Phân tích ứng dụng của Hệ thống quản lý năng lượng và đồng hồ đo năng lượng trả trước Acrel

Điện thoại: +86 18702111813 Email: shelly@acrel.cn

Acrel Co,. Công ty TNHH

Trừu tượng: Bài viết này trình bày các chức năng chính của đồng hồ đo năng lượng trả trước bằng thẻ IC truyền thống, phân tích ưu điểm và nhược điểm ứng dụng của nó; giới thiệu chi tiết việc mở rộng chức năng của đồng hồ đo năng lượng trả trước sau khi tích hợp công nghệ truyền thông, công nghệ điều khiển thông minh và phát huy giá trị thực tế, để mô tả xu hướng phát triển kỹ thuật có thể có của đồng hồ đo năng lượng trả trước.

từ khóa:Đồng hồ đo năng lượng trả trước, ứng dụng, phân tích

Tiền điện là nguồn vốn chủ yếu để các doanh nghiệp cung cấp điện duy trì sản xuất và phát triển, việc có thể sạc kịp thời đóng vai trò quan trọng trong việc lưu thông vốn của các doanh nghiệp cung cấp điện. Do áp dụng mô hình tiêu thụ điện “dùng điện trước, trả tiền sau” trong nhiều năm, đối tượng sử dụng điện rộng khắp và các phương tiện kỹ thuật cắt điện tại chỗ, phân bổ điện cũng như sự chưa phù hợp của các quy định hỗ trợ với thị trường. kinh tế, trực tiếp dẫn đến rủi ro rất lớn cho các doanh nghiệp cung cấp điện trong việc thu tiền điện, nhân lực, nguồn tài chính và áp lực vận hành đổ dồn vào đó trong nhiều năm qua. Trong bối cảnh đó, để thích ứng tốt hơn với việc cải cách hệ thống điện, công tơ điện trả trước đã được sử dụng rộng rãi.

Do việc ứng dụng công nghệ truyền thông liên quan đến lõi còn non nớt nên tính tương thích của hệ thống đã trở thành trở ngại quan trọng ảnh hưởng đến việc phổ biến và ứng dụng hệ thống đọc công tơ tự động từ xa để quản lý đo đếm năng lượng điện, đặc biệt là khả năng tương thích của giao thức truyền thông và sự không nhất quán của tiêu chuẩn sản xuất. Trong môi trường lúc đó, đồng hồ đo năng lượng trả trước loại thẻ IC không còn lựa chọn nào khác ngoài việc tránh tắc nghẽn ứng dụng của công nghệ truyền thông.

1. Đồng hồ đo năng lượng trả trước loại thẻ I

1.1 Chức năng chính

1.1.1 Chức năng đo sáng: đo năng lượng hoạt động một pha; tiết kiệm năng lượng lịch sử và có chức năng đóng băng năng lượng.

1.1.2 Chức năng đa thuế: Khoảng thời gian cài đặt có thể lập trình, nhiều mức thuế. Đồng hồ thời gian có chức năng bù nhiệt độ.

1.1.3 Chức năng giao tiếp: với giao diện RS485 và giao diện giao tiếp hồng ngoại. Giao diện RS485 thường được cách ly điện từ bên trong đồng hồ và có thiết kế bảo vệ truy cập chống AC 220V

1.1.4. Chức năng hiển thị: Màn hình LCD, nút có thể tự động hiển thị theo chu kỳ, giao diện hiển thị như lượng còn lại, tổng công suất, giá điện hiện tại, v.v.

1.1.5. Chức năng mua điện sao chép lại thông tin: một mét một thẻ, nghĩa là một mét chỉ có thể tương ứng với một thẻ IC. Khi cắm thẻ để truyền tải điện, thông tin tiêu thụ điện trong công tơ sẽ tự động được sao chép trở lại thẻ IC; khi mua điện trở lại, thông tin trong thẻ sẽ tự động được ghi vào máy tính để lưu trữ và xác minh số liệu.

1.1.6. Chức năng nhắc nhở sạc lại đồng hồ: Nói chung, có cảnh báo hiển thị và cảnh báo mất điện, đồng thời tăng chức năng cắt tải.

