تحليل تطبيق مقياس الطاقة مسبق الدفع من Acrel ونظام إدارة الطاقة

مهندس:ميشيل تشو Tel: من أجل--e-

جيانغسو أكريل الكهربائية MFG Co. Ltd

خلاصة:تعرض هذه المقالة الوظائف الرئيسية لمقياس الطاقة التقليدي المدفوع مسبقًا لبطاقة IC ، وتحلل مزايا التطبيق وعيوبه ؛ يقدم بالتفصيل توسيع وظيفة عداد الطاقة المدفوع مسبقًا بعد دمج تكنولوجيا الاتصالات ، تكنولوجيا التحكم الذكي وتعزيز القيمة العملية ، لوصف اتجاه التطوير التقني الممكن لمقياس الطاقة المدفوع مسبقًا.

الكلمات الرئيسية:عداد الطاقة المدفوعة مسبقًا ، التطبيق ، التحليل

رسوم الكهرباء هي المصدر الرئيسي للأموال لشركات إمدادات الطاقة للحفاظ على الإنتاج والتطوير ، سواء كان يمكن شحنها في الوقت المناسب ، تلعب دورا هاما في تداول رأس المال لشركات إمدادات الطاقة. بسبب "استخدام الكهرباء أولاً ، ادفع لاحقًا" نموذج استهلاك الكهرباء لسنوات عديدة ، وقاعدة مستخدم الكهرباء واسعة النطاق والوسائل التقنية لانقطاع التيار الكهربائي في الموقع وتقنين الطاقة ، فضلا عن عدم توافق اللوائح الداعمة مع اقتصاد السوق ، إنه يؤدي مباشرة إلى المخاطر الهائلة لشركات تزويد الطاقة في شحن رسوم الكهرباء والقوى العاملة والموارد المالية والضغط التشغيلي الذي تم ضخه على مر السنين. في هذا السياق ، من أجل التكيف بشكل أفضل مع إصلاح نظام الطاقة ، تم استخدام عدادات الكهرباء المدفوعة مسبقًا على نطاق واسع.

بسبب التطبيق غير الناضج لتكنولوجيا الاتصالات ذات الصلة الأساسية المبكرة ، أصبح توافق النظام عقبة مهمة تؤثر على تعميم وتطبيق نظام قراءة العداد التلقائي عن بعد لإدارة قياس الطاقة الكهربائية ، وخاصة توافق بروتوكول الاتصالات وعدم اتساق النظام.معيار التصنيع. في ظل البيئة في ذلك الوقت ، لم يكن لعداد الطاقة المدفوع مسبقًا من نوع بطاقة IC أي خيار سوى تجنب عنق الزجاجة لتطبيق تكنولوجيا الاتصالات.

1. نوع البطاقة عداد الطاقة المدفوعة مسبقا

‬ الوظيفة الرئيسية

1.1.1 وظيفة القياس: مرحلة واحدة قياس الطاقة النشطة ؛ حفظ القوة التاريخية ، ولها وظيفة تجميد الطاقة.

1.1.2 وظيفة تعرفة متعددة: فترة زمنية إعداد قابلة للبرمجة ، تعريفات متعددة. ساعة التوقيت لها وظيفة تعويض درجة الحرارة.

1.1.3 وظيفة الاتصال: مع واجهة RS485 وواجهة اتصال بالأشعة تحت الحمراء. واجهة RS485 معزولة كهربائيًا بشكل عام من داخل العداد ولها تصميم حماية وصول مضاد للتيار المتردد

1.1.4. وظيفة العرض: شاشة LCD ، يمكن للزر أن يقوم بدورة العرض تلقائيًا ، وتظهر الواجهة مثل المبلغ المتبقي ، والطاقة الإجمالية ، وسعر الكهرباء الحالي وما إلى ذلك.

1.1.5. وظيفة شراء طاقة نسخ واسترداد المعلومات: متر واحد بطاقة واحدة ، أي متر واحد يمكن أن يتوافق فقط مع بطاقة IC واحدة. عند إدخال البطاقة لنقل الطاقة ، يتم نسخ معلومات استهلاك الكهرباء في العداد تلقائيًا إلى بطاقة IC ؛ عند شراء الكهرباء مرة أخرى ، يتم كتابة المعلومات الموجودة في البطاقة تلقائيًا في الكمبيوتر من أجل الأرشفة والتحقق من البيانات.

1.1.6. وظيفة تذكير إعادة شحن العداد: بشكل عام ، هناك إنذار عرض وإنذار فشل الطاقة ، كما يزيد من وظيفة قطع الحمل.

