Análisis de aplicaciones del medidor de energía prepago y el sistema de gestión de energía Acrel

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Acrel Co,. Limitado.

Abstracto: Este artículo expone las principales funciones del medidor de energía prepago con tarjeta IC tradicional, analiza las ventajas y desventajas de su aplicación; presenta en detalle la expansión de funciones del medidor de energía prepago después de integrar la tecnología de comunicación, la tecnología de control inteligente y promueve el valor práctico, para describir la posible tendencia de desarrollo técnico del medidor de energía prepago.

Palabra clave:Medidor de energía prepago, aplicación, análisis.

Los cargos por electricidad son la principal fuente de fondos para que las empresas de suministro de energía mantengan la producción y el desarrollo; si pueden cobrarse a tiempo juega un papel importante en la circulación de capital de las empresas de suministro de energía. Debido al modelo de consumo de electricidad de "usar la electricidad primero, pagar después" durante muchos años, la amplia base de usuarios de electricidad y los medios técnicos de corte y racionamiento de energía en el lugar, así como la incompatibilidad de las regulaciones de apoyo con el mercado La economía, conduce directamente al enorme riesgo de que las empresas de suministro de energía cobren tarifas de electricidad, mano de obra, recursos financieros y presión operativa se han vertido a lo largo de los años. En este contexto, para adaptarse mejor a la reforma del sistema eléctrico, se han utilizado ampliamente los contadores de electricidad prepago.

Debido a la aplicación inmadura de las primeras tecnologías de comunicación relacionadas con el núcleo, la compatibilidad del sistema se ha convertido en un obstáculo importante que afecta la popularización y aplicación del sistema de lectura automática remota de medidores para la gestión de medición de energía eléctrica, especialmente la compatibilidad del protocolo de comunicación y el inconsistencia del estándar de fabricación. En el entorno de esa época, el medidor de energía prepago tipo tarjeta IC no tenía más remedio que evitar el cuello de botella en la aplicación de la tecnología de comunicación.

1.Medidor de energía prepago tipo tarjeta I

1.1 Función principal

1.1.1 Función de medición: energía activa de medición monofásica; Salva el poder histórico y tiene la función de congelar el poder.

1.1.2 Función multitarifa: Período de tiempo de configuración programable, múltiples tarifas. El cronómetro tiene una función de compensación de temperatura.

1.1.3 Función de comunicación: con interfaz RS485 y una interfaz de comunicación por infrarrojos. La interfaz RS485 generalmente está aislada eléctricamente del interior del medidor y tiene un diseño de protección de acceso anti-CA de 220 V.

1.1.4. Función de visualización: pantalla LCD, el botón puede realizar un ciclo de visualización automáticamente, la interfaz muestra la cantidad restante, la potencia total, el precio actual de la electricidad, etc.

1.1.5. Función de compra de energía con copia de información: un medidor por tarjeta, es decir, un medidor solo puede corresponder a una tarjeta IC. Cuando se inserta la tarjeta para la transmisión de energía, la información del consumo de electricidad en el medidor se copia automáticamente a la tarjeta IC; cuando se vuelve a comprar electricidad, la información de la tarjeta se escribe automáticamente en la computadora para archivarla y verificar los datos.

1.1.6. Función de recordatorio de recarga del medidor: Generalmente, hay alarma de visualización y alarma de falla de energía, también aumentan la función de cortar la carga.

1.1.7. Función de control de sobrecarga: al establecer el umbral de potencia, se puede realizar el control de apagado de la sobrecarga en el lado de la carga. El tiempo de apagado se puede configurar de dos maneras: apagado inmediato y apagado retardado. La energía se puede restaurar presionando el botón o insertando la tarjeta.

1.1.8. Función de control prepago: el medidor realiza el método de gestión de comprar electricidad primero y luego usarla. Cuando no hay carga de electricidad en el medidor, el interruptor de carga del medidor cortará automáticamente el suministro de energía de la carga. Después de cargar el medidor, el medidor se volverá a cerrar para restaurar la función de suministro de energía de carga. Con la mejora continua, se ha agregado la función de sobregiro, que puede permitir un sobregiro moderado según la situación real. Se puede configurar el sobregiro. Una vez completado el sobregiro, el medidor se apagará y la parte del sobregiro se cargará y restará automáticamente la próxima vez que se recargue el medidor.

