تحلیل کاربردی کنتور پیش پرداخت انرژی Acrel و سیستم مدیریت انرژی

تلفن: +86 18702111813 ایمیل: shelly@acrel.cn

شرکت آکرل،. Ltd.

چکیده:این مقاله عملکردهای اصلی کنتور انرژی پیش پرداخت کارت آی سی سنتی را تشریح می کند، مزایا و معایب کاربرد آن را تجزیه و تحلیل می کند. به طور مفصل توسعه عملکرد کنتور انرژی پیش پرداخت را پس از ادغام فناوری ارتباطی، فناوری کنترل هوشمند و ترویج ارزش عملی معرفی می کند تا روند توسعه فنی احتمالی کنتور انرژی پیش پرداخت را توصیف کند.

کلمه کلیدی:کنتور انرژی پیش پرداخت، کاربرد، تجزیه و تحلیل

هزینه های برق منبع اصلی سرمایه برای شرکت های تامین برق برای حفظ تولید و توسعه است، اینکه آیا می توان آنها را به موقع شارژ کرد نقش مهمی در گردش سرمایه شرکت های تامین برق دارد. با توجه به الگوی مصرف برق «اول استفاده کنید، بعداً بپردازید» طی سالیان متمادی، دامنه گسترده کاربران برق و ابزارهای فنی قطعی برق در محل و سهمیه بندی برق و همچنین ناسازگاری مقررات حمایتی با اقتصاد بازار، مستقیماً منجر به ریسک عظیم بنگاه‌های تامین برق در شارژ هزینه‌های برق، نیروی انسانی، فشار منابع مالی و بهره‌برداری از آن در طول سال‌ها می‌شود. در این زمینه، به منظور سازگاری بهتر با اصلاح سیستم قدرت، از کنتورهای پیش پرداخت برق به طور گسترده استفاده شده است.

با توجه به کاربرد نابالغ فناوری ارتباطی مرتبط با هسته اولیه، سازگاری سیستم به مانع مهمی تبدیل شده است که بر محبوبیت و استفاده از سیستم خواندن کنتور خودکار از راه دور برای مدیریت اندازه‌گیری انرژی الکتریکی، به ویژه سازگاری پروتکل ارتباطی و ناسازگاری استاندارد ساخت تأثیر می‌گذارد. در محیط آن زمان، کنتور انرژی پیش پرداخت نوع کارت آی سی چاره ای جز اجتناب از گلوگاه کاربرد فناوری ارتباطات نداشت.

1.I نوع کارت پیش پرداخت کنتور انرژی

1.1 عملکرد اصلی

1.1.1 عملکرد اندازه گیری: انرژی فعال اندازه گیری تک فاز. صرفه جویی در قدرت تاریخی، و عملکرد انجماد قدرت.

1.1.2 عملکرد چند تعرفه: دوره زمانی تنظیم قابل برنامه ریزی، تعرفه های متعدد. ساعت زمان‌بندی دارای عملکرد جبران دما است.

1.1.3 عملکرد ارتباطی: با رابط RS485 و رابط ارتباطی مادون قرمز. رابط RS485 به طور کلی از داخل کنتور جداسازی الکتریکی است و دارای طراحی حفاظت از دسترسی 220 ولت ضد AC است.

1.1.4. عملکرد صفحه نمایش: صفحه نمایش LCD، دکمه می تواند به طور خودکار نمایش چرخه، رابط مانند مقدار باقی مانده، کل قدرت، قیمت برق فعلی و غیره را نشان دهد.

1.1.5. عملکرد خرید برق کپی اطلاعات: یک متر یک کارت، یعنی یک متر فقط می تواند با یک کارت آی سی مطابقت داشته باشد. هنگامی که کارت برای انتقال نیرو وارد می شود، اطلاعات مصرف برق در کنتور به طور خودکار به کارت آی سی کپی می شود. هنگامی که برق دوباره خریداری می شود، اطلاعات موجود در کارت به طور خودکار در رایانه برای بایگانی و تأیید داده ها نوشته می شود.

1.1.6. عملکرد یادآوری شارژ متر: به طور کلی، زنگ نمایش و زنگ هشدار قطع برق وجود دارد، همچنین عملکرد قطع بار را افزایش می دهد.