1.1.7. Chức năng kiểm soát quá tải: Bằng cách đặt ngưỡng công suất, nó có thể thực hiện kiểm soát quá tải khi tắt nguồn ở phía tải. Thời gian tắt nguồn có thể được cài đặt theo hai cách: tắt nguồn ngay lập tức và tắt nguồn trễ. Nguồn điện có thể được phục hồi bằng cách nhấn nút hoặc lắp thẻ.

1.1.8. Chức năng điều khiển trả trước: đồng hồ thực hiện phương thức quản lý mua điện trước rồi mới sử dụng điện. Khi không có điện trong công tơ, công tắc phụ tải trong công tơ sẽ tự động cắt nguồn điện cho phụ tải. Sau khi sạc đồng hồ, đồng hồ sẽ đóng lại để khôi phục chức năng cấp nguồn cho tải. Với sự cải tiến liên tục, chức năng thấu chi đã được thêm vào, có thể cho phép thấu chi vừa phải tùy theo tình hình thực tế. Thấu chi có thể được thiết lập. Sau khi hoàn tất việc thấu chi, đồng hồ sẽ tắt nguồn và phần thấu chi sẽ tự động được tính và trừ khi đồng hồ được sạc lại vào lần tiếp theo.

1.1.9. Chức năng chống tích trữ điện năng: Do chính sách giá điện kiểm soát vĩ mô, để tránh tình trạng nạp quá nhiều điện năng (lượng) vào công tơ, khách hàng bị hạn chế sạc quá nhiều điện năng (lượng) cùng một lúc bằng cách thiết lập ngưỡng công suất tích trữ trong đồng hồ.

10. Chức năng bảo vệ an ninh: Nói chung, công nghệ thẻ CPU được sử dụng để thiết kế bảo mật hệ thống. Việc xác thực bảo mật của đồng hồ đo năng lượng điện thẻ CPU và thẻ CPU được hoàn thành thông qua mô-đun ESAM trong đồng hồ đo năng lượng. MCU của đồng hồ đo năng lượng thẻ CPU chỉ đóng vai trò truyền dữ liệu trong quá trình xác thực và không tham gia mã hóa và giải mã dữ liệu. Khi bán điện, thông qua hàng loạt các bước kiểm tra xác thực quan trọng, các thao tác như xác nhận thẻ mua điện, cho phép ghi thông tin trên thẻ mua điện, cho phép ghi lại xóa tệp nhị phân đều có thể được thực hiện.

1.2 Ưu điểm chính

1.2.1 Nâng cao hiệu quả và độ chính xác của việc đọc đồng hồ. Thông qua giao diện RS485 và giao diện liên lạc hồng ngoại, thiết bị đọc đồng hồ cầm tay tương ứng có thể được sử dụng để sao chép hàng loạt tại chỗ. Điều này có ảnh hưởng rất quan trọng đến tình hình hiện nay là số lượng đồng hồ đo năng lượng do các doanh nghiệp cung cấp điện quản lý tăng mạnh.

1.2.2 Giải quyết hiệu quả vấn đề nợ đọng. Giảm đáng kể chi phí vận hành cho việc thu tiền điện và tăng cường an ninh trong việc thu tiền điện

1.2.3 Giảm bớt mâu thuẫn về khó khăn trong thanh toán. Với lượng khách hàng tăng mạnh và các khung thời gian thanh toán tương đối tập trung, mô hình tính phí truyền thống rất dễ gây ùn tắc thanh toán. Việc áp dụng đồng hồ đo năng lượng trả trước đã giảm đáng kể áp lực về phí truy cập và rủi ro dịch vụ.

1.3 Các vấn đề trong ứng dụng

1.3.1 Khả năng chống tấn công kém. Việc mất và hư hỏng thẻ IC, đặc biệt là các cổng đọc ghi thẻ IC đang mở rất dễ bị tấn công từ bên ngoài. Rất khó để thu thập bằng chứng sau khi bị tấn công và gây ra sự cố hệ thống kiểm soát nội bộ, rất dễ xảy ra tranh chấp về điện.

1.3.2 Quản lý khó khăn. Do việc mua điện thẻ IC mang tính chất đột ngột, ngẫu nhiên nên bộ phận cấp điện đã gia tăng áp lực bán điện. Đồng thời, để đảm bảo an toàn dữ liệu, thẻ CPU thông minh hiện nay được sử dụng rộng rãi. Hệ thống COS và xác thực khóa động của nó đảm bảo an toàn dữ liệu, đồng thời cũng làm tăng khối lượng công việc quản lý của bộ phận quản lý nguồn. Hơn nữa, việc trình diễn đa liên kết làm tăng khả năng xuất hiện các lỗi không mong muốn.

