Phân tích ứng dụng của Hệ thống quản lý năng lượng và đồng hồ đo năng lượng trả trước Acrel

Kỹ sư:Dina huang Tel:+8618761502682 E-mail:dina.huang@email.acrel.cn

Giang Tô Acrel Electrical MFG Co. Ltd

Trừu tượng:Bài viết này giải thích các chức năng chính của đồng hồ năng lượng trả trước thẻ IC truyền thống, phân tích các ưu điểm và nhược điểm ứng dụng của nó;giới thiệu chi tiết về việc mở rộng chức năng của đồng hồ năng lượng trả trước sau khi tích hợp công nghệ truyền thông, công nghệ điều khiển thông minh Và phát huy giá trị thực tế, để mô tả xu hướng phát triển kỹ thuật có thể có của đồng hồ năng lượng trả trước.

từ khóa:Máy đo năng lượng trả trước, ứng dụng, phân tích

Tiền điện là nguồn vốn chính để các doanh nghiệp cung cấp điện duy trì sản xuất và phát triển, việc có thu được kịp thời hay không đóng vai trò quan trọng trong việc luân chuyển vốn của các doanh nghiệp cung cấp điện.Do mô hình tiêu thụ điện “dùng điện trước, trả tiền sau” trong nhiều năm, cơ sở sử dụng điện rộng khắp và các phương tiện kỹ thuật cắt điện tại chỗ và phân phối điện, cũng như sự không tương thích của các quy định hỗ trợ với thị trường nền kinh tế, trực tiếp dẫn đến rủi ro rất lớn của các doanh nghiệp cung cấp điện trong việc thu tiền điện, nhân lực, nguồn lực tài chính và áp lực vận hành đã dồn vào đó trong nhiều năm qua.Trong bối cảnh đó, để thích ứng tốt hơn với quá trình cải cách hệ thống điện, công tơ điện trả trước đã được sử dụng rộng rãi.

Do ứng dụng chưa trưởng thành của công nghệ truyền thông liên quan đến cốt lõi ban đầu, khả năng tương thích của hệ thống đã trở thành một trở ngại quan trọng ảnh hưởng đến việc phổ biến và ứng dụng hệ thống đọc công tơ tự động từ xa để quản lý đo đếm năng lượng điện, đặc biệt là khả năng tương thích của giao thức truyền thông và tiêu chuẩn sản xuất không thống nhất.Trong môi trường vào thời điểm đó, đồng hồ năng lượng trả trước loại thẻ IC không có lựa chọn nào khác ngoài việc tránh tắc nghẽn ứng dụng của công nghệ truyền thông.

1.tôiCardtvângPhoàn trảenghị lựcmmuôn đời

1.1 Chức năng chính

1.1.1 Chức năng đo sáng: đo năng lượng hoạt động một pha;tiết kiệm năng lượng lịch sử và có chức năng đóng băng năng lượng.

1.1.2 Chức năng đa biểu giá: Khoảng thời gian cài đặt có thể lập trình, nhiều biểu giá.Đồng hồ thời gian có chức năng bù nhiệt độ.

1.1.3 Chức năng giao tiếp: với giao diện RS485 và giao diện truyền thông hồng ngoại.Giao diện RS485 thường được cách ly điện từ bên trong đồng hồ và có thiết kế bảo vệ truy cập chống AC 220V

1.1.4.Chức năng hiển thị: Màn hình LCD, nút có thể tự động hiển thị theo chu kỳ, giao diện hiển thị như lượng còn lại, tổng công suất, giá điện hiện tại, v.v.

1.1.5.Chức năng mua điện sao chép lại thông tin: một mét một thẻ, nghĩa là một mét chỉ có thể tương ứng với một thẻ IC.Khi cắm thẻ để truyền điện, thông tin tiêu thụ điện trong công tơ sẽ tự động được sao chép trở lại thẻ IC;khi mua điện trở lại, thông tin trong thẻ được tự động ghi vào máy tính để lưu trữ, kiểm tra dữ liệu.

1.1.6.Chức năng nhắc nhở sạc lại đồng hồ: Nói chung, có cảnh báo hiển thị và cảnh báo mất điện, đồng thời tăng chức năng cắt tải.