1.1.7. وظيفة التحكم في الحمل الزائد: من خلال تحديد عتبة الطاقة ، يمكنها تحقيق التحكم في انقطاع التيار الكهربائي عن الحمل الزائد في جانب الحمل. يمكن ضبط وقت إيقاف الطاقة في طريقتين: إيقاف الطاقة الفوري وتأخير انقطاع الطاقة. يمكن استعادة الطاقة عن طريق الضغط على الزر أو إدخال البطاقة.

1.1.8. تحكم مدفوع مسبقًا functioN: يحقق المقياس طريقة إدارة شراء الكهرباء أولاً ثم استخدام الكهرباء. عندما لا يكون هناك شحن كهرباء في العداد ، فإن مفتاح الحمل في العداد سيقطع تلقائيًا مصدر طاقة الحمل. بعد شحن جهاز القياس ، سيتم إعادة إغلاق جهاز القياس لاستعادة وظيفة تزويد طاقة الحمل. مع التحسين المستمر ، تمت إضافة وظيفة السحب على المكشوف ، والتي يمكن أن تسمح بالسحب على المكشوف المعتدل وفقًا للحالة الفعلية. يمكن تعيين السحب على المكشوف. بعد اكتمال السحب على المكشوف ، سيتم إيقاف تشغيل جهاز القياس ، وسيتم شحن جزء السحب على المكشوف وطرحه تلقائيًا عند إعادة شحن جهاز القياس في المرة القادمة.

1.1.9. وظيفة منع تخزين الطاقة: بسبب التحكم الكلي في سياسة أسعار الكهرباء ، من أجل منع شحن الطاقة الزائدة (الكمية) في العداد ، العميل مقيد من شحن الكثير من الطاقة (المبلغ) في وقت واحد عن طريق تحديد عتبة قوة التخزين في العداد.

1.1.10. وظيفة الحماية الأمنية: بشكل عام ، تُستخدم تقنية بطاقة وحدة المعالجة المركزية لتصميم أمان النظام. يتم الانتهاء من المصادقة الأمنية لمقياس الطاقة الكهربائية لبطاقة وحدة المعالجة المركزية وبطاقة وحدة المعالجة المركزية من خلال وحدة ESAM في عداد الطاقة. يلعب مقياس طاقة بطاقة وحدة المعالجة المركزية دور نقل البيانات أثناء عملية المصادقة فقط ، ولا يشارك في تشفير البيانات وفك التشفير. عند بيع الكهرباء ، من خلال سلسلة من اختبارات المصادقة الرئيسية ، وعمليات مثل تأكيد بطاقة شراء الطاقة ، والإذن بكتابة المعلومات على بطاقة شراء الطاقة ، ويمكن تحقيق إذن إعادة كتابة ملف ثنائي المحو.

ميزة اكينج الرئيسية

1.2.1 تحسين كفاءة قراءة العداد ودقته. من خلال واجهة RS485 وواجهة الاتصالات بالأشعة تحت الحمراء ، يمكن استخدام جهاز قراءة العداد المحمول المقابل لنسخ الدفعات في الموقع. هذا له تأثير مهم للغاية على الوضع الحالي حيث زاد عدد عدادات الطاقة التي تديرها شركات تزويد الطاقة بشكل حاد.

1.2.2 حل مشكلة المتأخرات بفعالية. تخفيض كبير في تكاليف التشغيل لجمع فواتير الكهرباء ، وتعزيز أمن جمع رسوم الكهرباء

1.2.3 تخفيف التناقض في صعوبات الدفع. مع الزيادة الكبيرة في عدد العملاء وفترات الدفع المركزة نسبيًا ، من السهل جدًا أن يتسبب نموذج الشحن التقليدي في ازدحام الدفع. أدى تطبيق عدادات الطاقة المدفوعة مسبقًا إلى تقليل الضغط بشكل كبير على رسوم العداد ومخاطر الخدمة.

ASL مشاكل في تطبيق APLIcation

1.3.1 ضعف القدرة المضادة للهجوم. فقدان وتلف بطاقة IC ، وخاصة منافذ القراءة والكتابة لبطاقة IC المفتوحة ، عرضة للهجمات الخارجية. من الصعب الحصول على أدلة بعد التعرض للهجوم والتسبب في فشل نظام التحكم الداخلي ، ومن السهل جدًا وجود نزاعات حول الكهرباء.

