Análise de Aplicação do Medidor de Energia Pré-pago Acrel e Sistema de Gerenciamento de Energia

Engenheiro:Dina huang Tel:+8618761502682 E-mail:dina.huang@email.acrel.cn

Jiangsu Acrel Electrical MFG Co. Ltd

Abstrato:Este artigo expõe as principais funções do medidor de energia pré-pago tradicional com cartão IC, analisa as vantagens e desvantagens de sua aplicação;apresenta em detalhes a expansão da função do medidor de energia pré-pago após integrar a tecnologia de comunicação, tecnologia de controle inteligente e promover o valor prático, para descrever a possível tendência de desenvolvimento técnico do medidor de energia pré-pago.

Palavra-chave:Medidor de energia pré-pago, aplicação, análise

As tarifas de eletricidade são a principal fonte de recursos para as empresas de fornecimento de energia manterem a produção e o desenvolvimento; se podem ser cobradas a tempo, desempenham um papel importante na circulação de capital das empresas de fornecimento de energia.Devido ao modelo de consumo de eletricidade "use eletricidade primeiro, pague depois" por muitos anos, a ampla base de usuários de eletricidade e os meios técnicos de falta de energia no local e racionamento de energia, bem como a incompatibilidade dos regulamentos de suporte com o mercado economia, Isso leva diretamente ao enorme risco das empresas de fornecimento de energia na cobrança de tarifas de eletricidade, mão de obra, recursos financeiros e pressão operacional foram despejados ao longo dos anos.Nesse contexto, para melhor se adequar à reforma do sistema elétrico, os medidores de eletricidade pré-pagos têm sido amplamente utilizados.

Devido à aplicação imatura da tecnologia de comunicação relacionada ao núcleo inicial, a compatibilidade do sistema tornou-se um importante obstáculo que afeta a popularização e a aplicação do sistema de leitura automática remota de medidores para gerenciamento de medição de energia elétrica, especialmente a compatibilidade do protocolo de comunicação e o inconsistência do padrão de fabricação.No ambiente da época, o medidor de energia pré-pago do tipo cartão IC não tinha escolha a não ser evitar o gargalo de aplicação da tecnologia de comunicação.

1.ICardTsimPreembolsadoEnervosoMéter

1.1 Função principal

1.1.1 Função de medição: energia ativa de medição monofásica;economize energia histórica e tem a função de congelamento de energia.

1.1.2 Função multitarifa: Período de tempo de configuração programável, tarifas múltiplas.O relógio de ponto tem uma função de compensação de temperatura.

1.1.3 Função de comunicação: com interface RS485 e uma interface de comunicação por infravermelho.A interface RS485 é geralmente isolada eletricamente do interior do medidor e possui um design de proteção de acesso anti-AC 220V

1.1.4.Função de exibição: display LCD, o botão pode alternar automaticamente a exibição, a interface mostra como a quantidade restante, potência total, preço atual da eletricidade e assim por diante.

1.1.5.Função de compra de energia de cópia de informações: um medidor de um cartão, ou seja, um medidor pode corresponder apenas a um cartão IC.Quando o cartão é inserido para transmissão de energia, as informações de consumo de eletricidade no medidor são copiadas automaticamente de volta para o cartão IC;quando a eletricidade é comprada novamente, as informações do cartão são automaticamente gravadas no computador para arquivamento e verificação dos dados.

1.1.6.Função de lembrete de recarga do medidor: Geralmente, há alarme de exibição e alarme de falha de energia, também aumentam a função de cortar a carga.

1.1.7.Função de controle de sobrecarga: Ao definir o limite de energia, pode-se realizar o controle de desligamento de sobrecarga no lado da carga.O tempo de desligamento pode ser definido de duas maneiras: desligamento imediato e desligamento atrasado.A energia pode ser restaurada pressionando o botão ou inserindo o cartão.

1.1.8.Função de controle pré-pago: o medidor realiza o método de gerenciamento de compra de eletricidade primeiro e depois o uso de eletricidade.Quando não houver carga de eletricidade no medidor, o interruptor de carga no medidor cortará automaticamente a fonte de alimentação da carga.Depois de carregar o medidor, o medidor será fechado novamente para restaurar a função de alimentação de carga.Com a melhoria contínua, foi adicionada a função de cheque especial, que pode permitir um cheque especial moderado de acordo com a situação real.O cheque especial pode ser definido.Após a conclusão do cheque especial, o medidor será desligado e a parte do cheque especial será automaticamente carregada e subtraída quando o medidor for recarregado na próxima vez.

