三相智能电能表及其抄表系统的研制

论文摘要

针对中国国家电网公司提出“统一坚强智能电网”的发展战略，新型电能表将作为其重要组成部分可提供质量监督、运行维护以及实时网络管理等功能，促进了用户信息全覆盖、全采集、以及全预付费方式的实现，对我国智能电网的建设和发展具有明显的现实意义。本课题是哈尔滨电工仪表研究所根据新的行业标准和市场需求提出的实际工程项目，作者作为具体课题的负责人，主要工作集中在研制支持国网标准的0.5S级三相智能电能表及其抄表系统。论文详细阐述了所研制的DTZ1001型三相智能电能表的工作原理、功能配置和结构特点，具体讨论了核心芯片电路、交流采样电路、电源电路、备用电源电路、继电器控制电路和ESAM模块（安全认证）电路的设计方法，以及相关单元的固件控制程序的设计方法；同时根据有关抄表通信规范的要求，提出并建立了一个集红外、RS-485及电力线载波三种远程通信方式并存一机的复合式通信结构和抄表系统的总体方案，并给出有关硬件电路、固件程序的详细设计过程，以及上位机电脑抄表管理软件和校表软件的设计方法、功能配置和调试结果。最后，通过表计和抄表功能试验方法的说明和测试结果的分析，表明DTZ1001型三相智能电能表及其抄表系统的表计和通信功能配置均能满足国网公司的三相智能电能表标准、安全认证规范以及DL/T645-2007通信协议等国家标准要求，且具有运行稳定、成本低、通信误码率低、精度高及可靠性高等特点，满足了智能电表系统所应具备的电能计量、数据处理、实时通信、远程费控和信息交互功能，并作为新产品可为目前电力市场提供新的选择。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源及意义
• 1.2 国内外有关技术的发展现状
• 1.2.1 电子式电能表和智能电能表的国内外发展状况
• 1.2.2 国内外抄表通信技术的发展状况
• 1.2.3 电能表抄表通信协议的应用状况
• 1.3 课题任务与目标
• 第2章 系统的总体方案设计
• 2.1 DTZ1001 型三相智能电能表抄表系统
• 2.1.1 系统技术指标及性能要求
• 2.1.2 系统总体设计思想
• 2.1.3 抄表系统关键实施技术
• 2.2 DTZ1001 型三相智能电表的技术方案
• 2.2.1 核心芯片的工作原理
• 2.2.2 DTZ1001 型三相表的通信方式
• 2.2.3 电能表的多功能设计
• 2.3 本章小结
• 第3章 DTZ1001 型三相智能电表的研制
• 3.1 主要功能模块电路的设计
• 3.1.1 微处理器电路设计
• 3.1.2 交流采样电路设计
• 3.1.3 供电电源电路设计
• 3.1.4 备用电源电路设计
• 3.1.5 继电器控制电路设计
• 3.1.6 ESAM模块电路设计
• 3.2 通信模块电路的设计
• 3.2.1 红外通信电路
• 3.2.2 RS-485 接口电路
• 3.2.3 电力线载波通信模块
• 3.3 固件程序的开发
• 3.3.1 固件程序设计
• 3.3.2 固件程序实施及流程
• 3.4 整表结构与外形展示
• 3.5 本章小结
• 第4章 上位机软件的开发
• 4.1 上位机抄表管理软件
• 4.1.1 管理软件的设计
• 4.1.2 管理软件的实施
• 4.1.3 管理软件的功能
• 4.2 校表软件
• 4.2.1 校表系统的结构
• 4.2.2 校准理论和算法
• 4.2.3 校表流程与步骤
• 4.2.4 校表软件的设计
• 4.3 本章小结
• 第5章 抄表系统的测试结果分析
• 5.1 DTZ1001 型三相智能电表准确度检定
• 5.1.1 检定原理及设备
• 5.1.2 试验条件
• 5.1.3 准确度要求及误差分析
• 5.1.4 误差一致性要求及误差分析
• 5.2 系统抄表通信性能测试
• 5.2.1 通信测试实验方法
• 5.2.2 通信测试结果与分析
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历