1.1.7. عملکرد کنترل اضافه بار: با تنظیم آستانه قدرت، می تواند کنترل خاموش شدن اضافه بار در سمت بار را درک کند. زمان خاموش شدن را می توان به دو صورت تنظیم کرد: خاموش شدن فوری و خاموش شدن با تاخیر. برق را می توان با فشار دادن دکمه یا قرار دادن کارت بازیابی کرد.

1.1.8. عملکرد کنترل پیش پرداخت: کنتور ابتدا روش مدیریت خرید برق و سپس استفاده از برق را درک می کند. هنگامی که هیچ بار برق در کنتور وجود ندارد، سوئیچ بار در کنتور به طور خودکار منبع تغذیه بار را قطع می کند. پس از شارژ کنتور، کنتور دوباره بسته می شود تا عملکرد منبع تغذیه بار بازیابی شود. با بهبود مستمر، تابع اضافه برداشت اضافه شده است که می تواند با توجه به وضعیت واقعی امکان اضافه برداشت متوسط ​​را فراهم کند. اضافه برداشت قابل تنظیم است. پس از تکمیل اضافه برداشت، کنتور خاموش می شود و قسمت اضافه برداشت به طور خودکار شارژ می شود و دفعه بعد که کنتور دوباره شارژ می شود، از آن کم می شود.

1.1.9. عملکرد توان ضد احتکار: با توجه به کنترل کلان سیاست قیمت برق، به منظور جلوگیری از شارژ بیش از حد برق (مقدار) به کنتور، مشتری با تعیین آستانه توان احتکار در کنتور، از شارژ بیش از حد توان (مقدار) در یک زمان محدود می شود.

10. عملکرد حفاظت از امنیت: به طور کلی، فناوری کارت CPU برای طراحی امنیت سیستم استفاده می شود. احراز هویت امنیتی کنتور انرژی الکتریکی کارت CPU و کارت CPU از طریق ماژول ESAM در کنتور انرژی تکمیل می شود. MCU انرژی سنج کارت CPU فقط نقش انتقال داده را در طول فرآیند احراز هویت ایفا می کند و در رمزگذاری و رمزگشایی داده ها شرکت نمی کند. هنگام فروش برق، از طریق یک سری تست های احراز هویت کلیدی، عملیاتی مانند تایید کارت خرید برق، اجازه نوشتن اطلاعات روی کارت خرید برق و اجازه بازنویسی پاک کردن فایل باینری قابل تحقق است.

1.2 مزیت اصلی

1.2.1 بهبود کارایی و دقت قرائت کنتور. از طریق رابط RS485 و رابط ارتباطی مادون قرمز، دستگاه خواندن متر دستی مربوطه می تواند برای رونویسی دسته ای در محل استفاده شود. این امر تأثیر بسیار مهمی در وضعیت فعلی دارد که تعداد کنتورهای انرژی مدیریت شده توسط شرکت های تامین برق به شدت افزایش یافته است.

1.2.2 حل موثر مشکل معوقه. کاهش قابل توجه هزینه های عملیاتی برای جمع آوری قبض برق و افزایش امنیت جمع آوری هزینه برق

1.2.3 کاهش تناقض مشکلات پرداخت. با افزایش زیاد تعداد مشتریان و زمان پرداخت نسبتاً متمرکز، مدل شارژ سنتی بسیار آسان است که باعث تراکم پرداخت شود. استفاده از کنتورهای پیش پرداخت انرژی فشار بر هزینه های پیشخوان و خطرات خدمات را تا حد زیادی کاهش داده است.

1.3 مشکلات در برنامه

1.3.1 توانایی ضعیف ضد حمله. مفقود شدن و آسیب دیدن کارت آی سی به خصوص درگاه های خواندن و نوشتن آی سی کارت باز آن در برابر حملات خارجی آسیب پذیر است. به دست آوردن مدرک پس از حمله و باعث از کار افتادن سیستم کنترل داخلی دشوار است و اختلافات برق بسیار آسان است.

1.3.2 مدیریت مشکل است. به دلیل ناگهانی و تصادفی بودن خرید برق آی سی کارت، واحد تامین برق فشار فروش برق را افزایش داده است. در عین حال، به منظور اطمینان از امنیت داده ها، در حال حاضر از کارت های CPU هوشمند به طور گسترده استفاده می شود. سیستم COS و احراز هویت کلید پویا امنیت داده‌ها را تضمین می‌کند، اما در عین حال بار مدیریتی بخش مدیریت انرژی را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، نمایش چند پیوندی وقوع خرابی‌های غیرمنتظره را افزایش می‌دهد.