1.3.3 Khả năng thích ứng của việc điều chỉnh chính sách giá điện chưa mạnh. Giá điện đã được xác định và ghi vào công tơ điện trả trước khi mua điện. Vì giá điện được lưu trong đồng hồ đo năng lượng trả trước bằng thẻ IC không thể điều chỉnh theo thời gian thực nên mỗi lần điều chỉnh giá sẽ tạo thêm rất nhiều khối lượng công việc cho công ty cung cấp điện, nên Khách hàng cũng dễ thắc mắc.

1.3.4 Việc thu thập số liệu chưa kịp thời. Nó không thể phản ánh tình trạng tiêu thụ điện của khách hàng trong thời gian thực, không thể giám sát hành vi trộm cắp điện một cách hiệu quả và không thể đáp ứng nhu cầu quản lý thời gian thực của tự động hóa quản lý điện

1.3.5 Khả năng mở rộng chức năng của phương thức mua bán điện chưa cao. Hệ thống trả trước sử dụng thẻ IC làm phương tiện truyền dữ liệu không dễ dàng hình thành mối liên kết hiệu quả với dịch vụ ngân hàng qua điện thoại, ngân hàng trực tuyến và các phương thức mua điện khác. Khách hàng thường xuyên mua điện tại các điểm bán điện bằng thẻ, điều này làm giảm chất lượng dịch vụ tiếp thị điện và tăng khối lượng công việc cho các công ty cung cấp điện. Do đó, để giải quyết các vấn đề và hạn chế trong ứng dụng thực tế của đồng hồ đo năng lượng trả trước bằng thẻ IC, Vấn đề tương thích của hệ thống thông tin liên lạc đã được giải quyết. Sự đột phá về nút thắt cổ chai của công nghệ liên quan đến cốt lõi mang lại một không gian rộng lớn mà có thể không thể tưởng tượng được đối với ứng dụng từ xa của đồng hồ đo năng lượng trả trước.

2 Tích hợp đồng hồ đo năng lượng trả trước và hệ thống đọc đồng hồ từ xa

2.1 Các phương thức liên lạc cơ bản trong hệ thống đọc công tơ từ xa chủ yếu bao gồm liên lạc cáp quang, liên lạc đường dây điện thoại, bus RS485, cáp TV, Internet, liên lạc sóng mang đường dây điện, bus thiết bị, liên lạc vệ tinh, GPRS và CDMA, v.v. Các phương pháp đều có những ưu điểm và nhược điểm cũng như các khía cạnh áp dụng của chúng. Kết hợp với đặc điểm ngành của các doanh nghiệp cung cấp điện và ứng dụng thực tế của phổ trải rộng sóng mang điện áp thấp, nhảy tần, chuyển tiếp và chuyển tiếp (đồng hồ đo sóng mang có thể được thiết lập động như một bộ định tuyến hoặc bộ phát đáp bởi bộ tập trung cục bộ thông qua đường dây điện ) công nghệ và ứng dụng thực tế của chip đặc biệt. Hiện tại, điện áp thấp của việc đọc đồng hồ tự động từ xa Hệ thống này chủ yếu áp dụng phương pháp đọc đồng hồ tập trung của nhà cung cấp đường dây điện + truyền dẫn từ xa GPRS + loạt giải pháp kỹ thuật đồng hồ đo năng lượng trả trước.

2.2 Cấu trúc hệ thống Hệ thống đọc đồng hồ tập trung của nhà cung cấp đường dây điện bao gồm các trạm chính đọc tập trung, bộ thu, bộ tập trung, đồng hồ đo và các thiết bị khác. Tùy theo điều kiện của địa điểm, một mạng lưới chuyên dụng sẽ được thiết lập và việc đọc đồng hồ, kiểm soát và quản lý lượng điện tiêu thụ được thực hiện thông qua phần mềm. Hệ thống bao gồm ba lớp vật lý và hai lớp liên kết. Việc thu thập dữ liệu của trạm chính áp dụng cấu trúc hình sao, nghĩa là một trung tâm quản lý tiêu thụ điện năng là lớp quản lý cho nhiều bộ tập trung; trạm chủ được kết nối với bộ tập trung dữ liệu thông qua mạng GPRS; Các bộ thu được kết nối thông qua đường dây điện áp thấp, các bộ thu được lắp đặt trong hộp công tơ, các bộ thu và đồng hồ đo năng lượng của khách hàng được kết nối song song thông qua giao diện RS485 để tạo thành lớp khách hàng.

