Analisis Aplikasi Meteran Energi Prabayar Acrel dan Sistem Manajemen Energi

Telp: +86 18702111813 Surel: shelly@acrel.cn

Acrel Co,.Ltd.

Abstrak:Artikel ini menguraikan fungsi utama meteran energi prabayar kartu IC tradisional, menganalisis kelebihan dan kekurangan penerapannya; memperkenalkan secara rinci perluasan fungsi meteran energi prabayar setelah mengintegrasikan teknologi komunikasi, teknologi kontrol cerdas dan mempromosikan nilai praktis, untuk menggambarkan kemungkinan tren pengembangan teknis meteran energi prabayar.

Kata kunci:Meteran energi prabayar, aplikasi, analisis

Biaya listrik merupakan sumber dana utama bagi perusahaan penyedia listrik untuk mempertahankan produksi dan pengembangan, apakah biaya tersebut dapat dibebankan tepat waktu memainkan peran penting dalam sirkulasi modal perusahaan penyedia listrik. Karena model konsumsi listrik "gunakan listrik dulu, bayar kemudian" selama bertahun-tahun, basis pengguna listrik yang luas dan sarana teknis pemadaman listrik di tempat dan penjatahan daya, serta ketidaksesuaian peraturan pendukung dengan ekonomi pasar, secara langsung mengarah pada risiko besar perusahaan penyedia listrik dalam membebankan biaya listrik, tenaga kerja, sumber daya keuangan, dan tekanan operasional telah dituangkan ke dalamnya selama bertahun-tahun. Dalam konteks ini, untuk lebih beradaptasi dengan reformasi sistem kelistrikan, meteran listrik prabayar telah banyak digunakan.

Karena penerapan teknologi komunikasi inti awal yang belum matang, kompatibilitas sistem telah menjadi kendala penting yang memengaruhi popularisasi dan penerapan sistem pembacaan meter otomatis jarak jauh untuk manajemen pengukuran energi listrik, terutama kompatibilitas protokol komunikasi dan ketidakkonsistenan standar manufaktur. Di bawah lingkungan saat itu, meteran energi prabayar jenis kartu IC tidak punya pilihan selain menghindari hambatan penerapan teknologi komunikasi.

1. Kartu I Jenis Meteran Energi Prabayar

1.1 Fungsi utama

1.1.1 Fungsi pengukuran: pengukuran energi aktif fase tunggal; menghemat daya historis, dan memiliki fungsi pembekuan daya.

1.1.2 Fungsi multi-tarif: Periode waktu pengaturan yang dapat diprogram, beberapa tarif. Jam pengaturan waktu memiliki fungsi kompensasi suhu.

1.1.3 Fungsi komunikasi: dengan antarmuka RS485 dan antarmuka komunikasi inframerah. Antarmuka RS485 umumnya diisolasi secara elektrik dari bagian dalam meteran dan memiliki desain perlindungan akses anti-AC 220V

1.1.4. Fungsi tampilan: layar LCD, tombol dapat secara otomatis memutar tampilan, antarmuka menunjukkan seperti jumlah yang tersisa, daya total, harga listrik saat ini, dan sebagainya.

1.1.5. Fungsi pembelian daya dengan menyalin informasi kembali: satu meter satu kartu, artinya, satu meter hanya dapat digunakan untuk satu kartu IC. Saat kartu dimasukkan untuk transmisi daya, informasi konsumsi listrik dalam meter secara otomatis disalin kembali ke kartu IC; saat listrik dibeli lagi, informasi dalam kartu secara otomatis ditulis ke komputer untuk pengarsipan dan verifikasi data.

1.1.6. Fungsi pengingat pengisian ulang meteran: Umumnya, ada alarm tampilan dan alarm kegagalan daya, juga meningkatkan fungsi pemutusan beban.

1.1.7. Fungsi kontrol kelebihan beban: Dengan menetapkan ambang batas daya, kontrol daya mati kelebihan beban di sisi beban dapat terwujud. Waktu mati daya dapat diatur dengan dua cara: mati daya segera dan mati daya tertunda. Daya dapat dipulihkan dengan menekan tombol atau memasukkan kartu.

1.1.8. Fungsi kontrol prabayar: meteran mewujudkan metode manajemen pembelian listrik terlebih dahulu dan kemudian penggunaan listrik. Ketika tidak ada muatan listrik di meteran, sakelar beban di meteran akan secara otomatis memutus pasokan daya beban. Setelah pengisian daya meteran, meteran akan menutup kembali untuk memulihkan fungsi pasokan daya beban. Dengan peningkatan berkelanjutan, fungsi cerukan telah ditambahkan, yang dapat memungkinkan cerukan moderat sesuai dengan situasi aktual. Cerukan dapat diatur. Setelah cerukan selesai, meteran akan dimatikan, dan bagian cerukan akan secara otomatis diisi dan dikurangi saat meteran diisi ulang waktu berikutnya.

1.1.9. Fungsi anti penimbunan daya: Karena adanya pengendalian makro terhadap kebijakan harga listrik, guna mencegah kelebihan daya (jumlah) yang dibebankan ke meteran, pelanggan dibatasi dari pengisian daya (jumlah) yang terlalu banyak dalam satu waktu dengan menetapkan ambang batas penimbunan daya di meteran.

10. Fungsi perlindungan keamanan: Umumnya, teknologi kartu CPU digunakan untuk desain keamanan sistem. Autentikasi keamanan meteran energi listrik kartu CPU dan kartu CPU diselesaikan melalui modul ESAM di meteran energi. MCU meteran energi kartu CPU hanya memainkan peran transmisi data selama proses autentikasi, dan tidak berpartisipasi dalam enkripsi dan dekripsi data. Saat menjual listrik, melalui serangkaian uji autentikasi kunci, operasi seperti konfirmasi kartu pembelian daya, izin untuk menulis informasi pada kartu pembelian daya, dan izin untuk menulis kembali penghapusan file biner dapat direalisasikan.

1.2 Keunggulan Utama

1.2.1 Meningkatkan efisiensi dan akurasi pembacaan meter. Melalui antarmuka RS485 dan antarmuka komunikasi inframerah, perangkat pembacaan meter genggam yang sesuai dapat digunakan untuk transkripsi batch di tempat. Hal ini memiliki dampak yang sangat penting pada situasi saat ini di mana jumlah meter energi yang dikelola oleh perusahaan penyedia listrik telah meningkat tajam.

1.2.2 Menyelesaikan masalah tunggakan secara efektif. Biaya operasional penagihan tagihan listrik berkurang secara signifikan, dan Keamanan penagihan tagihan listrik meningkat.

1.2.3 Mengurangi kontradiksi kesulitan pembayaran. Dengan peningkatan jumlah pelanggan yang besar dan slot waktu pembayaran yang relatif terkonsentrasi, model penagihan tradisional sangat mudah menyebabkan kemacetan pembayaran. Penerapan meteran energi prabayar telah sangat mengurangi tekanan pada biaya konter dan risiko layanan.

1.3 Permasalahan dalam aplikasi

1.3.1 Kemampuan anti-serangan yang buruk. Hilangnya dan rusaknya kartu IC, terutama port baca dan tulis kartu IC yang terbuka rentan terhadap serangan eksternal. Sulit untuk mendapatkan bukti setelah diserang dan menyebabkan kegagalan sistem kontrol internal, dan sangat mudah terjadi perselisihan listrik.

1.3.2 Manajemen sulit. Karena pembelian daya kartu IC yang tiba-tiba dan acak, departemen catu daya telah meningkatkan tekanan penjualan daya. Pada saat yang sama, untuk memastikan keamanan data, kartu CPU pintar digunakan secara luas saat ini. Sistem COS dan autentikasi kunci dinamisnya memastikan keamanan data, tetapi juga meningkatkan beban kerja manajemen departemen manajemen daya pada saat yang sama. Selain itu, demonstrasi multi-tautan meningkatkan terjadinya kegagalan yang tidak terduga.

1.3.3 Adaptabilitas penyesuaian kebijakan harga listrik tidak kuat. Harga listrik telah ditetapkan dan ditulis dalam meteran energi prabayar saat membeli listrik. Karena harga listrik yang tersimpan dalam meteran energi prabayar kartu IC tidak dapat disesuaikan secara real time, setiap penyesuaian harga menambah banyak beban kerja bagi perusahaan penyedia listrik. Pelanggan juga rentan untuk bertanya.

1.3.4 Pengumpulan data tidak tepat waktu. Tidak dapat mencerminkan status konsumsi listrik pelanggan secara real time, tidak dapat memantau pencurian listrik secara efektif, dan tidak dapat memenuhi kebutuhan manajemen real-time dari otomatisasi manajemen listrik.

1.3.5 Skalabilitas fungsi metode pembelian daya tidak tinggi. Sistem prabayar yang menggunakan kartu IC sebagai media transmisi data tidak mudah untuk membentuk hubungan yang efektif dengan perbankan telepon, perbankan online, dan metode pembelian listrik lainnya. Pelanggan sering membeli listrik di gerai penjualan listrik dengan kartu, yang mengurangi kualitas layanan pemasaran listrik dan meningkatkan beban kerja perusahaan penyedia listrik. Oleh karena itu, untuk mengatasi masalah dan kekurangan dalam penerapan meteran energi prabayar kartu IC yang sebenarnya, masalah kompatibilitas sistem komunikasi dipecahkan. Terobosan hambatan teknologi terkait inti menyediakan ruang luas yang mungkin tidak terbayangkan untuk penerapan meteran energi prabayar jarak jauh.

2 Integrasi meteran energi prabayar dan sistem pembacaan meter jarak jauh

2.1 Metode komunikasi dasar dalam sistem pembacaan meteran jarak jauh terutama mencakup komunikasi serat optik, komunikasi saluran telepon, bus RS485, kabel TV, Internet, komunikasi operator saluran listrik, bus instrumen, komunikasi satelit, GPRS dan CDMA, dll. Semua jenis metode komunikasi memiliki kelebihan dan kekurangan serta aspek penerapannya. Dikombinasikan dengan karakteristik industri perusahaan catu daya dan penerapan praktis spektrum sebaran operator saluran listrik tegangan rendah, frekuensi hopping, penerusan dan relai (pengukur operator dapat secara dinamis ditetapkan sebagai router atau transponder oleh konsentrator lokal melalui saluran listrik) teknologi dan aplikasi praktis chip khusus. Saat ini, sistem pembacaan meteran otomatis jarak jauh tegangan rendah sebagian besar mengadopsi metode pembacaan meteran terpusat operator saluran listrik + transmisi jarak jauh GPRS + rangkaian solusi teknis meteran energi prabayar.

2.2 Struktur sistem Sistem pembacaan meter terpusat pembawa saluran listrik terdiri dari stasiun induk pembacaan terpusat, kolektor, konsentrator, meter dan peralatan lainnya. Menurut kondisi lokasi, jaringan khusus dibangun, dan pembacaan meter, kontrol dan manajemen konsumsi listrik dilakukan melalui perangkat lunak. Sistem ini terdiri dari tiga lapisan fisik dan dua lapisan tautan. Pengumpulan data stasiun induk mengadopsi struktur bintang, yaitu, satu pusat manajemen konsumsi daya adalah lapisan manajemen ke beberapa konsentrator; stasiun induk terhubung ke konsentrator data melalui jaringan GPRS; Kolektor dihubungkan melalui saluran listrik tegangan rendah, kolektor dipasang di kotak meter, dan kolektor dan meter energi pelanggan dihubungkan secara paralel melalui antarmuka RS485 untuk membentuk lapisan pelanggan.

