Acrel Prepaidエネルギーメーターとエネルギー管理システムの応用分析

エンジニア:Michelle Zhou Tel: 8618795636361電子メール: michelle.zhou@email.acrel.cn

江蘇エーカー電気MFG Co. Ltd

要約:この記事では、従来のICカードプリペイドエネルギーメーターの主な機能について説明し、そのアプリケーションの長所と短所を分析します。通信技術を統合した後のプリペイドエネルギーメーターの機能拡張を詳細に紹介します。インテリジェント制御技術プリペイドエネルギーメーターの可能な技術開発トレンドを説明するために、実用的な価値を促進します。

キーワード:プリペイドエネルギーメーター、アプリケーション、分析

電力料金は、電力供給企業が生産と開発を維持するための主な資金源であり、時間内に請求できるかどうかは、電力供給企業の資本循環において重要な役割を果たします。 長年にわたる「最初に電気を使用し、後で支払う」電力消費モデル、幅広い電力ユーザーベース、およびオンサイトの停電と電力配給の技術的手段により、支援規制と市場経済との非互換性と同様に、 それは、電力料金、人的資源、財源の充電における電力供給企業の大きなリスクに直接つながり、そして何年にもわたって運用上の圧力がそれに注がれてきました。 これに関連して、電力システムの改革によりよく適応するために、プリペイド電気メーターが広く使用されてきました。

初期のコア関连通信技术の未熟なアプリケーションのために、システムの互換性は、電気エネルギーメータリング管理のためのリモート自動メーター読み取りシステムの普及と応用、特に通信プロトコルの互換性とtの不一致に影響を与える重要な障害となっています。彼は標準を製造しています。 当時の環境下では、ICカードタイプのプリペイドエネルギーメーターは、通信技術のアプリケーションのボトルネックを回避するしかありませんでした。

1.カードタイプ前払いエネルギーメーター

1.1主な機能

1.1.1計量機能: アクティブエネルギーを計測する単相。過去の電力を節約し、電力凍結の機能を備えています。

1.1.2マルチ料金機能: プログラム可能な設定期間、複数の料金。 タイミングクロックは、温度補償機能を有する。

1.1.3通信機能: RS485インターフェイスと赤外線通信インターフェイス。 RS485インターフェイスは、一般的にメーターの内側から電気的に隔離されており、アンチAC 220Vアクセス保護設計を備えています

1.1.4だ 表示機能: LCDディスプレイ、ボタンは自動的にサイクルディスプレイ、残りの量、総電力、現在の電気料金などのインターフェースショーを表示することができます。

1.1.5。 情報コピーバック電力購入機能: 1メートル1枚のカード、つまり1メートルは1枚のICカードにしか対応できません。 カードを送電用に挿入すると、メーター内の電力消費情報が自動的にICカードにコピーされます。電気を再度購入すると、カード内の情報は、アーカイブとデータ検証のために自動的にコンピュータに書き込まれます。

1.1.6。 メーター充電リマインダー機能: 一般的に、ディスプレイアラームと停電アラームがあり、負荷を遮断する機能も増加します。

1.1.7だ 過負荷制御機能: 電力しきい値を設定することで、負荷側の過負荷のパワーオフ制御を実現できます。 パワーオフ時間は、即時パワーオフと遅延パワーオフの2つの方法で設定できます。 ボタンを押すか、カードを挿入することで電源を回復できます。

1.1.8だ プリペイド制御functioN: メーターは、最初に電気を購入し、次に電気を使用する管理方法を実現します。 メーターに電気料金がない場合、メーターの負荷スイッチは自動的に負荷電源を遮断します。 メーターを充電した後、メーターは再び閉じて負荷電源機能を回復します。 継続的な改善により、当座貸越機能が追加され、実際の状況に応じて適度な当座貸越を可能にすることができます。 当座貸越を設定できます。 当座貸越が完了すると、メーターの電源がオフになり、当座貸越部分が自動的に充電され、次回にメーターが再充電されると差し引かれます。

1.1.9だ 買いだめ防止電力機能: 電力価格政策のマクロ制御により、過剰な電力 (量) がメーターに充電されるのを防ぐため、メーターに買いだめしきい値を設定することにより、顧客は一度に大量の電力 (量) を充電することが制限されます。

1.1.10だ セキュリティ保護機能: 一般に、CPUカード技術はシステムセキュリティ設計に使用されます。 CPUカード電気エネルギーメーターとCPUカードのセキュリティ認証は、エネルギーメーターのESAMモジュールを介して完了します。 CPUカードエネルギーメーターのMCUは、认证プロセス中にデータ伝送の役割を果たすだけであり、データの暗号化と解読には関与しません。 電気を販売する場合、一連のキー認証テスト、電力購入カードの確認、電力購入カードに情報を書き込む許可などの操作、バイナリファイルの消去を書き戻す権限を実現できます。