1.1.9. Función anti-acumulación de energía: debido al macrocontrol de la política de precios de la electricidad, para evitar que se cargue energía (cantidad) excesiva en el medidor, el cliente no puede cargar demasiada energía (cantidad) a la vez mediante establecer el umbral de energía de acaparamiento en el medidor.

10. Función de protección de seguridad: Generalmente, la tecnología de tarjeta CPU se utiliza para el diseño de seguridad del sistema. La autenticación de seguridad del medidor de energía eléctrica de la tarjeta CPU y de la tarjeta CPU se completa a través del módulo ESAM en el medidor de energía. La MCU del medidor de energía de la tarjeta CPU solo desempeña la función de transmisión de datos durante el proceso de autenticación y no participa en el cifrado y descifrado de datos. Al vender electricidad, a través de una serie de pruebas de autenticación de claves, se pueden realizar operaciones como la confirmación de la tarjeta de compra de energía, el permiso para escribir información en la tarjeta de compra de energía y el permiso para reescribir el borrado del archivo binario.

1.2 Ventaja principal

1.2.1 Mejorar la eficiencia y precisión de la lectura de medidores. A través de la interfaz RS485 y la interfaz de comunicación por infrarrojos, se puede utilizar el dispositivo de lectura de medidores portátil correspondiente para la transcripción por lotes en el sitio. Esto tiene un efecto muy importante en la situación actual, en la que el número de contadores de energía gestionados por las empresas de suministro de energía ha aumentado considerablemente.

1.2.2 Resolver eficazmente el problema de los atrasos. Costos operativos significativamente reducidos para el cobro de facturas de electricidad y mayor seguridad en el cobro de tarifas de electricidad.

1.2.3 Aliviar la contradicción de las dificultades de pago. Con el gran aumento en el número de clientes y los intervalos de tiempo de pago relativamente concentrados, es muy fácil que el modelo de cobro tradicional cause congestión en los pagos. La aplicación de medidores de energía prepago ha reducido en gran medida la presión sobre los contracargos y los riesgos del servicio.

1.3 Problemas en la aplicación

1.3.1 Poca capacidad antiataque. La pérdida y daño de la tarjeta IC, especialmente sus puertos de lectura y escritura de tarjeta IC abiertos, son vulnerables a ataques externos. Es difícil obtener pruebas después de haber sido atacado y provocar la falla del sistema de control interno, y es muy fácil tener disputas eléctricas.

1.3.2 La gestión es difícil. Debido a lo repentino y aleatorio de la compra de energía con tarjeta IC, el departamento de suministro de energía ha aumentado la presión para vender energía. Al mismo tiempo, para garantizar la seguridad de los datos, en la actualidad se utilizan ampliamente las tarjetas CPU inteligentes. Su sistema COS y la autenticación de clave dinámica garantizan la seguridad de los datos, pero al mismo tiempo aumentan la carga de trabajo de gestión del departamento de administración de energía. Además, la demostración de enlaces múltiples aumenta la aparición de fallos inesperados.

1.3.3 La adaptabilidad del ajuste de la política de precios de la electricidad no es fuerte. El precio de la electricidad se determina y se escribe en el contador de energía prepago al comprar electricidad. Dado que el precio de la electricidad almacenado en el medidor de energía prepago de la tarjeta IC no se puede ajustar en tiempo real, cada ajuste de precio agrega una gran carga de trabajo a la empresa de suministro de energía y los clientes también son propensos a cuestionarse.

1.3.4 La recopilación de datos no es oportuna. No puede reflejar el estado del consumo de electricidad del cliente en tiempo real, no puede monitorear de manera efectiva el robo de electricidad y no puede satisfacer las necesidades de administración en tiempo real de la automatización de la administración de electricidad.

1.3.5 La escalabilidad de la función del método de compra de energía no es alta. No es fácil que el sistema de prepago que utiliza tarjetas IC como medio de transmisión de datos forme un vínculo eficaz con la banca telefónica, la banca en línea y otros métodos de compra de electricidad. Los clientes suelen comprar electricidad en los puntos de venta de electricidad con tarjetas, lo que reduce la calidad del servicio de comercialización de electricidad y aumenta la carga de trabajo de las empresas suministradoras de energía. Por lo tanto, para resolver los problemas e inconvenientes en la aplicación real de los medidores de energía prepagos con tarjeta IC, se resuelve el problema de compatibilidad del sistema de comunicación. La superación del cuello de botella de la tecnología central relacionada proporciona un vasto espacio que puede ser inimaginable para la aplicación remota de medidores de energía prepagos.