1.1.7.Chức năng kiểm soát quá tải: Bằng cách đặt ngưỡng công suất, nó có thể thực hiện kiểm soát tắt nguồn đối với tình trạng quá tải ở phía tải.Thời gian tắt nguồn có thể được đặt theo hai cách: tắt nguồn ngay lập tức và tắt nguồn trì hoãn.Có thể khôi phục nguồn điện bằng cách nhấn nút hoặc cắm thẻ.

1.1.8.Chức năng điều khiển trả trước: công tơ thực hiện phương thức quản lý mua điện trước rồi mới sử dụng điện.Khi không có điện tích trong đồng hồ, công tắc tải trong đồng hồ sẽ tự động cắt nguồn điện tải.Sau khi sạc đồng hồ, đồng hồ sẽ đóng lại để khôi phục chức năng cung cấp điện cho tải.Với sự cải tiến liên tục, chức năng thấu chi đã được thêm vào, có thể cho phép thấu chi vừa phải theo tình hình thực tế.Khoản thấu chi có thể được thiết lập.Sau khi hoàn tất thấu chi, đồng hồ sẽ tắt nguồn và phần thấu chi sẽ tự động được tính và trừ khi đồng hồ được sạc lại lần sau.

1.1.9.Chức năng chống tích trữ điện: Do chính sách giá điện có sự kiểm soát vĩ mô, để ngăn chặn việc nạp quá nhiều (lượng) điện năng vào công tơ, khách hàng bị hạn chế nạp quá nhiều (lượng) điện năng cùng một lúc bằng cách thiết lập ngưỡng năng lượng tích trữ trong đồng hồ đo.

10. Chức năng bảo vệ an ninh: Nói chung, công nghệ thẻ CPU được sử dụng cho thiết kế bảo mật hệ thống.Việc xác thực bảo mật của đồng hồ năng lượng điện thẻ CPU và thẻ CPU được hoàn thành thông qua mô-đun ESAM trong đồng hồ năng lượng.MCU của đồng hồ đo năng lượng thẻ CPU chỉ đóng vai trò truyền dữ liệu trong quá trình xác thực và không tham gia mã hóa và giải mã dữ liệu.Khi bán điện, thông qua một loạt các kiểm tra xác thực chính, có thể thực hiện các thao tác như xác nhận thẻ mua điện, cho phép ghi thông tin trên thẻ mua điện và cho phép ghi lại việc xóa tệp nhị phân.

1.2 Ưu điểm chính

1.2.1 Nâng cao hiệu quả và độ chính xác chỉ số công tơ.Thông qua giao diện RS485 và giao diện truyền thông hồng ngoại, thiết bị đọc đồng hồ cầm tay tương ứng có thể được sử dụng để sao chép hàng loạt tại chỗ.Điều này có tác dụng rất quan trọng trong thực trạng hiện nay số lượng công tơ điện do các doanh nghiệp cung cấp điện quản lý tăng mạnh.

1.2.2 Giải quyết hiệu quả vấn đề nợ đọng.Giảm đáng kể chi phí vận hành thu tiền điện, Tăng cường bảo mật thu tiền điện

1.2.3 Giảm bớt mâu thuẫn khó khăn trong thanh toán.Với sự gia tăng lớn về số lượng khách hàng và các khoảng thời gian thanh toán tương đối tập trung, mô hình tính phí truyền thống rất dễ gây ra tình trạng tắc nghẽn thanh toán.Việc áp dụng đồng hồ năng lượng trả trước đã giảm đáng kể áp lực về phí truy cập và rủi ro dịch vụ.

1.3 Sự cố trong ứng dụng

1.3.1 Khả năng chống tấn công kém.Việc mất và hư hỏng thẻ IC, đặc biệt là các cổng đọc và ghi thẻ IC mở của nó rất dễ bị tấn công từ bên ngoài.Rất khó để có được bằng chứng sau khi bị tấn công và gây ra sự cố của hệ thống kiểm soát nội bộ và rất dễ xảy ra tranh chấp về điện.