1.2主な利点

1.2.1メーターの読み取り効率と精度を向上させます。 RS485インターフェイスと赤外線通信インターフェイスを介して、対応するハンドヘルドメーター読み取りデバイスをオンサイトバッチ転写に使用できます。 これは、電力供給企業が管理するエネルギーメーターの数が急激に増加しているという現在の状況に非常に重要な影響を及ぼします。

1.2.2延滞の問題を効果的に解決します。 電気料金徴収の運用コストを大幅に削減し、電気料金徴収のセキュリティを強化

1.2.3支払いの難しさの矛盾を緩和する。 顧客数の大幅な増加と比較的集中した支払い時間枠により、従来の充電モデルは支払いの混雑を引き起こすのが非常に簡単です。 プリペイドエネルギーメーターの適用により、カウンターチャージとサービスリスクへの圧力が大幅に軽減されました。

1.3 applの問題アプリケーション

1.3.1攻撃能力が低い。 ICカード、特に開いているICカードの読み取りおよび書き込みポートの損失および損傷は、外部からの攻撃に対して脆弱です。 攻撃された後に証拠を入手して内部制御システムの障害を引き起こすことは困難であり、電気紛争を起こすことは非常に簡単です。

1.3.2管理は難しい。 ICカードの電力購入の突然性とランダム性により、電力供給部門は電力販売の圧力を高めています。 同時に、データセキュリティを確保するために、スマートCPUカードが現在広く使用されています。 COSシステムと動的キー認証により、データのセキュリティが確保されますが、同時に電力管理部門の管理作業負荷も増加します。 さらに、マルチリンクのデモンストレーションは、予期しない障害の発生を増加させる。

1.3.3電気料金政策調整の適応性は強くありません。 電気料金は、電気を購入するときに決定され、プリペイドエネルギーメーターに書き込まれています。 ICカードのプリペイドエネルギーメーターに保管されている電気料金はリアルタイムで調整できないため、価格調整のたびに電力供給会社に多くの作業負荷がかかり、顧客も疑問を抱く傾向があります。

1.3.4データ収集はタイムリーではありません。 顧客の電力消費状況をリアルタイムで反映できず、電気の盗難を効果的に監視できず、電力管理自動化のリアルタイム管理ニーズを満たすことができません。

1.3.5電力購入方法の機能スケーラビリティは高くありません。 ICカードをデータ伝送媒体として使用する前払いシステムは、テレフォンバンキング、オンラインバンキング、その他の電力購入方法と効果的に連携することは容易ではありません。 顧客はカードを使用して電力販売店で電力を購入することがよくあります。これにより、電力マーケティングのサービス品質が低下し、電力供給会社の作業負荷が増加します。 したがって、ICカードのプリペイドエネルギーメーターの実際のアプリケーションの問題と欠点を解決するために、通信システムの互換性の問題が解決されます。 コア関連技術のボトルネックの突破口は、プリペイドエネルギーメーターのリモートアプリケーションには想像を絶する広大なスペースを提供します。

2プリペイドエネルギーメーターとリモートメーター読み取りシステムの統合

2.1リモートメーター読み取りシステムの基本的な通信方法には、主に光ファイバー通信、電話回線通信、RS485バス、TVケーブル、インターネット、電力線キャリア通信、計器buが含まれます。S、衛星通信、GPRSおよびCDMAなどあらゆる種類の通信方法には、長所と短所、および適用可能な側面があります。 電力供給企業の業界特性と低電圧電力線キャリアスペクトラム拡散、周波数ホッピングの実用化と組み合わせると、転送および中継 (キャリアメーターは、電力線を介してローカルコンセントレータによってルーターまたはトランスポンダーとして動的に設定できます) テクノロジーおよび特殊チップの実用化。 現在、リモート自動メーター読み取りの低電圧システムは、主に電力線キャリア集中メーター読み取り方法GPRSリモート伝送プリペイドエネルギーメーターシリーズの技術ソリューションを採用しています。

2.2システム構造電力線キャリア集中型メーター読み取りシステムは、集中型読み取りマスターステーション、コレクター、コンセントレーター、メーター、その他の機器で構成されています。 サイトの状況に応じて、専用のネットワークが確立され、メーターの読み取り、制御、および電力消費の管理がソフトウェアを介して実行されます。 このシステムは、3つの物理層と2つのリンク層からなる。 マスターステーションのデータ収集は星型構造を採用しています。つまり、1つの電力消費管理センターが複数のコンセントレータへの管理層です。マスターステーションはGPRSネットワークを介してデータコンセントレータに接続されています。コレクターは低電圧電力線を介して接続され、コレクターはメーターボックスに取り付けられ、 コレクターと顧客のエネルギーメーターはRS485インターフェイスを介して並列に接続され、顧客層を形成します。