1.1.9.Função de energia anti-acumulação: Devido ao macrocontrole da política de preços de eletricidade, a fim de evitar que energia (quantidade) excessiva seja carregada no medidor, o cliente é impedido de carregar muita energia (quantidade) de uma vez por definindo o limite de poder de acumulação no medidor.

10. Função de proteção de segurança: Geralmente, a tecnologia de cartão de CPU é usada para o projeto de segurança do sistema.A autenticação de segurança do medidor de energia elétrica do cartão CPU e do cartão CPU é concluída através do módulo ESAM no medidor de energia.O MCU do medidor de energia do cartão da CPU apenas desempenha o papel de transmissão de dados durante o processo de autenticação e não participa da criptografia e descriptografia de dados.Ao vender eletricidade, por meio de uma série de testes de autenticação de chave, podem ser realizadas operações como a confirmação do cartão de compra de energia, a permissão para gravar informações no cartão de compra de energia e a permissão para escrever novamente o apagamento do arquivo binário.

1.2 Principal Vantagem

1.2.1 Melhorar a eficiência e precisão da leitura do medidor.Por meio da interface RS485 e da interface de comunicação por infravermelho, o dispositivo portátil de leitura do medidor correspondente pode ser usado para transcrição em lote no local.Isso tem um efeito muito importante na situação atual, pois o número de medidores de energia gerenciados pelas empresas de fornecimento de energia aumentou acentuadamente.

1.2.2 Resolver de forma eficaz o problema dos atrasos.Custos operacionais significativamente reduzidos para cobrança de contas de eletricidade e segurança aprimorada na cobrança de taxas de eletricidade

1.2.3 Aliviar a contradição das dificuldades de pagamento.Com o grande aumento no número de clientes e os horários de pagamento relativamente concentrados, o modelo de cobrança tradicional é muito fácil de causar congestionamento de pagamento.A aplicação de medidores de energia pré-pagos reduziu muito a pressão sobre as tarifas e os riscos do serviço.

1.3 Problemas na aplicação

1.3.1 Fraca capacidade anti-ataque.A perda e dano do cartão IC, especialmente suas portas abertas de leitura e gravação do cartão IC, são vulneráveis ​​a ataques externos.É difícil obter provas após ser atacado e causar a falha do sistema de controle interno, e é muito fácil ter disputas de eletricidade.

1.3.2 A gestão é difícil.Devido à rapidez e aleatoriedade da compra de energia do cartão IC, o departamento de fornecimento de energia aumentou a pressão de venda de energia.Ao mesmo tempo, para garantir a segurança dos dados, os cartões de CPU inteligentes são amplamente usados ​​atualmente.Seu sistema COS e autenticação de chave dinâmica garantem a segurança dos dados, mas também aumentam a carga de trabalho de gerenciamento do departamento de gerenciamento de energia ao mesmo tempo.Além disso, a demonstração multi-link aumenta a ocorrência de falhas inesperadas.

1.3.3 A adaptabilidade do ajuste da política de preços de eletricidade não é forte.O preço da eletricidade foi determinado e registrado no medidor de energia pré-pago ao comprar eletricidade.Uma vez que o preço da eletricidade armazenado no medidor de energia pré-pago do cartão IC não pode ser ajustado em tempo real, cada ajuste de preço adiciona muita carga de trabalho à empresa de fornecimento de energia, os clientes também são propensos a questionar.

1.3.4 A coleta de dados não é oportuna.Ele não pode refletir o status de consumo de eletricidade do cliente em tempo real, não pode monitorar efetivamente o roubo de eletricidade e não pode atender às necessidades de gerenciamento em tempo real da automação de gerenciamento de eletricidade

1.3.5 A escalabilidade da função do método de compra de energia não é alta.O sistema de pré-pagamento usando cartões IC como meio de transmissão de dados não é fácil de formar uma ligação efetiva com serviços bancários por telefone, serviços bancários online e outros métodos de compra de eletricidade.Os clientes costumam comprar eletricidade em pontos de venda de eletricidade com cartões, o que reduz a qualidade do serviço de comercialização de eletricidade e aumenta a carga de trabalho das empresas de fornecimento de energia.Portanto, a fim de resolver os problemas e desvantagens na aplicação real de medidores de energia pré-pagos com cartão IC, o problema de compatibilidade do sistema de comunicação é resolvido.A superação do gargalo da tecnologia relacionada ao núcleo oferece um vasto espaço que pode ser inimaginável para a aplicação remota de medidores de energia pré-pagos.