2.3 Fitur sistem

2.3.1 Mengadopsi metode komunikasi PLC (power line carrier): penggunaan struktur topologi jaringan listrik yang efektif, konstruksi mudah.

2.3.2 Kelompok data dasar: semua pelanggan yang termasuk dalam sistem penyalinan terpusat dapat dipilih untuk penyalinan (penyalinan titik, penyalinan penuh), penyalinan multi-titik untuk membentuk kelompok data dasar, dan berbagai analisis (kehilangan saluran, kecepatan ganda, beban, dll.), Untuk memenuhi kebutuhan berbagai manajemen cerdas pelanggan.

2.3.3 Kombinasi perangkat lunak dan perangkat keras: Desain sistem sepenuhnya mempertimbangkan kebutuhan dan kenyamanan pengguna. Berdasarkan perangkat keras tetap, semua kompensasi fungsi sistem, modifikasi manajemen, dan penambahan operasi (daya kendali jarak jauh) semuanya diselesaikan oleh perangkat lunak latar belakang.

2.3.4 Memiliki keunggulan pemasangan yang mudah, keandalan yang tinggi, keamanan yang baik, dan perawatan yang kuat. Pada saat yang sama, biaya proyek rendah, perawatan sistem sederhana, dan biaya operasi rendah.

2.4 Penerapan fungsi utama

Meteran energi prabayar jarak jauh bekerja sama dengan sistem manajemen konsumsi daya untuk mewujudkan fungsi-fungsi seperti pembacaan meteran jarak jauh, pembayaran di muka jarak jauh, pencegahan pencurian listrik, dan manajemen beban.

2.4.1 Pembacaan meteran jarak jauh

Stasiun induk dapat melakukan pembacaan meteran secara acak, dan menilai apakah meteran energi di lokasi rusak atau apakah konsumsi listrik pelanggan tidak normal menurut data pembacaan ulang. Stasiun induk juga dapat membaca meteran sesuai dengan rutinitas pembacaan meteran, dan mengirimkan data pembacaan ulang ke sistem informasi manajemen pemasaran daya untuk perhitungan biaya listrik. Pada saat yang sama, stasiun induk juga dapat membuat meteran energi listrik melaporkan informasi data lapangan secara berkala melalui pengaturan jarak jauh.

2.4.2 prabayar jarak jauh

Pelanggan dapat membeli listrik dalam berbagai bentuk untuk menghindari lonjakan pembayaran secara efektif. Ketika jumlah yang tersisa di meteran pelanggan adalah 0, meteran mengeluarkan sinyal trip untuk membuat relai internal atau sakelar kontrol beban eksternal bertindak untuk memutus daya, menghindari perilaku tunggakan. Metode prabayar jarak jauh aman dan andal, menghindari kegagalan seperti tidak terbacanya kartu dan kesalahan informasi karena transmisi informasi melalui kartu IC. Pada saat yang sama, ketika harga listrik disesuaikan, parameter harga listrik di meteran energi di tempat dapat dimodifikasi secara berkelompok tepat waktu melalui stasiun induk, sehingga dapat memastikan bahwa parameter harga listrik di meteran energi di tempat disinkronkan dengan penyesuaian harga.

2.4.3 Anti pencurian

Bila parameter meteran listrik di lokasi berubah atau terjadi kegagalan seperti kehilangan tegangan, kehilangan arus, dan pemasangan kabel yang salah, meteran listrik dapat secara otomatis dilaporkan ke stasiun utama. Datangi lokasi untuk melakukan pemeriksaan. Fungsi ini dapat secara efektif mencuri listrik dan mencegah masalah sebelum terjadi.