2 Integración de contador de energía prepago y sistema de lectura remota de contadores

2.1 Los métodos de comunicación básicos en el sistema de lectura remota de medidores incluyen principalmente comunicación por fibra óptica, comunicación por línea telefónica, bus RS485, cable de TV, Internet, comunicación por línea eléctrica, bus de instrumentos, comunicación por satélite, GPRS y CDMA, etc. Todo tipo de comunicación Los métodos tienen sus ventajas y desventajas y sus aspectos aplicables. Combinado con las características industriales de las empresas de suministro de energía y la aplicación práctica del espectro ensanchado del portador de línea eléctrica de bajo voltaje, salto de frecuencia, reenvío y retransmisión (el concentrador local puede configurar dinámicamente el medidor portador como enrutador o transpondedor a través de la línea eléctrica ) tecnología y aplicación práctica de chips especiales. En la actualidad, el bajo voltaje de la lectura automática remota de medidores. El sistema adopta principalmente el método de lectura centralizada de medidores de línea eléctrica + transmisión remota GPRS + serie de soluciones técnicas de medidores de energía prepagos.

2.2 Estructura del sistema El sistema de lectura de medidores centralizado de portador de línea eléctrica se compone de estaciones maestras de lectura centralizadas, colectores, concentradores, medidores y otros equipos. Según las condiciones del sitio, se establece una red dedicada y la lectura de los medidores, el control y la gestión del consumo eléctrico se realizan a través de un software. El sistema consta de tres capas físicas y dos capas de enlace. La recopilación de datos de la estación maestra adopta una estructura en estrella, es decir, un centro de gestión del consumo de energía es la capa de gestión de múltiples concentradores; la estación maestra está conectada al concentrador de datos a través de la red GPRS; Los colectores se conectan a través de líneas eléctricas de bajo voltaje, los colectores se instalan en la caja del medidor y los colectores y los medidores de energía del cliente se conectan en paralelo a través de la interfaz RS485 para formar la capa del cliente.

2.3 Características del sistema

2.3.1 Adoptar el método de comunicación PLC (portador de línea eléctrica): uso efectivo de la estructura de topología de la red eléctrica, construcción sencilla.

2.3.2 Grupo de datos básicos: todos los clientes incluidos en el sistema de copia centralizado pueden seleccionarse para copiar (copia puntual, copia completa), copia multipunto para formar un grupo de datos básico y varios análisis (pérdida de línea, velocidad múltiple, carga). , etc.), para satisfacer las necesidades de diversas gestión inteligente de clientes.

2.3.3 Combinación de software y hardware: el diseño del sistema considera plenamente las necesidades y conveniencia de los usuarios. Sobre la base del hardware fijo, toda la compensación de funciones del sistema, modificación de la gestión y adición de operaciones (alimentación de control remoto) se completan mediante el software en segundo plano.

2.3.4 Tiene las ventajas de una instalación conveniente, alta confiabilidad, buena seguridad y gran capacidad de mantenimiento. Al mismo tiempo, el costo del proyecto es bajo, el mantenimiento del sistema es simple y el costo de operación es bajo.

2.4 Aplicación de funciones principales

El medidor de energía de prepago remoto coopera con el sistema de gestión del consumo de energía para realizar funciones como lectura remota de medidores, prepago remoto, prevención de robo de electricidad y gestión de carga.

2.4.1 Lectura remota del contador

La estación maestra puede realizar lecturas aleatorias del medidor y juzgar si el medidor de energía en el sitio está defectuoso o si el consumo de electricidad del cliente es anormal de acuerdo con los datos de lectura. La estación principal también puede leer el medidor de acuerdo con la rutina de lectura del medidor y transmitir los datos leídos al sistema de información de gestión de marketing de energía para calcular el costo de la electricidad. Al mismo tiempo, la estación maestra también puede hacer que el medidor de energía eléctrica informe periódicamente la información de los datos de campo mediante configuración remota.

2.4.2 prepago remoto

Los clientes pueden comprar electricidad de diversas formas para evitar eficazmente los picos de pago. Cuando la cantidad restante en el medidor del cliente es 0, el medidor emite una señal de disparo para hacer que el relé interno o el interruptor de control de carga externo actúe para cortar la energía, evitando el comportamiento de atrasos. El método de prepago remoto es seguro y confiable, evitando fallas como no lectura de la tarjeta y errores de información debido a la transmisión de información a través de la tarjeta IC. Al mismo tiempo, cuando se ajusta el precio de la electricidad, los parámetros del precio de la electricidad en el medidor de energía en el sitio se pueden modificar en lotes de manera oportuna a través de la estación maestra, para garantizar que los parámetros del precio de la electricidad en el medidor de energía en el sitio se pueden modificar en lotes de manera oportuna a través de la estación maestra. Los medidores de energía del sitio están sincronizados con el ajuste de precio.