1.3.2 Khó khăn trong quản lý.Do sự đột ngột và ngẫu nhiên của việc mua điện thẻ IC, bộ phận cung cấp điện đã tăng áp lực bán điện.Đồng thời, để đảm bảo an toàn dữ liệu, thẻ CPU thông minh được sử dụng rộng rãi hiện nay.Hệ thống COS và xác thực khóa động của nó đảm bảo an toàn dữ liệu, nhưng đồng thời cũng làm tăng khối lượng công việc quản lý của bộ phận quản lý năng lượng.Hơn nữa, trình diễn đa liên kết làm tăng khả năng xảy ra lỗi không mong muốn.

1.3.3 Khả năng thích ứng của việc điều chỉnh chính sách giá điện chưa mạnh.Giá điện đã được xác định và ghi vào công tơ trả trước khi mua điện.Do giá điện được lưu trữ trong đồng hồ năng lượng trả trước bằng thẻ IC không thể được điều chỉnh theo thời gian thực nên mỗi lần điều chỉnh giá sẽ làm tăng thêm khối lượng công việc cho công ty cung cấp điện,Khách hàng cũng dễ thắc mắc.

1.3.4 Thu thập dữ liệu không kịp thời.Nó không thể phản ánh tình trạng tiêu thụ điện của khách hàng trong thời gian thực, không thể giám sát hành vi trộm cắp điện hiệu quả và không thể đáp ứng nhu cầu quản lý thời gian thực của tự động hóa quản lý điện

1.3.5 Khả năng mở rộng chức năng của phương thức mua điện không cao.Hệ thống trả trước sử dụng thẻ IC làm phương tiện truyền dữ liệu không dễ dàng để hình thành mối liên kết hiệu quả với ngân hàng qua điện thoại, ngân hàng trực tuyến và các phương thức mua điện khác.Khách hàng thường xuyên mua điện tại các điểm bán điện bằng thẻ, điều này làm giảm chất lượng phục vụ công tác tiếp thị điện và tăng khối lượng công việc cho các công ty cung cấp điện.Do đó, để giải quyết các vấn đề và nhược điểm trong ứng dụng thực tế của đồng hồ đo năng lượng trả trước thẻ IC, vấn đề tương thích của hệ thống liên lạc đã được giải quyết.Bước đột phá về nút cổ chai của công nghệ liên quan cốt lõi cung cấp một không gian rộng lớn không thể tưởng tượng được cho ứng dụng từ xa của đồng hồ đo năng lượng trả trước.

2 Tích hợp đồng hồ năng lượng trả trước và hệ thống đọc đồng hồ từ xa

2.1 Các phương thức liên lạc cơ bản trong hệ thống đọc công tơ từ xa chủ yếu bao gồm liên lạc cáp quang, liên lạc đường dây điện thoại, bus RS485, cáp TV, Internet, liên lạc đường dây điện, bus thiết bị, liên lạc vệ tinh, GPRS và CDMA, v.v. Tất cả các loại liên lạc phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm và các khía cạnh áp dụng của chúng.Kết hợp với đặc điểm ngành của các doanh nghiệp cung cấp điện và ứng dụng thực tế của trải phổ, nhảy tần, chuyển tiếp và chuyển tiếp sóng mang điện áp thấp (đồng hồ sóng mang có thể được bộ tập trung cục bộ tự động đặt làm bộ định tuyến hoặc bộ phát đáp thông qua đường dây điện ) công nghệ và ứng dụng thực tế của chip đặc biệt. Hiện tại, điện áp thấp của đọc đồng hồ tự động từ xa Hệ thống chủ yếu áp dụng phương pháp đọc đồng hồ tập trung của nhà cung cấp dịch vụ đường dây điện + truyền từ xa GPRS + loạt giải pháp kỹ thuật đồng hồ năng lượng trả trước.

2.2 Cấu trúc hệ thống Hệ thống đọc công tơ tập trung của nhà cung cấp dịch vụ đường dây điện bao gồm các trạm chính đọc tập trung, bộ thu, bộ tập trung, công tơ và các thiết bị khác.Theo các điều kiện của trang web, một mạng chuyên dụng được thiết lập và việc đọc, kiểm soát và quản lý mức tiêu thụ điện được thực hiện thông qua phần mềm.Hệ thống bao gồm ba lớp vật lý và hai lớp liên kết.Việc thu thập dữ liệu của trạm chính áp dụng cấu trúc hình sao, nghĩa là một trung tâm quản lý tiêu thụ điện năng là lớp quản lý cho nhiều bộ tập trung;trạm chính được kết nối với bộ tập trung dữ liệu thông qua mạng GPRS;Các bộ thu được kết nối thông qua các đường dây điện hạ thế, các bộ thu được lắp đặt trong hộp công tơ và các bộ thu và đồng hồ đo năng lượng của khách hàng được kết nối song song thông qua giao diện RS485 để tạo thành lớp khách hàng.

