刘晓娟

[摘要]本表由感应式电度表作发讯部件,通过内部的8031控制、处理、计算能完成通常电能表、复费率表、电力定量器、最大需量表、功率表、脉冲表、电力负荷控制器等表计的功能,并且可与计算机联接组成系统。文章简介了原理功能、软件设计,对登记表中掉电检测电路做了说明。

一、概述

随着国家对用电管理政策的不断完善,各基层用电管理水平相应提高,对电力的合理使用就显得尤为重要。用户急需一种集电能计量管理、控制、电能传输为一体的新型产品。它既能减少PT、CT的负荷及投资成本,又能便于实现电力系统的计算机联网。为此,根据《多功能电度表》国家标准设计研制了集电能表、复费率表、电力定量器、最大需量表、功率表、脉冲表、电力负荷控制及计算机接口为一体的新一代多功能、性能价格比高的电能表。

二、主要性能及技术指标

储存、显示(上月/当月)总电量;

储存、显示(上月/当月)峰、谷、平时段电量;

储存、显示(上月/当月)峰、谷时段最大需量;

储存、显示(上月/当月)超用电量;

计算、显示实时功率;

运算、记录负荷代表的日负荷率;

超计划用电量报警信号输出;

超计划用电功率报警及跳闸信号输出;

累计总电量机电同步;

通过数据通道可进行数据传输、定值调整、时段改变、参数打印、遥控跳闸及输入并显示所有预置数据,可预置数据如下:①用户编号;②脉冲常数;③互感器参数;④机械读数;⑤最大需量周期;⑥电量定值;⑦功率定值;⑧负载代表日;⑨报警延时;⑩时段设置。

以上预置数据可一次送完,也可单个发送。

三、工作原理

DSD7型多功能电能表是把电能计量部件与微机控制部件结为一体的具有分时计量、最大需量、实时功率、负荷控制、数据储存及参数掉电保护等功能的整体化式电能计量仪表。它采用电磁感应式电度表(基表)作为发讯部件,提供给控制部件采样信号,而控制部件采用全电子式的微机装置,通过微机芯片实现多种功能的信号监测、计量和控制。

1.硬件设计

根据电路组成最优化原则,电路设计采用TTL、PMOS、和CMOS混用电路,其基本设计原则是:

①尽可能使用集成度高的芯片,提高电路的可靠性和抗干扰能力。②在保证电路正常工作下尽量降低工作频率。这样可降低系统中元器件的速度要求,从而降低成本和提高系统可靠性。③在满足需要前提下使用低功耗电路及器件,可降低元器件的失效率,减小电路的动态漂移和静态功耗。④集成电路不用的输入端应正确处置,不得使其呈悬空状态,以免引进电场耦合干扰,损坏元件,同时可大大减小静态功耗。⑤各印制板均应设置电源去耦电路和信号线对地滤波电容,并采用环抱地线,可起到掏电网干扰和线间干扰作用。⑥插座连接尽可能采用无线连接,接插件的相邻信号线之间设置地线,以减小负荷突变和干扰。

为了保证产品的稳定性和可靠性,电子元件大多选用美国的产品,只要外接一处程序存贮器、一处数据存贮器和一些辅助芯片就可构成一个完整的微型计算机。它具有集成度高,系统结构简单,可靠性高,处理功能强,容易产品化等特点,且价格低,使用灵活,非常适合在我国的推广应用。

2.软件设计

当DSD7型多功能表开始运行时首先判别是断电后再起动还是初始起动。若是断电再起动则仪表进行断电处理后马上转入正常运行。若是初始起动则显示为全零,等待编程,程序在初始化部分循环。当手持式编程器通过系统串行通信接口对多功能表进行预置数据编程后,系统建立一个高电平信号,即在相应存贮器工作单元设置运行标志,系统即起动运行。正常运行后手持式编程器可通过数据通道对多功能表进行数据传送。

系统程序采用模块式结构,把要完成的主要任务的程序分成相应功能块。除主程序外,其他功能均由子程序和中断处理程序完成。程序的有关地方还采用了冗余技术,使程序的处理手法更趋于完善。

3.掉电检测电路

掉电检测电路是一个电压比较器。在电压上升或下降过程中都会出现危险的跳跃波,原因是工作电压下降,使输出波形失真。所以充电电池电压必须大于3V以上。

四、应用场合及现场应用情况

实践证明多功能电能表的使用是符合国情和民情的,多功能表经电力部门及厂矿企业用电管理部门的试运行已产生明显的经济效益和社会效益,体现了很高的实用价值。

DSD7型多功能电能表在计量和计划用电专业人员的配合下,按装在直供大用户,与分时表、最大需量表、电力定量器一起做参数比较试验。

从1991年9月10日起经3个月的运行参数比较,认为DSD7型多功能电能表运行正常,参数显示可靠,符合各项运行指标,能起到一机多用效果。

从现场运行中可以看出,该表掉电保护可靠,时钟走时准确,数据显示及交月储存、抄表机抄录数据准确无误,总计度准确,且具有很强的抗干扰能力。

五、结束语

该表结构紧凑,外型美观,布局合理,操作安装方便,显示读数明了易懂,功能性强,在现场以一表代替多表运行,经济、方便又准确,给操作人员和使用单位带来很多方便,得到电业部门和用户的一致好评,是适应目前电能计量、管理政策最佳的电能计量产品。

(编辑/李舶)