1.3.3 سازگاری تنظیم سیاست قیمت برق قوی نیست. قیمت برق در هنگام خرید برق تعیین و در کنتور انرژی پیش پرداخت شده نوشته شده است. از آنجایی که قیمت برق ذخیره‌شده در کنتور انرژی پیش‌پرداخت کارت آی‌سی را نمی‌توان در زمان واقعی تنظیم کرد، هر تنظیم قیمت بار کاری زیادی را به شرکت تامین برق اضافه می‌کند، مشتریان نیز در معرض سؤال هستند.

1.3.4 جمع آوری داده ها به موقع نیست. نمی تواند وضعیت مصرف برق مشتری را در زمان واقعی منعکس کند، نمی تواند به طور موثر سرقت برق را نظارت کند، و نمی تواند نیازهای مدیریت زمان واقعی اتوماسیون مدیریت برق را برآورده کند.

1.3.5 مقیاس پذیری تابع روش خرید نیرو زیاد نیست. سیستم پیش‌پرداخت با استفاده از کارت‌های آی‌سی به‌عنوان رسانه انتقال داده، ایجاد ارتباط مؤثر با تلفن بانک، بانکداری آنلاین و سایر روش‌های خرید برق آسان نیست. مشتریان اغلب برق را در مراکز فروش برق با کارت خریداری می کنند که باعث کاهش کیفیت خدمات بازاریابی برق و افزایش حجم کار شرکت های تامین برق می شود. بنابراین به منظور رفع مشکلات و ایرادات در کاربرد واقعی کنتورهای انرژی پیش پرداخت کارت آی سی، مشکل سازگاری سیستم ارتباطی حل می شود. پیشرفت گلوگاه فناوری مرتبط با هسته فضای وسیعی را فراهم می کند که ممکن است برای استفاده از راه دور کنتورهای انرژی پیش پرداخت غیرقابل تصور باشد.

2 ادغام کنتور انرژی پیش پرداخت و سیستم خواندن کنتور از راه دور

2.1 روش های ارتباطی اولیه در سیستم قرائت کنتور از راه دور عمدتاً شامل ارتباط فیبر نوری، ارتباط خط تلفن، باس RS485، کابل تلویزیون، اینترنت، ارتباط حامل خط برق، گذرگاه ابزار، ارتباط ماهواره ای، GPRS و CDMA و غیره می باشد. انواع روش های ارتباطی دارای مزایا و معایب و جنبه های کاربردی خود هستند. ترکیب با ویژگی‌های صنعتی شرکت‌های تامین برق و کاربرد عملی طیف گسترده حامل خطوط برق کم ولتاژ، پرش فرکانس، حمل و نقل و رله (متر حامل را می‌توان به صورت پویا به عنوان یک روتر یا فرستنده توسط متمرکز کننده محلی از طریق خط برق تنظیم کرد) و کاربرد عملی تراشه‌های ویژه. در حال حاضر، سیستم ولتاژ پایین خط قدرت را می‌خواند. روش خواندن متمرکز کنتور + انتقال از راه دور GPRS + سری راهکارهای فنی کنتورهای پیش پرداخت.

2.2 ساختار سیستم حامل خط برق سیستم متمرکز خواندن متر از ایستگاه های اصلی خواندن متمرکز، کلکتورها، متمرکز کننده ها، متر و سایر تجهیزات تشکیل شده است. با توجه به شرایط سایت، شبکه اختصاصی ایجاد شده و کنتور خوانی، کنترل و مدیریت مصرف برق از طریق نرم افزار انجام می شود. این سیستم از سه لایه فیزیکی و دو لایه پیوند تشکیل شده است. مجموعه داده‌های ایستگاه اصلی ساختار ستاره‌ای را اتخاذ می‌کند، یعنی یک مرکز مدیریت مصرف انرژی، لایه مدیریتی برای متمرکزکننده‌های متعدد است. ایستگاه اصلی از طریق شبکه GPRS به متمرکز کننده داده متصل می شود. کلکتورها از طریق خطوط برق کم ولتاژ متصل می شوند، کلکتورها در جعبه کنتور نصب می شوند و کلکتورها و کنتورهای انرژی مشتری به صورت موازی از طریق رابط RS485 به یکدیگر متصل می شوند تا لایه مشتری را تشکیل دهند.