2.4.4 manajemen beban

Stasiun induk dapat mengumpulkan tegangan, arus, daya, listrik, dan data lain dari meteran energi di lokasi untuk analisis dan pengelolaan beban. Berdasarkan data arus, kurva beban dapat digambar untuk memantau perubahan beban listrik. Berdasarkan data tegangan, tingkat kualifikasi tegangan dapat dihitung. Dengan menetapkan batas daya aktif pada meteran energi, kendalikan konsumsi daya kelebihan beban pelanggan.

Analisis keuntungan 2.5

2.5.1 Dengan menggunakan pembacaan meter jarak jauh, sejumlah besar biaya tenaga kerja untuk pembaca meter dapat dihemat. Pada saat yang sama, kesalahan dalam pembacaan meter manual dapat dihindari, dan kerusakan meter dapat ditemukan tepat waktu, sehingga meningkatkan tingkat layanan.

2.5.2 Dengan diterapkannya prabayar, tunggakan telah berkurang secara signifikan, tingkat pemulihan biaya listrik telah ditingkatkan, dan biaya operasi pemulihan listrik di tempat dalam manajemen pemulihan biaya listrik telah berkurang.

2.5.3 Karena pemantauan status operasi meteran energi listrik di tempat dapat dilakukan secara daring, maka secara efektif dapat mencegah pencurian listrik dan mengurangi kehilangan listrik yang tidak diketahui.

2.5.4 Dengan adanya pengendalian beban secara otomatis, maka kejadian terbakarnya meteran akibat kelebihan beban dapat ditiadakan, sekaligus terhindar dari fenomena pelanggan tidak melakukan penilaian harga listrik berdasarkan waktu pemakaian dan tarif daya akibat tidak melaporkan kapasitas konsumsi daya.

3. Skenario aplikasi produk prabayar Acrel

3.1 Fungsi

Pengumpulan biaya listrik meteran prabayar, kontrol, trip tunggakan; menyediakan modul manajemen pasca pembayaran; modul analisis konsumsi energi;

Penagihan sewa dan biaya properti, dan tunggakan;

Biaya listrik bersama di area publik;

Akses terhadap pembacaan meter dan pengukuran di area publik dan gardu induk;

Prabayar + konsumsi energi bangunan, sistem pengukuran energi terklasifikasi dan sub-item yang terintegrasi;

Manajemen keuangan terpusat dan pengendalian kelompok properti/real estat, kewenangan terpisah untuk sub-properti;

Solusi nirkabel mudah dimodifikasi dan mudah di-debug

4. Pemilihan Produk

5. Kesimpulan

Meskipun banyak kelemahan meteran energi prabayar tradisional menjadi semakin menonjol karena tidak dapat memenuhi kebutuhan manajemen listrik modern, dalam jangka pendek, terutama di wilayah dengan basis pelanggan yang relatif tersebar, masih ada tingkat penerapan tertentu. Di sisi lain, dengan terus berkembangnya masyarakat, meteran energi prabayar akan lebih terintegrasi dengan teknologi komunikasi dan teknologi kontrol cerdas (misalnya, meteran energi prabayar jarak jauh berbasis teknologi komunikasi seluler dapat sepenuhnya menggantikan meteran energi prabayar kartu IC tradisional. ruang lingkup penerapan meteran energi). Untuk meteran energi prabayar, merupakan tren perkembangan teknologi yang tak terelakkan untuk memiliki fungsi "kontrol cerdas waktu nyata jarak jauh" agar dapat berkembang ke dunia yang lebih luas. Bagi perusahaan penyedia daya, pemasyarakatan dan penerapan fungsi "kontrol cerdas waktu nyata jarak jauh" juga akan dapat terus meningkatkan tingkat manajemen dan kualitas layanan konsumsi listrik harian.

Referensi:

[1] Manual Desain dan Aplikasi Acrel Enterprise Microgrid. Versi 2022.05