2.4.3 Anti-robo

Cuando los parámetros del medidor de energía eléctrica en el sitio cambian o hay fallas como pérdida de voltaje, pérdida de corriente y cableado incorrecto, el medidor de energía eléctrica se puede informar automáticamente a la estación principal. Vaya al sitio para una inspección. Esta función puede robar electricidad de manera efectiva y prevenir problemas antes de que ocurran.

2.4.4 gestión de carga

La estación maestra puede recopilar el voltaje, la corriente, la potencia, la electricidad y otros datos del medidor de energía en el sitio para el análisis y la gestión de la carga. Según los datos actuales, se puede dibujar la curva de carga para monitorear el cambio de la carga eléctrica. Según los datos de voltaje, se puede calcular la tasa de calificación de voltaje. Al establecer el límite de potencia activa en el medidor de energía, controle el consumo de energía de sobrecarga del cliente.

2.5 análisis de ganancia

2.5.1 Gracias al uso de la lectura remota de medidores, se puede ahorrar una gran cantidad de costos de mano de obra para los lectores de medidores. Al mismo tiempo, se pueden evitar errores en la lectura manual de contadores y detectar fallos a tiempo, mejorando así los niveles de servicio.

2.5.2 Gracias a la implementación del prepago, los atrasos se han reducido considerablemente, se ha mejorado la tasa de recuperación de los cargos eléctricos y se han reducido los costos operativos del restablecimiento in situ de la electricidad en la gestión de recuperación de los cargos eléctricos. .

2.5.3 Dado que se puede realizar el monitoreo en línea del estado de operación del medidor de energía eléctrica en el sitio, puede prevenir efectivamente el robo de electricidad y reducir la pérdida desconocida de electricidad.

2.5.4 Debido al control automático de carga, se elimina la ocurrencia de quema de medidores por sobrecarga, al mismo tiempo, se evita el fenómeno de que los clientes no realicen la evaluación del precio de la electricidad y la tarifa de energía en el momento de uso debido a que no declaran la capacidad de consumo de energía. .

3. Escenario de aplicación de los productos Acrel Prepago

3.1 Función

Cobro, control y viaje de atrasos del cargo de electricidad del medidor prepago; proporcionar un módulo de gestión pospago; módulo de análisis del consumo de energía;

Cobro de alquileres y cuotas de propiedad, y atrasos;

Cargos de electricidad compartidos en áreas públicas;

Acceso a lectura y medición de medidores en áreas públicas y subestaciones;

Prepago + consumo de energía del edificio, sistema integrado de medición de energía clasificada y subpartida;

Gestión financiera centralizada y control de propiedades/grupos inmobiliarios, autoridad separada para subpropiedades;

La solución inalámbrica es fácil de modificar y de depurar

4. Selección de productos

5. Conclusión

Aunque muchas desventajas de los medidores de energía prepago tradicionales son cada vez más prominentes, ya que no pueden satisfacer las necesidades de la gestión eléctrica moderna, a corto plazo, especialmente en regiones donde la base de clientes está relativamente dispersa, todavía existe un cierto grado de aplicación. Por otro lado, con el desarrollo continuo de la sociedad, los medidores de energía prepago se integrarán más estrechamente con la tecnología de comunicación y la tecnología de control inteligente (por ejemplo, los medidores de energía prepago remotos basados ​​en tecnología de comunicación móvil pueden reemplazar completamente los medidores de energía prepago con tarjeta IC tradicionales). ámbito de aplicación del contador de energía). Para los medidores de energía prepagos, es una tendencia de desarrollo tecnológico inevitable tener la función de "control inteligente remoto en tiempo real" para expandirse a un mundo más grande. Para las empresas de suministro de energía, la popularización y aplicación de la función de "control inteligente remoto en tiempo real" también permitirá mejorar continuamente el nivel de gestión y la calidad del servicio del consumo eléctrico diario.

Referencias:

[1] Manual de diseño y aplicación de microrredes empresariales de Acrel. Versión 2022.05