采样时,继电器机械接触寿命有限,且有噪音。价格低廉的独立元件;价格低廉的独立元件;但是,由于三极管的温度很高,因此该方法风很大。将计算滑块与P形MOSFET管道结合使用虽然很小,但与直接测量类似,还需要运放和MOSFET管,且由于MOSFET管存在导通电阻,必然存在误差。
2 NTL检测方法
        该方法的主要目的是为用户提供一个基于智能节能表异常概率的评估表。此方法使用SM数据进行特征抽取。提取的特性包括重要的SM报警数据、功耗测量数据(EC)和电气参数,以及从二级数据库提取的地理和智能电子表格参数。预处理数据集后,这些属性将作为输入插入到多个计算机学习(ML)算法中,以选择和评估算法。如果最佳算法的评估满足所需标准,则存储参数并用于预测新的用户示例,以获得最终输出中的用户列表。
3 SM数据的特征提取
3.1从QB中提取的特征
        在IEC870-5-102协议中,QB使用8位生成智能报告消息。二进制字节分为八个单独的位,每个位代表一种警报类型。如果度量期间触发了警报(其中标记位于文本中),则该值设置为1。否则,该值为零。
3.2从EC测量中抽取的特征
        EC测量还可用于检测智能表错误。每组测量的时间戳用于计算过去n天内收到的测量数。此数据可以告知ML模型SM最后n天缺少的测量数。此外,SM数据可用于获取功耗为0千瓦/小时的电力用户。本文采用距离相关分类对不寻常用户进行分类。

此方法创建了每个用户的基本功耗模型,按基本电源模型对用户进行分类,然后根据用户的电源模型和与基本电源模型的距离生成异常的电力特征。根据每个用户的能耗对用户进行分类后,创建了基本能量模型以进行每月能量分析。
4控制系统软件设计
4.1中央控制终端
        集中式控制终端执行两项主要任务:第一协调整个系统,第二个是将每个智能列表动态分配给每个测试循环。在整个运行过程中,中央控制终端必须与每个测试过程实时通信,才能获得当前状态。当前装置的测试任务完成后,装置的中央控制终端将立即指派一个新任务。中央控制终端可确保每个测试单元得到最佳利用,从而提高整个测试系统的效率。
4.2功能测试单元
        开机后,功能测试设备首先完成自检,然后将自检结果输出到中央控制端。中央控制终端根据计划向功能测试单元输出智能表发送到的信息。功能测试单元根据表到达时间、控制面板向下和表定位到功能测试单元。当表进入一个单元格时,该单元通知中央控制端开始测试。测试过程分为多个步骤,每个步骤将相应的测试结果发送到一个中央控制终端。功能测试单元完成所有测试后,智能表将移到下一个测试单元。此时,测试单元向中央控制终端报告就绪状态,并等待下一个测试命令。
5智能电表的检测研究
5.1双向通信功能研究
        双向通信是指在电网中相对重要的微无线和低功耗线速传输。两者之间有一定的互补性,主要受天气和地理等自然因素的影响。配电装置又受其网络结构、电力承载能力、噪音干扰等因素的影响。大部分智能电源采集和采集设备都是双向通信功能,因为它们方便了无线电波和无线双通道或异构结构的部署,并确保了优化组结构和有效消除通信中继点的工作性能。在应用smart slice之前,通过全面的性能认证和双向通信功能,基于应用程序标准和协议策略确保了smart slice应用程序的安全性。
5.2计量性能研究
        smart slices主要由测量系统和CPU处理系统组成,其中电压信号通过电压阻抗进行采样,然后将电流信号发送到测量芯片,再由乘法变压器转换为脉冲信号输出,同时CPU处理系统同步输出数据,以累积方式存储并通过液晶显示器显示。智能能量表通常分为三个运行期间能量测量的区域。第一个领域是收集能量测量数据并将其存储在仪表中。第二个方面是通过本地区域的通信网络向用户移动用户端的显示设备发送数据。测量数据通过广域网传输到中央数据库计算供电网。土方量数据的传输可能会受到通信协议和帧格式的影响。这将导致从数据库接收到的能量测量与最初传输的数据不匹配,从而可能导致电源与用户之间的冲突。因此,请改善中央资料库中资料的测量效能、验证方法和决策准则,以确保smart slices运作期间的稳定性。
结束语
        经过现场测试,系统功能测试单元可以有效地对智能电表进行耐压测试和两次功能测试,可以识别拆回智能仪表的质量,并将缺陷电表自动分拣出来。相对于人工检查,测试系统大大提高了拆回智能电表的功能测试效率和质量,因此具有良好的推广价值。
参考文献
[1]田杨童,张煌,后量子的智能电表隐私保护方案[J].计算机研究与发展,2019,56(10):2229-2242.
[2]陈绍林,基于智能功率检测的变频空调器电量管理系统设计[J].制冷与空调,2019,19(07):22-27.
[3]叶兰.浅谈智能电能表自动化检定流水线的发展[J].中国新技术新产品,2019(14):13-14.
[4]刘聪,何平,赵志斌,迟福建,孙京生.一种智能电力计量系统的设计和实现[J].信息技术,2017,43(07):129-132.

作者简介:蒙鑫,男,1988年10月出生,重庆渝北人(籍贯)
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: