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作为电表制造商和电力公司的首选IC解决方案提供商，ADI公司至今已向市场推出17种产品，并有超过2.25亿片电能计量IC被应用于世界各地。ADI公司还拥有超过一万种的其它创新和高性能技术产品，其中一些适用于电能计量应用，例如：ISM RF收发器、高速数字隔离器、基准电压源、温度传感器和RS-485驱动器等。如此全面广泛的技术使ADI公司能够出色地应对最新的低成本三相电表市场的需求。 现有解决方案的挑战 三相电表通常要求高性能。虽然低成本三相电表的发展趋势同时要求简化性能规格，但一些基本电气要求和电力公司的规范却对其成本有着重大影响。 各相之间的电气隔离：顾名思义，三相电表系统由三相组成，每一相代表一个独立的电压和电流源。在三相电表中，每相的电能测量通常合并为一个结果，这要求各相之间进行电能信息交换。因此，各相之间需要进行电气隔离。 兼容直流电流：该要求源于IEC62053-21标准和MID CENELEC欧洲标准的半波整流波形测试，它对于支持电气设备中大量使用简单的半波整流器至关重要。这样就需要使用可兼容直流电流的感测技术。 电压输入与电流输入之间的隔离：电表制造商和电力公司更乐意使用简单的测试设备来进行三相校准和验证，这种非标准要求需要在电压与电流之间提供隔离。 以上限制条件使得业界对于三相电表设计形成了如下共识：利用电流传感器隔离各相，并实现信号处理和数据管理与电力线的隔离(图1)。有四类技术可实现电流感测隔离：电流变压器(CT)、罗氏线圈、霍尔效应和变压器分流。不过，由于存在专利保护，电流变压器是在开放的市场器件中唯一能够利经济有效地实现的解决方案，这导致许多新兴电表制造商广泛采用兼容直流的电流变压器。ADI公司拥有丰富的三相模拟前端(AFE)产品组合，支持仅功率测量以及四象限电能测量。这些解决方案能够满足电能测量与隔离电流传感器连接的三相电表市场需求。http://cn.newmaker.com/nmsc/u/2011/20115/art_img/20115189361046306.jpg遗憾的是，由于技术非常独特，兼容直流的CT价格高昂，因此它并非实现低成本系统的灵丹妙药。总之，由于电流感测解决方案缺乏竞争，电流传感器技术的优势和弊端也就无从谈起。 替代方案 一种可选的方案是将ADI公司的单相AFE和片上系统(SOC)与高速数字隔离技术iCoupler和低阻值分流电阻相结合，来实现一种新型系统解决方案，从而为电表设计人员提供一种采用全新技术的系统架构选择(图2)。 http://cn.newmaker.com/nmsc/u/2011/20115/art_img/20115189365812507.jpg1.分流电阻 分流电阻可解决许多电流感测问题，但同时也存在一些局限性。其优点是成本低、易于获得、兼容直流、宽线性范围、宽频率范围和无需相位校准。局限性包括：最大电流小于100A，满量程信号电平只有数十毫伏(mV)，要求隔离，以及需要以线路电压为中心的双极性输入。 2.电能计量IC 虽然分流传感器的限制很少，但ADI公司的AFE和SoC能够以独特方式解决低信号电平和双极性输入的难题：内部模拟增益较大，可以与最低200μ?的分流电阻连接；已获专利的模拟输入结构支持在单极性IC接受双极性输入；精度高于1类标准；同类最佳可靠性；高品质、易于生产。 此外，电表设计工程师可以根据电能测量要求(仅功率、功率加均方根值或四象限)选择合适的AFE与广受业界青睐的ADE7569 SoC配合使用。ADE7569属于ADE75xx系列产品，它具有如下功能特性：带高精度基准电压源的高精度电能测量引擎、具有低功耗休眠模式和内部电池切换功能的电源管理、低电流实时时钟、电平可调的LCD驱动器，以及带嵌入式闪存和RAM的8位单周期8052微控制器内核。 3.数字隔离IC 电能计量AFE与SoC之间的数字隔离可以利用针对仅功率脉冲输出AFE的标准光耦合器实现。但是，随着三相电表变得越来越复杂，AFE需要提供的信息也越来越多，例如：均方根值、无功功率、视在功率或THD测量的瞬时波形等。为了从AFE收集这些信息，AFE与SoC的通信速度需要大幅提高。因此，从性能和成本的角度来看，光耦合器技术难以胜任。不过，ADI公司的iCoupler技术可解决这一问题，并允许电表制造商使用这种基于分流电阻的架构。ADuM2401系列产品给4个数字通道提供5kV的隔离(每个UL1577测试)，可以用于SPI接口。 此外，ADuM5242等器件提供的IsoPower技术集隔离式DC/DC电源与数字通道隔离于一体，不仅能够隔离AFE串行接口，而且还能够提供AFE电源，因此图2中的电源2可以去掉。 本文小结 利用电能计量AFE、SoC和数据隔离技术的结合，ADI公司提出了一种创新解决方案来解决低成本、多功能三相电子电表的设计难题。这种方案不仅符合与隔离相关的标准和要求，而且允许AFE与SoC之间传输更多的信息，分流传感器本身的优势也得以充分发挥。 虽然许多人认为电能计量是一个低成本市场，没有什么空间可供创新和开发高附加值解决方案，但ADI公司正不断挑战这一观念。2007年，ADI公司推出了集成电池切换和电源管理功能的ADE7569，解决了电池供电问题。ADE7569的创新系统架构使一些关键功能(包括温度测量、计时、LCD显示和UART)在电池供电模式下仍然有效，而功耗则非常低。同时推向市场的ADuM5242采用了突破性隔离技术，集成了高速数字数据隔离和隔离电源。这款产品用创新解决方案来解决电表制造商的最关键设计问题，进一步增强了ADI公司的三相电表系统解决方案。(end)
《羊城晚报》爆出一条新闻，“中国电信电力两年违法收费50亿元，其中电力违法收费27.4亿，这一数字还仅仅是专项检查核实的数字”。 针对人们极为关注的供电计量上的“缺斤短两”问题，国家技术监督局组织力量对全国17个省的企业生产的34种电表进行了抽检，结果发现，75％的电表都出现了正误差，即人们所说的“走的快”。对家庭正在使用的电表检测的结果更令人感到吃惊：偏差最大的要快28％，大多数快10％左右，也就是说居民要无端地多掏10％―28％的电费。 国家明文规定，电表误差在正负2％以内均属合格产品，因为技术原因造成计量器具出现偏差是可以理解的；可实际情况却远非如此。随着调查的深入，一些电表生产企业最终道出了实情：目前企业生产的电表大都是由电力公司统一购买后安装给用户的，一些电力公司为了获取不正当的利益，私下要求企业在生产电表过程中将电表调快，而且是越快越好，否则，就会以你的产品“不合格”而拒绝收购，企业为了经营和效益只好从命。==============================================================================================电表也算是计量仪表，这么大的问题，质量技术监督部门竟让没有监督，交给电力部门来校对和安装……想起之前有人说永磁铁吸住能让电表变慢，您们听说过吗？关于这一事件您有什么看法？个人可以把电表交到质量技术监督部门校正后再用吗？欢迎大家踊跃讨论！
摘 要：鉴于公共建筑电能消耗主要集中在低压终端的现状，为了实现对终端用户用能的量化管理，在公共建筑低压配电系统中加装电能计量装置，实现电能计量管理十分必要。本文介绍一种采用现场总线的数字式复费率电能表，以及利用该表组成的电能管理系统，实现电能管理的实际案例。关键词：DDSF1352/DTSF1352电表；电能管理系统；工程案例0 引言 由温家宝总理签署的中华人民共和国国务院令第531号《公共机构节能条例》已经2008年7月23日国务院第18次常务会议通过，自2008年10月1日起施行。《条例》第十四条明确指出：公共机构应当实行能源消费计量制度，区分用能种类、用能系统实行能源消费分户、分类、分项计量，并对能源消耗状况实行监测，及时发现、纠正用能浪费现象。建质〔2006〕277号文《全国民用建筑工程设计技术措施——节能专篇 电气分册》提出电气回路要加装电能计量装置，而江苏、上海也分别推出苏建科〔2007〕217号文《江苏省公共建筑用能计量设计规定》和沪建交〔2008〕828号文《关于进一步加强本市民用建筑设备专业节能设计技术管理的通知》，进一步明确提出对主要用电设施分项计量，对办公楼、商场、宿舍等应计量到经济核算单元；对医疗病房、宾馆客房、学校教室应按楼层或功能分区计量等等，并纳入审图和竣工验收标准之中。 目前终端电能计量表计的安装普遍采用传统壁挂式的安装方式，存在体积大，安装不方便等缺点。而DDSF1352/DTSF1352导轨式安装电表采用模数化设计，具有体积小、易安装、易组网等优点，易于实现终端配电电能计量。便于配电系统加装电度表的改造。1 DDSF1352/DTSF1352电表简介1.1 产品特点 DDSF1352/DTSF1352单、三相电子式复费率电表，采用DIN35mm轨道安装，结构模数化设计，宽度与微型断路器匹配，分别是4和7个模数，可方便安装于照明箱内（见图1）。一次接入最大电流20（80）A，80A以上需外接CT，变比最大可扩至6000/5A。电表带RS485通讯接口，支持MODBUS-RTU协议或DL/T645规约。接线端子上的透明翻盖与外壳可铅封，达到防窃电的目的。该表除用于企事业内部电能计量考核管理外，经供电部门测试校验合格后，还可作为贸易结算表使用。该产品符合GB/T 17215-2002《1级和2级静止式交流有功电能表》，GB/T 15284-2002《多费率电能表特殊要求》等标准要求。 1.2 设计原理1.2.1 单相DDSF1352电表设计原理 DDSF1352单相复费率电能表采用ADI公司最新技术ADE7169F16片上系统的单芯片设计完成。ADE7169集成了高精度计量单元模块和8052的MCU及其外围模块，计量模块计量精度高、能测量各相电流、电压有效值、各相及总的有功功率、无功功率、电网频率等运行参数，过载倍数大。