基本信息
- 項目名稱：
- 計及電能質量的智能電表設計與實現(xiàn)
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本設計采用ARM9系列芯片S3C2440為核心處理器，并配有1G nand flash、3.5寸Sony帶觸摸LCD。該智能電表的創(chuàng)新點在于其具有電能質量監(jiān)測的功能，在實現(xiàn)傳統(tǒng)電表的功能基礎上，外加電能質量分析單元，根據(jù)國標實現(xiàn)對電能質量的評價標準，當電能質量過低時還可通過短信提醒用戶。其次，該電表還具有遠程控制、反竊電、識別惡性負載、GSM用戶通信等功能。
- 詳細介紹：
- （1）電能質量監(jiān)測 通過上位機對用戶所使用的電能質量進行監(jiān)測。通過采集到的電流電壓信息進行FFT分析，并通過對于使用質量較好的電能的用戶收取較高的費用，對于使用質量較差的電能的用戶收取較低的費用，即實現(xiàn)按質付費。 （2）GSM用戶通信 可以通過GSM實現(xiàn)與用戶的通信，在電能質量出現(xiàn)異常，繼續(xù)用電將對設備造成很大的不良影響時，采用短信的方式提醒用戶，以便用戶采用合理的方式實現(xiàn)對設備的保護，例如對重要數(shù)據(jù)的保存以防丟失等。 （3）遠程控制 實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，方便電力部門對各個用戶的集中管理。可方便實現(xiàn)預付費等功能。且能通過上位機對用戶供電實行遠距離智能控制，例如，當控制中心檢測到用戶用電出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象或者電路中出現(xiàn)惡性負載時，上位機會自動做出判斷并實行相應的預設動作，遠程控制具有反應速度快，操作方便等優(yōu)點。 （4）識別惡性負載 智能電表的核心控制芯片DSP在對輸入數(shù)據(jù)進行處理的過程中，可以對電路的功率因數(shù)和功率進行判斷，當用戶接入的電器功率因數(shù)過低，會對電網(wǎng)電量造成浪費，所以當某個用戶的功率因數(shù)低于預設值時，DSP將對結果做出相應的判斷。再如，當某個電路的功率因數(shù)在0.99以上，且具有很大的功率時，可以判斷該電路中存在大功率純電阻性電器，比如熱得快等這些危險電器，這時可以通過上位機實現(xiàn)預警進而自動斷電，以免造成不良后果。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 電能質量對設備的使用壽命及穩(wěn)定性有很大的影響，電能質量涉及電壓，頻率，功率因數(shù)等多個方面的因數(shù)，且電能質量的好壞直接影響用電設備的壽命，因此，電能質量的檢測對用戶而言具有很大的意義，同時隨著電力市場的發(fā)展，電力也必將像其他商品一樣，存在買方與賣方的相互利益，電能質量將成為確定電價的一個重要指標，實現(xiàn)按質計價，開發(fā)具有電能質量分析單元的電表將是未來電表行業(yè)的必然趨勢。本作品就是在實現(xiàn)智能電表功能的基礎上加上電能質量分析單元，通過GSM實現(xiàn)電表與用戶的通信。 關鍵技術： 嵌入式系統(tǒng)設計 GSM短信功能 諧波分析方法 概率統(tǒng)計與模糊數(shù)學相結合的電能質量綜合評價的軟件實現(xiàn)
科學性、先進性
- 本作品在特定的芯片(S3C2440)平臺上按照智能電網(wǎng)對電表的要求開發(fā)具有實用價值的智能電表，以滿足應用和研究的需求。并首次提出將電能質量的監(jiān)測功能引入智能電表，根據(jù)用戶所用電能質量的好壞，給出詳細電能質量報表，并可通過短信提醒用戶當前電能質量的好壞，有利于保護家用電器，特別是對電能質量要求較高的行業(yè)來說具有重要意義，隨著電力市場的發(fā)展，本儀表還提出了按質計價的概念，即根據(jù)電能質量的好壞確定電費收取的高低，實現(xiàn)分質計價。本項目所涉及的知識面廣，包含硬件設計和軟件開發(fā)能力以及系統(tǒng)設計等各個方面的知識。目標成果開發(fā)的裝置具有巨大的市場潛力，也可轉化為實驗教學儀器之用。
獲獎情況及鑒定結果
- 無
作品所處階段
- 實驗室階段，各模塊的基本功能均已實現(xiàn)。
技術轉讓方式
- 擬申請專利
作品可展示的形式
- 實物，圖片。
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 隨著電力市場改革的大力推進，智能電表的應用前景很廣闊，電力監(jiān)測的智能化也是國家提出智能電網(wǎng)概念的重要組成部分。隨著微型電網(wǎng)的發(fā)展，大量的發(fā)電資源的接入，電網(wǎng)電能的流動將更加具有瞬時浮動性，而且目前用電負荷也日趨復雜和多樣化，大量的沖擊性負載和不平衡特征的負荷造成電網(wǎng)電能質量的惡化?，F(xiàn)代大量基于計算機和微處理器裝置的應用，使得越來越多的行業(yè)出現(xiàn)了對電能質量“敏感”的特性，電能質量的任何擾動都很有可能對這些行業(yè)造成嚴重的影響和導致巨大的損失。由于較差的電能質量會對設備及相關行業(yè)造成重大的損失，因此對電能質量的監(jiān)測和評估就顯得尤為重要。
同類課題研究水平概述
- 本作品就是在實現(xiàn)智能電表的基本功能基礎上開發(fā)了電能質量監(jiān)測和分析單元，除此之外還可以通過GSM提醒用戶電能質量狀況，這將有利于減少因為電能質量造成的損失，同時我們提供的電能質量報表將會讓用戶清楚的知道所用電能的質量好壞。隨著，電力市場機制的不斷完善，電力用戶處于安全生產(chǎn)及經(jīng)濟效益等因素，將會對電能質量提出更高的要求，電能質量的評估也將轉化為用戶側的需求標準，本儀表正是實現(xiàn)了電能質量的可視化。未來電力市場的發(fā)展也必將會把電能質量如商品質量一樣，成為供電的第一要素，計及電能質量的電表也將是下一代智能電表發(fā)展的趨勢。