2.3 Tính năng hệ thống

2.3.1 Áp dụng phương thức truyền thông PLC (đường dây tải điện): sử dụng hiệu quả cấu trúc cấu trúc liên kết lưới điện, dễ thi công.

2.3.2 Nhóm dữ liệu cơ bản: tất cả các khách hàng có trong hệ thống sao chép tập trung có thể được chọn để sao chép (sao chép điểm, sao chép toàn bộ), sao chép đa điểm để tạo thành một nhóm dữ liệu cơ bản và các phân tích khác nhau (mất dòng, nhiều tốc độ, tải …), đáp ứng nhu cầu quản lý thông minh đa dạng của khách hàng.

2.3.3 Kết hợp giữa phần mềm và phần cứng: Thiết kế hệ thống xem xét đầy đủ đến nhu cầu và sự thuận tiện của người dùng.Trên cơ sở phần cứng cố định, tất cả các chức năng bù, sửa đổi quản lý và bổ sung hoạt động của hệ thống (nguồn điều khiển từ xa) đều được hoàn thành bởi phần mềm nền.

2.3.4 Nó có ưu điểm là lắp đặt thuận tiện, độ tin cậy cao, an toàn tốt và khả năng bảo trì cao.Đồng thời, chi phí dự án thấp, bảo trì hệ thống đơn giản và chi phí vận hành thấp.

2.4 Ứng dụng các chức năng chính

Công tơ năng lượng trả trước từ xa phối hợp với hệ thống quản lý tiêu thụ điện năng để thực hiện các chức năng như đọc công tơ từ xa, trả trước từ xa, chống trộm cắp điện và quản lý phụ tải.

2.4.1 Đọc công tơ từ xa

Trạm chính có thể thực hiện đọc đồng hồ ngẫu nhiên và đánh giá xem đồng hồ năng lượng tại chỗ có bị lỗi hay mức tiêu thụ điện của khách hàng có bất thường hay không theo dữ liệu đọc lại.Trạm chính cũng có thể đọc đồng hồ theo thói quen đọc đồng hồ và truyền dữ liệu đọc lại đến hệ thống thông tin quản lý tiếp thị điện để tính toán chi phí điện.Đồng thời, trạm chủ cũng có thể làm cho đồng hồ đo năng lượng điện thường xuyên báo cáo thông tin dữ liệu trường thông qua cài đặt từ xa.

2.4.2 trả trước từ xa

Khách hàng có thể mua điện dưới nhiều hình thức để tránh cao điểm thanh toán hiệu quả.Khi lượng còn lại trong công tơ của khách hàng bằng 0, công tơ sẽ phát tín hiệu ngắt để rơle bên trong hoặc công tắc điều khiển tải bên ngoài tác động cắt điện, tránh tình trạng truy thu.Phương thức trả trước từ xa an toàn và đáng tin cậy, tránh các lỗi như không đọc được thẻ và lỗi thông tin do truyền thông tin qua thẻ IC.Đồng thời, khi giá điện được điều chỉnh, các thông số giá điện trong đồng hồ đo năng lượng tại chỗ có thể được sửa đổi theo đợt một cách kịp thời thông qua trạm tổng thể, để đảm bảo rằng các thông số giá điện trong đồng hồ năng lượng trang web được đồng bộ hóa với việc điều chỉnh giá.

2.4.3 Chống ăn cắp

Khi các thông số của đồng hồ đo năng lượng điện tại chỗ thay đổi hoặc có sự cố như mất điện áp, mất dòng điện và đấu dây sai, đồng hồ đo năng lượng điện có thể tự động báo cáo cho trạm chính.Đi đến trang web để kiểm tra.Chức năng này có thể ăn cắp điện một cách hiệu quả và ngăn chặn các sự cố trước khi chúng xảy ra.