1.3.2 الإدارة صعبة. بسبب فجائية وعشوائية شراء طاقة بطاقة IC ، زاد قسم تزويد الطاقة من ضغط بيع الطاقة. في الوقت نفسه ، من أجل ضمان أمن البيانات ، تُستخدم بطاقات وحدة المعالجة المركزية الذكية على نطاق واسع في الوقت الحالي. يضمن نظام COS والمفتاح الديناميكي الخاص به أمان البيانات ، ولكن أيضًا يزيد من عبء إدارة قسم إدارة الطاقة في نفس الوقت. علاوة على ذلك ، يزيد العرض التوضيحي متعدد الروابط من حدوث حالات فشل غير متوقعة.

1.3.3 قدرة تعديل سياسة أسعار الكهرباء على التكيف ليست قوية. تم تحديد سعر الكهرباء وكتابته في عداد الطاقة المدفوع مسبقًا عند شراء الكهرباء. نظرًا لأن سعر الكهرباء المخزن في بطاقة IC عداد الطاقة المدفوع مسبقًا لا يمكن تعديله في الوقت الفعلي ، فإن كل تعديل سعر يضيف الكثير من عبء العمل إلى شركة تزويد الطاقة ، كما أن العملاء عرضة للتساؤل.

1.3.4 جمع البيانات ليس في الوقت المناسب. لا يمكن أن تعكس حالة استهلاك الكهرباء للعميل في الوقت الفعلي ، ولا يمكنها مراقبة سرقة الكهرباء بفعالية ، ولا يمكنها تلبية احتياجات الإدارة في الوقت الفعلي لأتمتة إدارة الكهرباء

1.3.5 قابلية التوسع في وظيفة طريقة شراء الطاقة ليست عالية. نظام الدفع المسبق باستخدام بطاقات IC كوسيط لنقل البيانات ليس من السهل تشكيل رابط فعال مع الخدمات المصرفية الهاتفية والخدمات المصرفية عبر الإنترنت وغيرها من طرق شراء الكهرباء. غالبًا ما يشتري العملاء الكهرباء من منافذ بيع الكهرباء باستخدام البطاقات ، مما يقلل من جودة خدمة تسويق الكهرباء ويزيد من عبء العمل على شركات إمدادات الطاقة. لذلك ، من أجل حل المشاكل والعيوب في التطبيق الفعلي لمقياس الطاقة المدفوعة مسبقًا لبطاقة IC ، يتم حل مشكلة توافق نظام الاتصالات. يوفر اختراق عنق الزجاجة في التكنولوجيا الأساسية ذات الصلة مساحة واسعة قد لا يمكن تصورها للتطبيق عن بعد لمقاييس الطاقة المدفوعة مسبقًا.

2 دمج عداد الطاقة المدفوع مسبقًا ونظام قراءة العداد عن بعد

طرق الاتصال الأساسية في نظام قراءة العداد عن بعد تشمل بشكل أساسي اتصالات الألياف الضوئية ، اتصال خط الهاتف ، ناقل RS485 ، كابل التلفزيون ، الإنترنت ، اتصال ناقل خط الطاقة ، جهاز buS ، الاتصالات عبر الأقمار الصناعية ، GPRS و CDMA ، إلخ. جميع أنواع طرق الاتصال لها مزاياها وعيوبها وجوانبها القابلة للتطبيق. جنبا إلى جنب مع خصائص الصناعة من شركات إمدادات الطاقة والتطبيق العملي للطيف الناقل خط الطاقة المنخفضة الجهد ، قفز التردد ، إعادة الشحن والترحيل (يمكن ضبط عداد الناقل ديناميكيا كجهاز توجيه أو جهاز إرسال مستجيب بواسطة المكثف المحلي من خلال خط الطاقة) التكنولوجيا والتطبيق العملي للرقائق الخاصة. في الوقت الحالي ، يعتمد الجهد المنخفض للعداد التلقائي عن بعد الذي يقرأ النظام في الغالب على حامل خط الطاقة ، طريقة قراءة العداد المركزي GPRS للإرسال عن بعد ، سلسلة عداد الطاقة المدفوعة مسبقًا من الحلول التقنية.

يتكون نظام ناقل خط الطاقة لهيكل النظام المركزي لنظام قراءة العداد من محطات قراءة رئيسية مركزية وجامعي ومكثفات وعدادات ومعدات أخرى. وفقًا لظروف الموقع ، يتم إنشاء شبكة مخصصة ، ويتم إجراء قراءة العداد والتحكم في استهلاك الكهرباء وإدارته من خلال البرامج. يتكون النظام من ثلاث طبقات فيزيائية وطبقتين للارتباط. يعتمد جمع البيانات للمحطة الرئيسية بنية نجمية ، أي أن مركز إدارة استهلاك الطاقة هو طبقة الإدارة إلى مكثفات متعددة ؛ يتم توصيل المحطة الرئيسية بمكثف البيانات من خلال شبكة GPRS ؛ يتم توصيل المجمعين من خلال خطوط طاقة منخفضة الجهد ، ويتم تثبيت المجمعات في صندوق العداد ، ويتم توصيل أجهزة جمع الطاقة والعميل بشكل متوازي من خلال واجهة RS485 لتشكيل طبقة العميل.