2 Integração do medidor de energia pré-pago e sistema de leitura remota do medidor

2.1 Os métodos básicos de comunicação no sistema de leitura remota do medidor incluem principalmente comunicação por fibra óptica, comunicação por linha telefônica, barramento RS485, cabo de TV, Internet, comunicação por operadora de linha de energia, barramento de instrumento, comunicação por satélite, GPRS e CDMA, etc. Todos os tipos de comunicação métodos têm suas vantagens e desvantagens e seus aspectos aplicáveis.Combinado com as características da indústria de empresas de fornecimento de energia e a aplicação prática do amplo espectro de portadora de linha de baixa tensão, salto de frequência, encaminhamento e retransmissão (o medidor de portadora pode ser configurado dinamicamente como um roteador ou transponder pelo concentrador local através da linha de energia ) tecnologia e aplicação prática de chips especiais. Atualmente, a baixa tensão da leitura automática remota do medidor O sistema adota principalmente o método de leitura centralizada do medidor da transportadora de energia + transmissão remota GPRS + série de soluções técnicas de medidores de energia pré-pagos.

2.2 Estrutura do sistema O sistema de leitura centralizada do medidor da transportadora de linha de energia é composto de estações mestras de leitura centralizada, coletores, concentradores, medidores e outros equipamentos.De acordo com as condições do local, é estabelecida uma rede dedicada, sendo a leitura do contador, o controlo e a gestão dos consumos de eletricidade efetuados através de software.O sistema consiste em três camadas físicas e duas camadas de enlace.A coleta de dados da estação mestre adota uma estrutura em estrela, ou seja, um centro de gerenciamento de consumo de energia é a camada de gerenciamento para vários concentradores;a estação mestra está conectada ao concentrador de dados através da rede GPRS;Os coletores são conectados através de linhas de baixa tensão, os coletores são instalados na caixa do medidor e os coletores e medidores de energia do cliente são conectados em paralelo através da interface RS485 para formar a camada do cliente.

2.3 Recursos do sistema

2.3.1 Adote o método de comunicação PLC (transportadora de linha de energia): uso eficaz da estrutura de topologia da rede elétrica, fácil construção.

2.3.2 Grupo de dados básicos: todos os clientes incluídos no sistema de cópia centralizada podem ser selecionados para cópia (cópia de ponto, cópia completa), cópia multiponto para formar um grupo de dados básicos e várias análises (perda de linha, taxa múltipla, carga , etc.), para atender às necessidades de vários gerenciamento inteligente de clientes.

2.3.3 Combinação de software e hardware: O projeto do sistema considera totalmente as necessidades e conveniência dos usuários.Com base no hardware fixo, toda a compensação de função do sistema, modificação de gerenciamento e adição de operação (potência de controle remoto) são todas concluídas pelo software de segundo plano.

2.3.4 Tem as vantagens de instalação conveniente, alta confiabilidade, boa segurança e forte capacidade de manutenção.Ao mesmo tempo, o custo do projeto é baixo, a manutenção do sistema é simples e o custo de operação é baixo.

2.4 Aplicação das funções principais

O medidor de energia de pré-pagamento remoto coopera com o sistema de gerenciamento de consumo de energia para realizar funções como leitura remota do medidor, pré-pagamento remoto, prevenção de roubo de eletricidade e gerenciamento de carga.

2.4.1 Leitura remota do medidor

A estação mestra pode realizar a leitura aleatória do medidor e julgar se o medidor de energia no local está com defeito ou se o consumo de eletricidade do cliente está anormal de acordo com os dados lidos.A estação principal também pode ler o medidor de acordo com a rotina de leitura do medidor e transmitir os dados lidos para o sistema de informações de gerenciamento de marketing de energia para cálculo do custo de eletricidade.Ao mesmo tempo, a estação mestra também pode fazer o medidor de energia elétrica relatar regularmente as informações de dados de campo por meio de configuração remota.

2.4.2 pré-pago remoto

Os clientes podem comprar eletricidade de várias formas para evitar efetivamente picos de pagamento.Quando a quantidade restante no medidor do cliente é 0, o medidor emite um sinal de disparo para fazer com que o relé interno ou a chave externa de controle de carga atuem para cortar a energia, evitando o comportamento de atrasos.O método de pré-pagamento remoto é seguro e confiável, evitando falhas como a não leitura do cartão e erros de informação devido à transmissão de informações através do cartão IC.Ao mesmo tempo, quando o preço da eletricidade é ajustado, os parâmetros do preço da eletricidade no medidor de energia local podem ser modificados em lotes em tempo hábil através da estação mestra, de modo a garantir que os parâmetros do preço da eletricidade no medidor local medidor de energia local são sincronizados com o ajuste de preço.