2.3 ویژگی های سیستم

2.3.1 روش ارتباطی PLC (حمل خط برق): استفاده مؤثر از ساختار توپولوژی شبکه برق، ساخت آسان.

2.3.2 گروه داده های پایه: همه مشتریانی که در سیستم کپی متمرکز هستند را می توان برای کپی (کپی نقطه، کپی کامل)، کپی چند نقطه ای برای تشکیل یک گروه داده پایه و تحلیل های مختلف (از دست دادن خط، نرخ چندگانه، بار و غیره) انتخاب کرد تا نیازهای مدیریت هوشمند مختلف مشتریان را برآورده کند.

2.3.3 ترکیب نرم افزار و سخت افزار: طراحی سیستم به طور کامل نیازها و راحتی کاربران را در نظر می گیرد. بر اساس سخت افزار ثابت، تمام جبران عملکرد سیستم، اصلاح مدیریت و افزودن عملیات (قدرت کنترل از راه دور) همه توسط نرم افزار پس زمینه تکمیل می شود.

2.3.4 دارای مزایای نصب راحت، قابلیت اطمینان بالا، ایمنی خوب و قابلیت نگهداری قوی است. در عین حال، هزینه پروژه کم است، تعمیر و نگهداری سیستم ساده است و هزینه عملیات کم است.

2.4 کاربرد توابع اصلی

کنتور انرژی پیش پرداخت از راه دور با سیستم مدیریت مصرف برق برای تحقق عملکردهایی مانند خواندن کنتور از راه دور، پیش پرداخت از راه دور، جلوگیری از سرقت برق و مدیریت بار همکاری می کند.

2.4.1 خواندن کنتور از راه دور

ایستگاه اصلی می تواند قرائت تصادفی کنتور را انجام دهد و قضاوت کند که آیا کنتور انرژی در محل معیوب است یا اینکه مصرف برق مشتری با توجه به داده های بازخوانی غیرعادی است. ایستگاه اصلی همچنین می‌تواند کنتور را مطابق روال خواندن کنتور بخواند و داده‌های بازخوانی شده را برای محاسبه هزینه برق به سیستم اطلاعات مدیریت بازاریابی برق ارسال کند. در همان زمان، ایستگاه اصلی همچنین می تواند متر انرژی الکتریکی را به طور مرتب اطلاعات داده های میدانی را از طریق تنظیم از راه دور گزارش کند.

2.4.2 پیش پرداخت از راه دور

مشتریان می توانند برق را به اشکال مختلف خریداری کنند تا به طور موثر از اوج پرداخت جلوگیری کنند. هنگامی که مقدار باقیمانده در کنتور مشتری 0 باشد، کنتور یک سیگنال خروجی خروجی می دهد تا رله داخلی یا سوئیچ کنترل بار خارجی، برق را قطع کند و از رفتار معوقه جلوگیری کند. روش پیش پرداخت از راه دور ایمن و قابل اعتماد است و از خرابی هایی مانند عدم خواندن کارت و خطاهای اطلاعاتی ناشی از انتقال اطلاعات از طریق آی سی کارت جلوگیری می کند. در عین حال، هنگامی که قیمت برق تنظیم می شود، پارامترهای قیمت برق در کنتور انرژی در محل را می توان به صورت دسته ای و به موقع از طریق ایستگاه اصلی اصلاح کرد تا اطمینان حاصل شود که پارامترهای قیمت برق در کنتور انرژی در محل با تنظیم قیمت همگام هستند.

2.4.3 ضد سرقت

هنگامی که پارامترهای کنتور انرژی الکتریکی در محل تغییر می کند یا خرابی هایی مانند افت ولتاژ، افت جریان و سیم کشی اشتباه وجود دارد، کنتور انرژی الکتریکی را می توان به طور خودکار به ایستگاه اصلی گزارش کرد. برای بررسی به سایت مراجعه کنید. این عملکرد می تواند به طور موثر برق را بدزدد و از بروز مشکلات جلوگیری کند.