片上8052的MCU带有16K FLASH和512B RAM和多种外设模块，支持低功耗温度补偿的片上RTC模块、LCD驱动模块、电源管理模块、SPI/I2C接口模块和UART通讯模块等，用一片ADE7169就能实现单相复费率多功能电能表设计。具体设计框图如图2。1.2.2 三相DTSF1352电表设计原理 DTSF1352 三相电子复费率电能表采用计量芯片ATT7030A和飞思卡尔公司的8位单片机M68HC908LJ12实现。其原理为：线路上实时电压、电流经高精度互感器耦合，采样电路分别采样后，送到电量计量专用芯片ATT7030A（A/D转换器转化成数字信号，通过片内专用DSP运算后输出电能脉冲），通过脉冲送到MCU中，并根据预先设定的时段完成分时有功、无功电量计量和最大需量计算，分别作出相应处理，并存贮到EEPROM中；同时实现显示和输出、RS485串行数据传输。具体设计框图如图3。2 应用案例2.1 一次方案 以某理工大学学生宿舍楼为例。该楼有4层，每层有24间宿舍，配有公共卫生间、洗衣房、公共浴室，电气一次方案见图4。总配电箱进线回路安装有屏装式ACR230ELH多功能电力仪表，计量宿舍总电量。包括三相有功电度、无功电度、功率、功率因数、电流、电压、频率以及分相电量等共34项电参量。电流、电压2～31次分次谐波分量，电流、电压不平衡度，电流、电压正、负零序分量检测和分析。每个楼层、应急照明、风机、预留电气干线分别由7台DTSF1352电表负责计量三相有功电度，电表可与CM1断路器对应并列导轨式安装，也可集中安装在箱内上方。每一楼层的宿舍房间、公共卫生间、洗衣房、走廊电能由27台单相电表DDSF1352负责计量，公共浴室由1台三相DTSF1352计量。2.2 系统组网 配电系统一次方案图列出了总配电箱及宿舍一层照明箱配电箱的支路数及各支路电能表的型号。为满足智能化监测及远程自动抄表需要，该电能管理系统采用RS485总线，将安装于总配电箱AL1总进线的1台ACR230ELH多功能电力仪表、安装于WL1～WL7及各楼层公共浴室的11台DTSF1352三相导轨式电度表及安装于宿舍楼各楼层的108台DDSF1352单相导轨式电度表（27×4层宿舍楼）进行集中组网，监控中心配置监控计算机、打印机、通讯服务器及必要的辅助设备，安装电能管理系统EMS软件完成对各台电能表的远程采集和数据的集中处理。电能管理系统图见图5。2.3 电能管理系统功能 2.3.1 远程电参量测量。 完成了对总进线ACR230ELH多功能电力仪表实时电参量采集，包括三相电流、电压、功率、功率因数、有功电度、无功电度、频率等，显示于电能管理主画面；实现了对11只DTSF1352三相电度表和108只DDSF1352单相电度表的远程自动抄表功能；实现自动统计各宿舍日、月用电及分摊电能计算功能；通过该系统与现场仪表的结合使用体现出电能的总进线、支路及各最终用户的分层、分类、分户计量管理。见图4。ACR230ELH对宿舍楼电流谐波、不平衡度等电能质量进行诊断，系统保存历史记录，对下一步电能质量改善方案提供决策依据。2.3.2 运行状态监测。 管理员可设定系统的采集频率，如每15分种采集一次，并设定各回路的用电负荷值（如宿舍负荷设定为6～10A），系统可根据设定对采集值进行处理，并对过负荷回路进行声光报警，提示管理员该回路出现异常的状态信息。系统还可对各回路通讯异常进行自检测，以便维护人员能够及时进行排错与维修。2.3.3 趋势分析。 对采集的电参量进行分类识别并将必要参量存储至数据库中，对所有电参量的数据存储可达两年，对电能参量的数据存储可达三年以上，并可根据用户需求及硬件配置更改存储时间。系统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面，通过调用相关回路实时曲线界面分析该回路当前的运行负荷状况。系统的历史趋势即系统对所有已存储数据均可查看其历史趋势，并通过调用显示各种曲线画面，方便工程人员对监测的配电系统进行质量分析。如：总进线的电流趋势、功率趋势及谐波趋势分析；分支回路的月用电趋势、棒图/折线图分析等,还可与去年/前年同期数据相比，生成计量数据库。2.3.4 报表打印。 系统可根据用户需求设计出符合其需要的各种类型报表。如：实时报表、历史报表、事件故障及告警记录报表、操作记录报表等。可以查询和打印系统记录的所有数据值，自动生成电能的日、月、季、年度报表。根据复费率的时段及费率的设定值生成电能的费率报表，查询打印的起点、间隔等参数可自行设置，自动生成收费报表以便内部收费管理。2.4 工程造价 根据一次方案及系统结构，该宿舍楼电能管理系统材料名称、型号、数量、报价见表1。不含人力成本投资大约为11.45万元。 表1 单位（元）编号名 称型 号数量单价合计1多功能电力仪表ACR230ELH[align=
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