摘要：本文主要以智能电网AMI中的智能电表系统设计为重点进行阐述，结合当下社会体制发展趋势为依据，首先分析智能电网AMI中的智能电表使用的必要性，其次从智能电表的硬件设计、智能电表的软件设计、智能电表的节能设计两个方面深入说明并探讨智能电网AMI中的智能电表系统设计思路，旨意在为相关研究提供参考资料。
关键词：智能电网AMI；智能电表；系统设计
近些年，社会体制不断发展，我国国民经济水平逐渐提升，信息化时代随之到来，AMI作为智能电网的一个重要组成部分，是对用户信息加以统计、测量与保存的网络系统，而智能电表既可以记录用户的实际用电量，还可以显示电量的相关价格，打造用户用电与现实生活相互融合的新局面。基于此，在智能电网AMI中构建智能电表系统十分必要，以下为笔者对此给予的相关分析与建议。
1.智能电网AMI中的智能电表使用的必要性
总体而言，智能电表为记录电量的一种工具，其可以准确的记录到任意具有时标信息的用电数值，基于本质，其可以作为传感器与系统测量点。其具有较多的作用，可以更好的为社会服务。首先，用户依据智能电表可以及时获得用电的相关信息，通过电表中显示的电价，明确分析出近期用电情况。其次，智能电表可以远程管理与监督电能与电压的实效性，并且在系统出现故障时及时报警。再次，智能电表可以测试出能量的具体损耗情况，降低负荷值，提高电能利用率[1]。最后，智能电表可以帮助市场用户获得准确的电价，促使电能市场的规划与经营正常进行，降低相应的投资成本。
2.智能电网AMI中的智能电表系统设计思路
2.1智能电表的硬件设计
在智能电表系统设计过程中，往往需要选择MAXQ3180型号的内部芯片，主要分为DSP与集成ADC两部分。这种芯片可以对多种类型的电压、电流与功率进行收集与整理，在芯片中含有SPI线路，外部机器借助芯片读取测量数据，并对芯片的运行模式加以配置，保证智能电表的工作质量。针对智能电表而言，其硬件系统的关键器件为芯片与主机。在设计过程中，芯片能够准确的测量出电能与电力产品的质量参数，所以，应在硬件设计上安装控制仪器，进而实现定时报价与保存电能信息的目标[2]。同时，这种芯片不会消耗太多的能源，且使用范围比较广泛。主机往往使用ARM控制器，并在主机上安装物理收发器与连接器，保证智能电表存在通信连接端口，进而形成一个通信系统网络。由此，完成智能电表的硬件设计。
2.2智能电表的软件设计
智能电表的软件设计，分为监控系统、显示系统、键盘检测系统、芯片获取数据系统、通信系统、电价显示系统与电量补偿系统等几个部分。借助C++编程系统，完成智能电表软件设计任务。首先对智能电表的互感器进行设计，将一次电压与相应的电流作为标准电压与电流，同时，通过二次电压互感器检测电流数值，运送到检测芯片中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于二次电压而言，其获取的信号会存在一定的差异性，进而形成角度差，若角度差多大，会影响无功电度测量的精准度，所以要在互感器周围安装硬件电路作为补偿。
其次，在设计互感器的输出信息时，在生产对应的产品之后，要将其放置在控制器中进行交流测试，并启动满量程系统进行监督，提高智能电表测量的精确度[3]。最后，芯片的设计能够读取电力产品参数，稍加处理便可以实现数据信息的保存与传输，所以在智能电表的软件设计上，需要设计谐波系统对电力效率进行监控，利用数字滤波器进行科学测量，进而保证芯片产生的谐波信息与基本信息记忆分相电压的数值趋近与均方根值，提高智能电表软件设施的工作效率。
2.3智能电表的节能设计
主机是智能电表工作的核心，在电源监督与管理中占有重要地位。因智能电表中安装了检测芯片，而智能电表中的主机具有通信功能，所以使用嵌入形式的控制器可以达到相应的目标。以降低检测工功率消耗为目标，对节能设计需要满足三点。第一，将供应电压设计为3.3V。如果使用3.3V的供应电压，可以有效与控制器端口进行连接，进而降低系统在运行期间造成的能源消耗。第二，降低动态电能消耗。在芯片运行期间，可能会存在间歇性的工作状态，在这种情况下智能电表的一些部位会处在关闭状态，降低系统运行的平均电能消耗。在电表进行期间，需要迅速开启运行系统，所以在芯片设计中，要合理配置时钟与时序，实现智能电表的节能目标。
第三，设计低功耗运行模式。检测模式需要受到控制器的作用，减慢运行频率，借助低功耗系统进行检测，只要将功耗维持工作运行的30%之内，就可以保证芯片含有的功能趋于稳定状态。第四，设计开关电源。结合实际情况，在智能电表的设计工作中，往往会使用以往变压器与稳压器相结合的方式加以设计，这样会降低机电源的使用效率，具有可信性与真实性。如果想要降低功耗，需在以往的电压器上安装稳压器，提高电源的运作效率，同时在电路板设计过程中，尽力减小智能电表运行产生的噪音，定时对电源进行滤波检测，提高智能电表节能效率。
结束语
综上所述，开展智能电网AMI中的智能电表系统设计研究课题具有十分重要的意义与价值，现阶段，国家需要给予智能电网AMI中的智能电表系统设计高度重视，结合智能电表的存在效用与价值，采用科学有效的方式对其进行设计，通过合理的设计智能电表的硬件设备、软件设备与节能设施，不断增强智能电表的实效性，全方位的提升智能电表的工作效率，促使其更好的为人类与社会服务，彰显智能电表的设计价值。
参考文献：
[1]王强.智能电网AMI中的智能电表系统设计[J].山东工业技术，2017（20）：186-187.
[2]吴亚民.PON技术在智能电网AMR/AMI系统中的研究与运用[D].武汉邮电科学研究院，2015（10）：89-89.
[3]范杏元，何昆，饶艳文.基于智能电网高级量测体系的智能电表研究[J].现代制造，2016（33）：42-43.
作者简介：
余东旗（1976-）男，河南省新蔡县人，民 族：汉，职称：工程师，学历：本科.
论文作者:余东旗
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
标签：电表论文; 智能论文; 系统论文; 电网论文; 芯片论文; 电能论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第34期论文;