2.4.4 مدیریت بار

ایستگاه اصلی می تواند ولتاژ، جریان، توان، برق و سایر داده های کنتور انرژی در محل را برای تحلیل و مدیریت بار جمع آوری کند. با توجه به داده های فعلی، منحنی بار را می توان برای نظارت بر تغییر بار الکتریکی ترسیم کرد. با توجه به داده های ولتاژ، نرخ صلاحیت ولتاژ را می توان محاسبه کرد. با تنظیم حد توان فعال در کنتور انرژی، مصرف برق اضافه بار مشتری را کنترل کنید.

تجزیه و تحلیل سود 2.5

2.5.1 با توجه به استفاده از قرائت کنتور از راه دور می توان در هزینه های نیروی انسانی کنتور خوان های زیادی صرفه جویی کرد. در عین حال، می توان از خطاها در خواندن دستی کنتور جلوگیری کرد و خطاهای کنتور را می توان به موقع پیدا کرد و در نتیجه سطح خدمات را بهبود بخشید.

2.5.2 با توجه به اجرای پیش پرداخت، معوقات بسیار کاهش یافته است، نرخ بازیابی هزینه های برق بهبود یافته است و هزینه های عملیاتی ترمیم برق در محل در مدیریت بازیابی هزینه های برق کاهش یافته است.

2.5.3 از آنجایی که نظارت بر روی وضعیت عملکرد کنتور انرژی الکتریکی در محل می تواند انجام شود، می تواند به طور موثر از سرقت برق جلوگیری کند و تلفات ناشناخته برق را کاهش دهد.

2.5.4 با توجه به کنترل خودکار بار، وقوع سوختن کنتور اضافه بار حذف می شود، در عین حال از این پدیده که مشتریان به دلیل گزارش کمتر از ظرفیت مصرف برق، ارزیابی قیمت برق زمان مصرف و نرخ توان را انجام نمی دهند، اجتناب می شود.

3. سناریوی برنامه محصولات پیش پرداخت Acrel

3.1 عملکرد

جمع آوری شارژ کنتور برق پیش پرداخت، کنترل، سفر معوقه. ارائه ماژول مدیریت پس از پرداخت؛ ماژول تجزیه و تحلیل مصرف انرژی؛

وصول هزینه های اجاره و املاک و معوقات؛

هزینه های برق مشترک در مناطق عمومی؛

دسترسی به قرائت کنتور و اندازه گیری در مناطق عمومی و پست ها؛

پیش پرداخت + مصرف انرژی ساختمان، سیستم یکپارچه اندازه گیری انرژی طبقه بندی شده و زیرمجموعه؛

مدیریت مالی متمرکز و کنترل گروه‌های املاک و مستغلات، مرجع جداگانه برای املاک فرعی.

راه حل بی سیم به راحتی قابل تغییر و اشکال زدایی آسان است

4. انتخاب محصول

5. نتیجه گیری

اگرچه بسیاری از معایب کنتورهای انرژی پیش پرداخت سنتی روز به روز برجسته تر می شوند و نمی توانند نیازهای مدیریت برق مدرن را برآورده کنند، در کوتاه مدت، به ویژه در مناطقی که پایگاه مشتری نسبتاً پراکنده است، هنوز درجه خاصی از کاربرد وجود دارد. از سوی دیگر، با توسعه مستمر جامعه، کنتورهای پیش پرداخت انرژی با فناوری ارتباطی و فناوری کنترل هوشمند ادغام خواهند شد (به عنوان مثال، کنتورهای پیش پرداخت انرژی از راه دور مبتنی بر فناوری ارتباطات سیار ممکن است به طور کامل جایگزین کنتورهای انرژی پیش پرداخت کارت IC سنتی شود. دامنه کاربرد کنتور انرژی). برای کنتورهای پیش‌پرداخت انرژی، این یک روند توسعه فن‌آوری اجتناب‌ناپذیر است که عملکرد "کنترل هوشمند از راه دور" را به منظور گسترش به دنیای بزرگ‌تر داشته باشد. برای شرکت های تامین برق، محبوبیت و استفاده از عملکرد "کنترل هوشمند از راه دور" همچنین می تواند به طور مداوم سطح مدیریت و کیفیت خدمات مصرف برق روزانه را بهبود بخشد.

مراجع:

[1] کتابچه راهنمای طراحی و کاربرد ریزشبکه Acrel Enterprise. نسخه 2022.05