2.4.4 quản lý tải

Trạm chủ có thể thu thập điện áp, dòng điện, công suất, điện năng và các dữ liệu khác của đồng hồ đo năng lượng tại chỗ để phân tích và quản lý phụ tải.Theo dữ liệu hiện tại, đường cong phụ tải có thể được vẽ để theo dõi sự thay đổi của phụ tải điện.Theo dữ liệu điện áp, tỷ lệ đủ điều kiện điện áp có thể được tính toán.Bằng cách đặt giới hạn công suất hoạt động trong đồng hồ đo năng lượng, hãy kiểm soát mức tiêu thụ điện năng quá tải của khách hàng.

phân tích mức tăng 2,5

2.5.1 Do sử dụng đọc công tơ từ xa nên có thể tiết kiệm được một lượng lớn chi phí nhân lực cho công tơ đọc.Đồng thời, có thể tránh được các lỗi khi đọc đồng hồ thủ công và có thể phát hiện kịp thời các lỗi của đồng hồ, từ đó cải thiện mức độ dịch vụ.

2.5.2 Do thực hiện trả trước nên nợ đọng giảm đáng kể, tỷ lệ thu hồi tiền điện được cải thiện, giảm chi phí vận hành khôi phục điện tại chỗ trong quản lý thu hồi tiền điện .

2.5.3 Do có thể thực hiện giám sát trực tuyến trạng thái hoạt động của đồng hồ đo năng lượng điện tại chỗ nên có thể ngăn chặn hiệu quả hành vi trộm cắp điện và giảm tổn thất điện năng không xác định.

2.5.4 Do có chế độ tự động điều khiển phụ tải nên hạn chế được tình trạng quá tải cháy công tơ, đồng thời tránh được hiện tượng khách hàng không thực hiện tính giá, định mức điện năng theo thời gian sử dụng do khai báo thiếu công suất tiêu thụ .

3.Kịch bản ứng dụng sản phẩm trả trước Acrel

3.1 Chức năng

Thu, kiểm soát, truy thu cước công tơ trả trước;cung cấp phân hệ quản lý thanh toán sau;module phân tích năng lượng tiêu thụ;

Thu tiền thuê và phí tài sản, và các khoản nợ;

Tiền điện dùng chung khu vực công cộng;

Truy cập vào việc đọc và đo công tơ ở các khu vực công cộng và trạm biến áp;

Trả trước + tiêu thụ năng lượng tòa nhà, hệ thống tích hợp đo lường năng lượng được phân loại và tiểu hạng mục;

Quản lý và kiểm soát tài chính tập trung đối với nhóm tài sản/bất động sản, phân quyền riêng cho các tài sản con;

Giải pháp không dây dễ sửa đổi và dễ gỡ lỗi

4.Lựa chọn sản phẩm

3.Phần kết luận

Mặc dù nhiều nhược điểm của công tơ năng lượng trả trước truyền thống ngày càng trở nên nổi bật, không thể đáp ứng nhu cầu quản lý điện hiện đại, nhưng trong ngắn hạn, đặc biệt là ở những khu vực có cơ sở khách hàng tương đối phân tán, vẫn có một mức độ ứng dụng nhất định.Mặt khác, với sự phát triển không ngừng của xã hội, đồng hồ năng lượng trả trước sẽ được tích hợp chặt chẽ hơn với công nghệ truyền thông và công nghệ điều khiển thông minh (ví dụ, đồng hồ năng lượng trả trước từ xa dựa trên công nghệ truyền thông di động có thể thay thế hoàn toàn đồng hồ năng lượng trả trước bằng thẻ IC truyền thống). phạm vi ứng dụng của đồng hồ đo năng lượng).Đối với đồng hồ năng lượng trả trước, xu hướng phát triển công nghệ tất yếu là có chức năng "điều khiển thông minh thời gian thực từ xa" để mở rộng ra thế giới rộng lớn hơn.Đối với các doanh nghiệp cung cấp điện, việc phổ biến và ứng dụng chức năng "điều khiển thông minh thời gian thực từ xa" cũng sẽ có thể không ngừng nâng cao trình độ quản lý và chất lượng dịch vụ tiêu thụ điện hàng ngày.

Người giới thiệu:

[1] Hướng dẫn ứng dụng và thiết kế lưới điện siêu nhỏ Acrel Enterprise.Phiên bản 2022.05