摘要：电能表的应用，无论是对用电用户，还是对供电公司都有积极的作用。用户能够借助智能电能表对自家用电量的使用情况进行了解，以此控制自家用电量。而供电公司也能够随时随地的获得用电用户的用电信息，以此制定相应的用电政策，确保电力系统能够安全可靠的运行的同时，规范用户的用电行为。基于此，本文对智能电能表的功能特点及采集终端的远程控制进行分析。
关键词：智能电能表；功能；特点；采集终端；远程控制
1智能电能表的相关概念
智能电表一词通常指电表，但也可能是指测量天然气或水的消耗量的装置。
类似的仪表通常被称为间隔时间或使用时间表，已经存在多年，但“智能仪表”通常包括实时或接近实时的传感器，停电通知和电能质量监测。这些附加功能不仅仅是简单的自动抄表（AMR）。它们在许多方面与高级计量基础设施（AMI）计量表类似。历史上安装了间隔和使用时间计量器以测量商业和工业用户，但是可能没有自动阅读。
智能电表的推出是节能的一个策略。例如，在非高峰时段提供较低利率的使用时间关税以及通过净计量将电力销售回电网也可能使消费者受益。智能电表是智能电网的一部分，但是它们并不构成智能电网。
自从全球电力放开管制和市场驱动的价格开始以来，公用事业一直在寻找使消费与发电相匹配的手段。传统的电气和煤气表只能测量总消耗量，因此不能提供每个计量地点何时消耗能源的信息。智能电表提供了一种测量特定地点信息的方法，使电力企业根据一天中的时间和季节引入不同的价格来消费。
电力企业提出，从消费者的角度来看，智能计量为住户提供潜在的利益。这些措施包括：帮助消费者更好地管理他们的能源采购的工具———指出在家中有显示器的智能电表可以提供最新的电力消耗，最新的天然气和电力消费信息，并帮助人们管理能源使用，减少能源费用。电价通常在当天和季节的某些可预测时间达到峰值。特别是，如果发电受到限制，如果来自其他地区的电力或更昂贵的发电上网，价格可能会上涨。支持者认为，在高峰时段为客户提供更高的收费标准将鼓励消费者调整消费习惯，以更好地响应市场价格，并进一步断言，监管和市场设计机构希望这些“价格信号”可能会延迟新一代的建设或至少从较高价格的来源购买能源，从而控制电价的稳步和快速增长。基于现有试验的学术研究表明，房主的电力消耗平均下降约3~5%。
2采集终端的远程控制
远程终端单元（RTU）是一种微处理器控制的电子设备，通过将遥测数据传输到主系统，通过使用来自物理世界的消息，将物理世界中的对象与分布式控制系统或SCADA（监督控制和数据采集）主监控系统来控制连接的对象，其他可用于RTU的术语是远程遥测单元或远程遥控单元。
RTU监控现场数字和模拟参数，并将数据传输到中央监控站。它包含用于将数据输入流连接到数据输出流的设置软件，定义通信协议以及解决安装问题。
一个RTU可以由一个复杂的电路卡组成，这个电路卡包括完成一个定制的功能所需要的各个部分，或者可以由许多电路卡组成，这些电路卡包括CPU或者使用通信接口进行处理，以及下面的一个或多个：（AI）模拟输入，（DI）数字输入，（DO/CO）数字或控制（继电器）输出或（AO）模拟输出卡。
一个RTU甚至可能是一个小型过程控制单元，具有用于PID，报警，过滤，趋势功能等的小型数据库，并辅以一些BASIC（编程语言）任务。因为它用于管道，电网防护系统或例如生物圈II项目。在这样的环境下，它可以在苛刻的条件下工作，例如-50~70℃，只在需要时才切换其IO系统。例如，它通过RS485或无线通信链路以多点配置进行通信。在这种类型的配置中，它是一个收集数据并执行简单控制任务的远程单元。它没有移动部件，使用功率极低，通常是太阳能供电。
2.1电源
交流电源包括各种CPU，状态湿度电压和其他接口卡。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这可能由交流到直流转换器组成，这些交流转换器通过工作站电池系统运行RTU可能包括一个电池和充电器电路，以在发生AC电源故障的情况下继续运行，以便在电台不可用的关键应用中使用。
2.2数字或状态输入
大多数RTU包含输入部分或输入状态卡，以获取两个状态真实世界信息。这通常是通过使用隔离的电压或电流源来检测RTU站点远程触点（打开或关闭）的位置。该接触位置可以代表许多不同的装置，包括电气断路器，液体阀门位置，警报状况和装置的机械位置。计数器输入是可选的。
2.3模拟输入
RTU可以监视不同类型的模拟输入，包括0~1mA，4~20mA电流环，0~10V，±2.5V，±5.0V等。许多RTU输入通过传感器缓冲大量数据，以转换和隔离real来自敏感的RTU输入电平的世界数量。RTU也可以通过通信系统从主或IED（智能电子设备）发送数据值到模拟数据。RTU或主机系统在将数据通过人机界面传送给用户之前，将这些原始数据转换成适当的单位，如剩余水量，温度或兆瓦。
3智能电表采集终端的远程控制
电力系统主要是通过GPRS网络来实现电力检测设备的管理和监控。
3.1GPRS移动数据传输网络
智能电能表可以利用GPRS接口对采集到的数据进行解码，将数据有效地传输到公用网络数据中，并最终发送给供电公司。GPRS网络系统具有许多优点。例如，施工周期相对较短，整体施工成本也相对较低，而且每个设备的安装都很简单，能够直接对用电用户进行无线IP连接。
3.2电表数据采集点
智能电能表的集中器可以支持单个电表或多个电表。集中器直接与电能表相连，不仅可以通过GPRS网络将采集到的数据发送给供电公司，同时还可以将电力公司的指令从集中器传送到仪表控制模块，以控制仪表的运行。
3.3智能电能表数据传输及存储
将本地智能电能表的关键数据存储在ESAM安全模块中，然后根据这些关键数据进行测量。远程收费控制智能电能表不需要本地收费.一些密钥数据存储在ES-AM之外，但是安全认证也是在ES-AM的帮助下进行的。在修改ESAM芯片必须写入的参数时，必须在身份验证后按照MAC明文模式传输数据。当修改ESAM芯片的外部参数时，身份认证通过后，必须根据MAC密文对数据进行传输和认证。在进行第二次身份验证后，必须以明文获取参数，然后依次存储参数。
3.4采集主站对智能表的远程控制
智能电能表的数据采集点设置在用户区域，并与GPRS连接。数据可以通过GPRS数据传输终端进行处理。协议通常被封装并发送到GPRS网络，然后发送到供电公司的远程抄表系统。
结语
随着世界逐渐步入智能电网时代，智能电能表也在世界各地得到了快速发展，很多国家都根据自身的实际情况研发了适用的智能电能表，但仍然没有一个明确的标准进行定义。在下列方面可以进行一定的考虑：（1）智能电能表是在很多现有的电能表基础上开发出来的，很多现有的电能表具有参考价值；（2）智能电能表参考到的技术很复杂，可以从很多方面提出规范化的技术要求；（3）要记得考虑电能表的计量范畴。
参考文献：
[1]张京艳.远程费控智能电能表在营销业务中的应用分析[D].华北电力大学，2016.
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[4]姜延战.三相本地费控智能电能表的设计[D].河南科技大学，2015.
论文作者:张佳琛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/6
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