ميزات النظام GB

2.3.1 اعتماد طريقة الاتصال PLC (ناقل خط الطاقة): الاستخدام الفعال لهيكل طوبولوجيا شبكة الطاقة ، والبناء السهل.

2.3.2 مجموعة البيانات الأساسية: يمكن اختيار جميع العملاء المضمنين في نظام النسخ المركزي للنسخ (النسخ بالنسخ ، النسخ الكامل) ، النسخ متعدد النقاط لتشكيل مجموعة بيانات أساسية ، وتحليلات مختلفة (فقدان الخط ، معدل متعدد ، تحميل ، إلخ) ، لتلبية احتياجات الإدارة الذكية المختلفة للعملاء.

مجموعة 2.3.3 من البرامج والأجهزة: تصميم النظام يأخذ بعين الاعتبار احتياجات وراحة المستخدمين. على أساس الأجهزة الثابتة ، يتم إكمال جميع تعويضات وظائف النظام وتعديل الإدارة وإضافة التشغيل (طاقة التحكم عن بعد) بواسطة برنامج الخلفية.

2.3.4 لديها مزايا التثبيت المريح ، والموثوقية العالية ، والسلامة الجيدة ، وقابلية الصيانة القوية. في الوقت نفسه ، تكلفة المشروع منخفضة ، وصيانة النظام بسيطة ، وتكلفة التشغيل منخفضة.

يتعاون مقياس الطاقة عن بعد للدفع المسبق مع نظام إدارة استهلاك الطاقة لتحقيق وظائف مثل قراءة العداد عن بعد ، والدفع المسبق عن بعد ، ومنع سرقة الكهرباء ، وإدارة الحمل.

2.4.1 قراءة العداد عن بعد

يمكن للمحطة الرئيسية إجراء قراءة عشوائية للعداد ، والحكم على ما إذا كان مقياس الطاقة في الموقع معيبًا أو ما إذا كان استهلاك الكهرباء للعميل غير طبيعي وفقًا لبيانات القراءة الخلفية. يمكن للمحطة الرئيسية أيضًا قراءة العداد وفقًا لروتين قراءة العداد ، ونقل بيانات القراءة إلى نظام معلومات إدارة تسويق الطاقة لحساب تكلفة الكهرباء. في الوقت نفسه ، يمكن للمحطة الرئيسية أيضًا أن تجعل مقياس الطاقة الكهربائية يبلغ بانتظام معلومات البيانات الميدانية من خلال الإعداد عن بعد.

2.4.2 عن بعد المدفوعة مسبقا

يمكن للعملاء شراء الكهرباء بأشكال مختلفة لتجنب قمم الدفع بفعالية. عندما يكون المبلغ المتبقي في عداد العميل هو 0 ، يخرج العداد إشارة رحلة لجعل المرحل الداخلي أو يعمل مفتاح التحكم في الحمل الخارجي لقطع الطاقة ، تجنب سلوك المتأخرات. طريقة الدفع المسبق عن بعد آمنة وموثوق بها ، وتجنب الفشل مثل عدم قراءة البطاقة وأخطاء المعلومات بسبب نقل المعلومات من خلال بطاقة IC. في الوقت نفسه ، عند تعديل سعر الكهرباء ، يمكن تعديل معلمات سعر الكهرباء في عداد الطاقة في الموقع على دفعات في الوقت المناسب من خلال المحطة الرئيسية ، لضمان مزامنة معلمات سعر الكهرباء في عداد الطاقة في الموقع مع تعديل السعر.

2.4.3 مكافحة السرقة

عندما تتغير معلمات مقياس الطاقة الكهربائية في الموقع أو توجد حالات فشل مثل فقدان الجهد ، وفقدان التيار ، والأسلاك الخاطئة ، يمكن الإبلاغ عن عداد الطاقة الكهربائية تلقائيًا إلى المحطة الرئيسية. انتقل إلى الموقع لإجراء فحص. يمكن لهذه الوظيفة سرقة الكهرباء بفعالية ومنع حدوث المشاكل قبل وقوعها.