2.3 Tính năng hệ thống

2.3.1 Áp dụng phương pháp truyền thông PLC (đường dây điện): sử dụng hiệu quả cấu trúc cấu trúc liên kết lưới điện, thi công dễ dàng.

2.3.2 Nhóm dữ liệu cơ bản: tất cả các khách hàng trong hệ thống sao chép tập trung có thể được chọn để sao chép (sao điểm, sao chép toàn bộ), sao chép đa điểm để tạo thành nhóm dữ liệu cơ bản và phân tích khác nhau (mất dòng, nhiều tốc độ, tải , v.v.), Để đáp ứng nhu cầu quản lý thông minh khác nhau của khách hàng.

2.3.3 Sự kết hợp giữa phần mềm và phần cứng: Thiết kế hệ thống xem xét đầy đủ nhu cầu và sự thuận tiện của người dùng. Trên cơ sở phần cứng cố định, tất cả việc bù chức năng hệ thống, sửa đổi quản lý và bổ sung vận hành (nguồn điều khiển từ xa) đều được hoàn thành bởi phần mềm nền.

2.3.4 Nó có ưu điểm là lắp đặt thuận tiện, độ tin cậy cao, an toàn tốt và khả năng bảo trì mạnh mẽ. Đồng thời, chi phí dự án thấp, bảo trì hệ thống đơn giản và chi phí vận hành thấp.

2.4 Ứng dụng các chức năng chính

Đồng hồ đo năng lượng trả trước từ xa hợp tác với hệ thống quản lý tiêu thụ điện năng để thực hiện các chức năng như đọc đồng hồ từ xa, trả trước từ xa, chống trộm điện và quản lý phụ tải.

2.4.1 Đọc đồng hồ từ xa

Trạm chính có thể thực hiện đọc đồng hồ ngẫu nhiên và đánh giá xem đồng hồ đo năng lượng tại chỗ có bị lỗi hay mức tiêu thụ điện của khách hàng có bất thường hay không dựa trên dữ liệu đọc lại. Trạm chính cũng có thể đọc công tơ theo thói quen đọc công tơ và truyền dữ liệu đọc lại đến hệ thống thông tin quản lý tiếp thị điện lực để tính toán chi phí điện. Đồng thời, trạm chính cũng có thể làm cho đồng hồ đo năng lượng điện thường xuyên báo cáo thông tin dữ liệu hiện trường thông qua cài đặt từ xa.

2.4.2 trả trước từ xa

Khách hàng có thể mua điện bằng nhiều hình thức khác nhau để tránh các đợt thanh toán cao điểm một cách hiệu quả. Khi lượng điện còn lại trong công tơ của khách hàng bằng 0, công tơ sẽ phát ra tín hiệu ngắt để rơle bên trong hoặc công tắc điều khiển tải bên ngoài hoạt động cắt điện, tránh hiện tượng trễ điện. Phương thức trả trước từ xa an toàn và đáng tin cậy, tránh được các lỗi như không đọc được thẻ, lỗi thông tin do truyền thông tin qua thẻ IC. Đồng thời, khi điều chỉnh giá điện, các thông số giá điện trên đồng hồ đo năng lượng tại chỗ có thể được điều chỉnh kịp thời theo đợt thông qua trạm chính để đảm bảo các thông số giá điện trên công tơ điện tại chỗ đồng hồ đo năng lượng tại chỗ được đồng bộ với việc điều chỉnh giá.

2.4.3 Chống trộm

Khi các thông số của đồng hồ đo năng lượng điện tại chỗ thay đổi hoặc xảy ra các sự cố như mất điện áp, mất dòng điện, đấu dây sai thì đồng hồ đo năng lượng điện có thể tự động báo cáo về trạm chính. Đi đến trang web để kiểm tra. Chức năng này có thể đánh cắp điện một cách hiệu quả và ngăn ngừa sự cố trước khi chúng xảy ra.