2.4.3 Anti-roubo

Quando os parâmetros do medidor de energia elétrica no local mudam ou há falhas, como perda de tensão, perda de corrente e fiação errada, o medidor de energia elétrica pode ser informado automaticamente à estação principal.Vá até o local para uma inspeção.Esta função pode efetivamente roubar eletricidade e evitar problemas antes que eles aconteçam.

2.4.4 gerenciamento de carga

A estação mestra pode coletar a tensão, corrente, potência, eletricidade e outros dados do medidor de energia no local para análise e gerenciamento de carga.De acordo com os dados atuais, a curva de carga pode ser desenhada para monitorar a mudança da carga de eletricidade.De acordo com os dados de tensão, a taxa de qualificação de tensão pode ser calculada.Ao definir o limite de energia ativa no medidor de energia, controle o consumo de energia de sobrecarga do cliente.

2.5 análise de ganho

2.5.1 Devido ao uso da leitura remota do medidor, pode ser economizado um grande número de custos de mão de obra para os leitores do medidor.Ao mesmo tempo, erros na leitura manual do medidor podem ser evitados e falhas no medidor podem ser encontradas a tempo, melhorando assim os níveis de serviço.

2.5.2 Devido à implementação do pré-pagamento, os atrasos foram bastante reduzidos, a taxa de recuperação de cobranças de eletricidade foi melhorada e os custos operacionais de restauração no local de eletricidade na gestão de recuperação de cobranças de eletricidade foram reduzidos .

2.5.3 Uma vez que o monitoramento on-line do status de operação do medidor de energia elétrica no local pode ser realizado, ele pode efetivamente prevenir o roubo de eletricidade e reduzir a perda desconhecida de eletricidade.

2.5.4 Devido ao controle automático de carga, a ocorrência de queima do medidor de sobrecarga é eliminada, ao mesmo tempo, evita-se o fenômeno de os clientes não realizarem a avaliação do preço da eletricidade por tempo de uso e da taxa de energia devido à subnotificação da capacidade de consumo de energia .

3.Cenário de aplicação dos produtos pré-pagos Acrel

3.1 Função

Cobrança de cobrança de energia elétrica do medidor pré-pago, controle, viagem em atraso;fornecer módulo de gerenciamento de pós-pagamento;módulo de análise de consumo de energia;

Cobrança de aluguéis e taxas de propriedade e atrasados;

Cobrança de eletricidade compartilhada em áreas públicas;

Acesso à leitura e medição de medidores em áreas públicas e subestações;

Pré-pagamento + consumo de energia predial, sistema integrado de medição de energia classificada e subitens;

Gestão financeira centralizada e controlo de grupos imobiliários/imobiliários, autoridade separada para sub-propriedades;

A solução sem fio é fácil de modificar e fácil de depurar

4.Seleção de produtos

3.Conclusão

Embora muitas desvantagens dos medidores de energia pré-pagos tradicionais estejam se tornando cada vez mais proeminentes por não atenderem às necessidades do gerenciamento moderno de eletricidade, no curto prazo, especialmente em regiões onde a base de clientes é relativamente dispersa, ainda há um certo grau de aplicação.Por outro lado, com o desenvolvimento contínuo da sociedade, os medidores de energia pré-pagos serão mais integrados à tecnologia de comunicação e à tecnologia de controle inteligente (por exemplo, medidores de energia pré-pagos remotos baseados em tecnologia de comunicação móvel podem substituir completamente os medidores de energia pré-pagos tradicionais com cartão IC. âmbito de aplicação do contador de energia).Para medidores de energia pré-pagos, é uma tendência de desenvolvimento tecnológico inevitável ter a função de "controle inteligente remoto em tempo real" para expandir para um mundo maior.Para empresas de fornecimento de energia, a popularização e aplicação da função "controle inteligente remoto em tempo real" também poderá melhorar continuamente o nível de gerenciamento e a qualidade do serviço do consumo diário de eletricidade.

Referências:

[1] Manual de Projeto e Aplicação de Microrrede Acrel Enterprise.Versão 2022.05