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《电表知识合集》——电表软件功能划分

《电表知识合集》——电表软件功能划分
续上篇硬件解析,本篇对智能电表各项软件功能进行拆解。
电表的软件功能按以下板块进行划分:

1、电量计算功能

(1)合相有功电能;

(2)分相有功电能;

(3)合相无功电能;

(4)分相无功电能;

(5)合相视在电能;

(6)分相视在电能;

(7)电能计量模式选择:

  • 双向计量:正向和反向电能独立计量,正向有功电能5kWh,反向有功电能-3kWh,若客户仅对正向有功电能进行收费,则计费电量就是5kWh(5度电)。

  • 绝对值计量:也叫反向正记,反向电能取绝对值直接加到正向电能,如以上的例子,正向有功电能5kWh,反向有功电能-3kWh,则计量电量为|-3|+5=8kWh(8度电)。

  • 法拉第计量模式:正向电能加反向电能,反向电能不取绝对值,还是以上的例子:-3+5=2kWh。

2、月最大需量计算功能

可以把需量理解为某段时间内的平均用电功率。例如将15分钟设为一个需量周期,那么电表每15分钟计算一次平均功率。一个月下来会得到很多个平均功率值,其中最大的那个就是月最大需量。需量周期通常可设置为5、15、30或60分钟,计算方式主要有区间法和滑差法(具体计算方法本篇不展开)。

常见的最大需量值有:

(1)正向有功最大需量;

(2)反向有功最大需量;

(3)正向有功最大需量;

(4)正向无功最大需量;

(5)正向视在最大需量;

(6)反向视在最大需量。

3、测量值计算功能

常见的测量值有:

(1)电压;

(2)电流;

(3)有功功率;

(4)无功功率;

(5)视在功率;

(6)功率因素;

(7)电压相角(适用于三相表,如U1-U2);

(8)电压对电流相角(适用于三相表,如U1/I1);

(9)电表内部温度;

(10)电池电压;

(11)电网频率。

4、显示(LCD)功能

基于LCD硬件平台开发的软件功能如下:

(1)自动轮显配置;

(2)手动(按键)轮显配置;

(3)掉电显示配置,即市电断电时,用电池给LCD上电;

(4)显示位数配置,如电量小数位、电压小数位、电流小数位、功率/需量小数位等;

(5)日期和时间格式配置,国内的习惯:年-月-日(如2026-06-15),国外的习惯:日-月-年(如15-06-2026);

(6)异常提示符配置,比如开端盖、过压、过流等的提示符,外销会涉及不同语言版本;

(7)背光功能配置,LCD的背景光,在太阳直射或黑暗环境中帮助阅读,只在有市电的状态下生效,可配置常显或者非常显,非常显状态用按键可触发LCD背光。

5、LED功能

基于LED硬件平台开发的软件功能,常见的有:

(1)有功脉冲LED配置,比如配置为1000imp/kWh时,LED灯闪1000下代表用电1kWh;

(2)无功脉冲LED配置,比如配置为1000imp/kvarh时,LED闪烁1000下代表用电1kvarh;

(3)报警LED配置,比如长灭代表无报警,常量代表继电器拉闸,以及快闪和慢闪代表的事件优先级的不同;

(4)余额指示LED配置,该LED一般为红绿双色灯,不同颜色及闪灯状态代表不同的余额状态,比如绿灯常量——余额足,绿灯慢闪——余额低,红灯闪烁——余额用尽;

(5)上电指示LED配置,指示电表的上电情况,上电时灯亮,掉电时灯灭,可单开一个LED,也可与余额指示LED复用;

(6)通讯状态LED,与CIU的通讯状态或者是与网关/后台系统的通讯状态。

6、蜂鸣器功能

基于蜂鸣器硬件平台开发的软件功能,不同厂家有不同的定义,如:

(1)短鸣1声:按下任意按键的反馈声;

(2)长鸣1声:指令执行成功;

(3)短鸣3声:指令执行失败;

(4)循环鸣叫:电量余额低于5kWh,触发报警音,持续2分钟,并每2小时交替触发一次。

7、键盘功能

基于键盘硬件平台开发的软件功能,常见的有:

(1)通过短码查询信息;

(2)通过OBIS码查询信息;

(3)TOKEN输入;

(4)将键盘上的退格键和确认键设置为显示项上下翻屏键。

8、日历功能

(1)时钟功能:如使用公历还是波斯历,所处时区及时钟是否可配置。

(2)夏令时功能:可配置是否激活夏令时。

简单介绍夏令时——在夏季将时钟统一拨快1小时,以充分利用白天光照、减少照明用电的一种时间制度。在高纬度、夏季昼夜长短变化较大的国家会使用夏令时,比如德国、法国、西班牙、意大利、美国(大部分区域)、新西兰等。

9、费率功能

(1)分时费率功能(TOU):根据一天中不同时段的用电需求,设置不同费率,引导用户错峰用电。

(2)阶梯费率功能:根据用户累计用电量划分不同收费档位,用电量越高,对应档位的电价通常越高。

(3)电价:不同的费率对应不同的电价,当采用电量结算时,电价必须设置为1。

10、付费功能

指电表支持预付费和后付费两种计费模式,并支持两种模式之间的切换。

(1)预付费:用户需先购电后用电,当余额不足或可用电量耗尽时,电表可根据设定规则进行告警或断电。

(2)后付费:用户先用电后缴费,电力公司按抄表数据进行结算。该模式存在用户欠费后无法及时回收电费的风险。

11、结算功能

程序默认设置电表在每月1日0时0分0秒自动记录一次电量读数,相当于给上个月的用电情况拍一张“快照”,方便后续统计和查询。

12、负荷控制功能

当用电功率或电流超过设定门限时,电表按照程序预设的要求所执行的一系列限制或保护控制措施。

13、继电器控制功能

可以通过远程、现场或手动方式控制继电器的通断,实现电路的开关控制。

14、负荷曲线功能

程序设置对电压、电流、有功功率、电能等参数按设定采样周期(如30分钟)进行数据采集与统计记录,用于分析用电负荷变化规律。

15、事件记录功能

程序设置对标准事件、窃电事件、电能质量事件、继电器操作事件、充值事件等各类运行与业务事件进行记录与存储。

16、清零功能

程序设置对事件、曲线和余额进行清零。

17、升级功能

电表支持本地/远程固件升级。

18、通讯协议

通讯协议是电表与外部系统进行数据交互的通信标准,决定数据的传输格式与交互方式。电表可根据不同市场需求采用不同协议,例如国内常用DLT645协议,国际市场常用DLMS/COSEM协议。