2.4.4 quản lý tải

Trạm chính có thể thu thập điện áp, dòng điện, công suất, điện và các dữ liệu khác của đồng hồ đo năng lượng tại chỗ để phân tích và quản lý tải. Theo số liệu hiện tại, có thể vẽ đường cong phụ tải để theo dõi sự thay đổi của phụ tải điện. Theo dữ liệu điện áp, tốc độ đánh giá điện áp có thể được tính toán. Bằng cách đặt giới hạn công suất hoạt động trong đồng hồ đo năng lượng, hãy kiểm soát mức tiêu thụ điện năng quá tải của khách hàng.

Phân tích mức tăng 2,5

2.5.1 Do sử dụng đầu đọc công tơ từ xa nên có thể tiết kiệm được một lượng lớn chi phí nhân lực cho đầu đọc công tơ. Đồng thời, có thể tránh được các sai sót trong việc đọc đồng hồ thủ công và có thể phát hiện kịp thời các lỗi của đồng hồ, từ đó nâng cao mức độ dịch vụ.

2.5.2 Do thực hiện trả trước nên nợ đọng giảm đáng kể, tỷ lệ thu hồi tiền điện được cải thiện, chi phí vận hành phục hồi điện tại chỗ trong công tác quản lý thu hồi tiền điện giảm .

2.5.3 Do có thể thực hiện giám sát trực tuyến trạng thái hoạt động của đồng hồ đo năng lượng điện tại chỗ nên nó có thể ngăn chặn hành vi trộm cắp điện một cách hiệu quả và giảm thiểu tình trạng thất thoát điện không xác định.

2.5.4 Nhờ điều khiển phụ tải tự động nên loại bỏ hiện tượng cháy đồng hồ quá tải, đồng thời tránh hiện tượng khách hàng không thực hiện đánh giá giá điện, định mức điện năng theo thời gian sử dụng do báo cáo thiếu công suất tiêu thụ điện .

3. Kịch bản ứng dụng sản phẩm trả trước Acrel

3.1 Chức năng

Thu tiền điện công tơ trả trước, kiểm soát, truy thu; cung cấp module quản lý thanh toán sau; module phân tích tiêu thụ năng lượng;

Thu tiền thuê, tiền thuê tài sản và truy thu;

Chia sẻ tiền điện tại khu vực công cộng;

Tiếp cận đọc công tơ và đo đếm ở các khu vực công cộng và trạm biến áp;

Trả trước + tiêu thụ năng lượng tòa nhà, hệ thống tích hợp đo lường năng lượng được phân loại và tiểu mục;

Quản lý và kiểm soát tài chính tập trung đối với các nhóm tài sản/bất động sản, phân quyền riêng cho các tài sản phụ;

Giải pháp không dây dễ sửa đổi và dễ gỡ lỗi

4. Lựa chọn sản phẩm

5. Kết luận

Mặc dù nhiều nhược điểm của đồng hồ đo năng lượng trả trước truyền thống ngày càng trở nên nổi bật là không thể đáp ứng nhu cầu quản lý điện năng hiện đại, nhưng trong ngắn hạn, đặc biệt là ở những khu vực có lượng khách hàng tương đối phân tán, vẫn có mức độ ứng dụng nhất định. Mặt khác, với sự phát triển không ngừng của xã hội, đồng hồ đo năng lượng trả trước sẽ được tích hợp chặt chẽ hơn với công nghệ truyền thông và công nghệ điều khiển thông minh (ví dụ: đồng hồ đo năng lượng trả trước từ xa dựa trên công nghệ truyền thông di động có thể thay thế hoàn toàn đồng hồ đo năng lượng trả trước bằng thẻ IC truyền thống. phạm vi áp dụng của đồng hồ đo năng lượng). Đối với các đồng hồ đo năng lượng trả trước, xu hướng phát triển công nghệ tất yếu là có chức năng “điều khiển thông minh theo thời gian thực từ xa” nhằm mở rộng ra thế giới rộng lớn hơn. Đối với các doanh nghiệp cung cấp điện, việc phổ biến và ứng dụng chức năng “điều khiển thông minh thời gian thực từ xa” cũng sẽ có thể liên tục nâng cao trình độ quản lý và chất lượng dịch vụ tiêu thụ điện hàng ngày.

Người giới thiệu:

[1] Hướng dẫn ứng dụng và thiết kế lưới điện siêu nhỏ Acrel Enterprise. Phiên bản 2022.05