2.4.4 إدارة الحمل

يمكن للمحطة الرئيسية جمع الجهد والتيار والطاقة والكهرباء وغيرها من البيانات الخاصة بمقياس الطاقة في الموقع لتحليل الحمل وإدارته. وفقًا للبيانات الحالية ، يمكن رسم منحنى الحمل لمراقبة تغير حمل الكهرباء. وفقًا لبيانات الجهد ، يمكن حساب معدل تأهيل الجهد. من خلال تحديد حد الطاقة النشط في عداد الطاقة ، يمكنك التحكم في استهلاك الطاقة الزائد للعميل.

تحليل الكسب

2.5.1 بسبب استخدام قراءة العداد عن بعد ، يمكن توفير عدد كبير من تكاليف القوى العاملة لقراء العداد. في الوقت نفسه ، يمكن تجنب الأخطاء في قراءة العداد اليدوي ، ويمكن العثور على أخطاء العداد في الوقت المناسب ، وبالتالي تحسين مستويات الخدمة.

2.5.2 نتيجة لتنفيذ الدفع المسبق ، تم تخفيض المتأخرات إلى حد كبير ، وتم تحسين معدل استرداد رسوم الكهرباء ، وتم تخفيض تكاليف التشغيل لإصلاح الكهرباء في الموقع في إدارة استرداد رسوم الكهرباء.

2.5.3 نظرًا لأنه يمكن إجراء المراقبة عبر الإنترنت لحالة تشغيل عداد الطاقة الكهربائية في الموقع ، فإنه يمكن أن يمنع سرقة الكهرباء بشكل فعال ويقلل من الفقد غير المعروف للطاقة الكهربائية.

2.5.4 بسبب التحكم التلقائي في الحمل ، يتم التخلص من حدوث حرق عداد الحمل الزائد ، في نفس الوقت ، يتم تجنب ظاهرة عدم قيام العملاء بإجراء تقييم وقت استخدام الكهرباء ومعدل الطاقة بسبب نقص الإبلاغ عن قدرة استهلاك الطاقة.

3. سيناريو تطبيق منتجات Acrel المدفوعة مسبقًا

وظيفة duction

جمع رسوم الكهرباء المدفوعة مسبقًا ، والتحكم ، رحلة المتأخرات ؛ توفير وحدة إدارة ما بعد الدفع ؛ وحدة تحليل استهلاك الطاقة ؛

رسوم الكهرباء المشتركة في الأماكن العامة ؛

الوصول إلى قراءة العدادات والقياس في الأماكن العامة والمحطات الفرعية ؛

نظام متكامل لقياس الطاقة والمصنفة والبند الفرعي + الدفع المسبق + استهلاك طاقة المباني ؛

الإدارة المالية المركزية والسيطرة على العقارات/المجموعات العقارية ، سلطة منفصلة للعقارات الفرعية ؛

الحل اللاسلكي سهل التعديل وسهل التصحيح.

4. اختيار المنتج

5. خاتمة

على الرغم من أن العديد من عيوب عدادات الطاقة التقليدية المدفوعة مسبقًا أصبحت أكثر وضوحًا بحيث لا يمكنها تلبية احتياجات إدارة الكهرباء الحديثة ، على المدى القصير ، خاصة في المناطق التي تكون فيها قاعدة العملاء مشتتة نسبيًا ، لا تزال هناك درجة معينة من التطبيق. من ناحية أخرى ، مع التطور المستمر للمجتمع ، سيتم دمج عدادات الطاقة المدفوعة مسبقًا بشكل وثيق مع تكنولوجيا الاتصالات وتكنولوجيا التحكم الذكي (على سبيل المثال ، قد تحل عدادات الطاقة المدفوعة مسبقًا عن بُعد استنادًا إلى تكنولوجيا الاتصالات المتنقلة تمامًا محل عدادات الطاقة التقليدية المدفوعة مسبقًا لبطاقة IC. نطاق تطبيق مقياس الطاقة). بالنسبة إلى عدادات الطاقة المدفوعة مسبقًا ، من اتجاهات التطوير التكنولوجي الحتمية أن تكون وظيفة "التحكم الذكي عن بعد في الوقت الفعلي" من أجل التوسع في عالم أكبر. بالنسبة لشركات تزويد الطاقة ، فإن تعميم وتطبيق وظيفة "التحكم الذكي عن بعد في الوقت الفعلي" سيكون أيضًا قادرًا على تحسين مستوى الإدارة وجودة الخدمة للاستهلاك اليومي للطاقة.

المراجع:

[1] دليل تصميم وتطبيق أكريل للمشاريع الصغيرة. الإصدار AliExpress