2.3システムの特徴

2.3.1 PLC (電力線キャリア) 通信方式を採用: 電力網トポロジー構造の有効活用、簡単な構築。

2.3.2基本データグループ: 集中コピーシステムに含まれるすべての顧客は、コピー (ポイントコピー、フルコピー) 、マルチポイントコピーを選択して基本データグループを形成できます。さまざまな分析 (ラインロス、複数のレート、負荷など) 、顧客のさまざまなインテリジェント管理のニーズを満たすために。

2.3.3ソフトウェアとハードウェアの組み合わせ: システム設計は、ユーザーのニーズと利便性を十分に考慮しています。 固定ハードウェアに基づいて、すべてのシステム機能の補償、管理の変更、および操作の追加 (リモートコントロール電源) はすべてバックグラウンドソフトウェアによって完了されます。

2.3.4それに便利な取付け、高い信頼性、よい安全および強い保守性の利点があります。 同時に、プロジェクトのコストは低く、システムのメンテナンスは簡単で、運用コストは低いです。

リモート前払いエネルギーメーターは、電力消費管理システムと協力して、リモートメーターの読み取り、リモート前払い、電気盗難防止、負荷管理などの機能を実現します。

2.4.1リモートメーターの読み取り

マスターステーションは、ランダムなメーター読み取りを実行し、読み取りデータに基づいて、オンサイトのエネルギーメーターに欠陥があるかどうか、または顧客の電力消費量が異常であるかどうかを判断できます。 メインステーションは、メーター読み取りルーチンに従ってメーターを読み取り、電力コスト計算のためにリードバックデータを電力マーケティング管理情報システムに送信することもできます。 同時に、マスターステーションは、電気エネルギーメーターにリモート設定を通じてフィールドデータ情報を定期的に報告させることもできます。

2.4.2リモートプリペイド

顧客は、支払いのピークを効果的に回避するために、さまざまな形で電気を購入できます。 顧客のメーターの残量が0の場合、メーターはトリップ信号を出力して内部リレーまたは外部負荷制御スイッチを作動させて電源を遮断し、延滞の振る舞いを避ける。 リモート前払い方法は安全で信頼性が高く、カードの非読み取りやICカードを介した情報の送信による情報エラーなどの障害を回避します。 同時に、電気料金が調整されると、オンサイトのエネルギーメーターの電気価格パラメータは、マスターステーションを介してタイムリーにバッチで変更できます。オンサイトのエネルギーメーターの電気価格パラメータが価格調整と同期していることを確認します。

2.4.3盗難防止

オンサイトの電気エネルギーメーターのパラメータが変化したり、電圧の損失、電流の損失、配線の誤りなどの障害が発生した場合、電気エネルギーのメートルは主要な駅に自動的に報告することができます。 検査のためにサイトに行きます。 この機能は効果的に電気を盗み、問題が起こる前に防ぐことができます。

2.4.4負荷管理

マスターステーションは、負荷分析と管理のために、オンサイトのエネルギーメーターの電圧、電流、電力、電気、その他のデータを収集できます。 現在のデータによれば、荷重曲線を描いて電気荷重の変化を監視することができる。 電圧データに従って、電圧の修飾率は計算することができます。 エネルギーメーターにアクティブな電力制限を設定することにより、顧客の過負荷電力消費を制御します。

2.5ゲイン分析

2.5.1リモートメーター読み取りの使用により、メーターリーダーのための多数の人件費を節約することができます。 同時に、手動のメーター読み取りのエラーを回避することができ、メーターの障害を時間内に見つけることができ、それによってサービスレベルが向上します。

2.5.2前払いの実施により、延滞が大幅に削減され、電気料金の回収率が向上しました。また、電力料金の回収管理における現場復旧の運用コストが削減されました。

2.5.3オンサイトの電気エネルギーメーターの稼働状況をオンラインで監視できるため、電気の盗難を効果的に防止し、未知の電気の損失を減らすことができます。

2.5.4自動荷重制御により、オーバーロードメーターの燃焼の発生が同時に排除され、消費電力容量の過少報告により、顧客が使用時間の電気料金や電力料金の評価を行わないという現象が回避されます。

3. Acrelプリペイド制品アプリケーションシナリオ

3.1関数

プリペイドメーターの電力料金の徴収、管理、延滞旅行。後払い管理モジュールを提供します。エネルギー消費分析モジュール;

公共エリアでの共有電力料金。

公共エリアと変電所でのメーターの読み取りと計量へのアクセス。

前払い + 建物のエネルギー消費、分類されたサブアイテムのエネルギー測定統合システム。

一元化された財務管理と不動産/不動産グループの管理、サブプロパティの個別の権限。

ワイヤレスソリューションは、変更が容易でデバッグが容易です。

4.製品の選択

5.結論

従来のプリペイドエネルギーメーターの多くの欠点は、短期的には現代の電力管理のニーズを満たすことができないことがますます顕著になっていますが、特に顧客ベースが比較的分散している地域では、まだある程度のアプリケーションがあります。 一方、社会の継続的な発展に伴い、プリペイドエネルギーメーターは通信技術やインテリジェント制御技術とより密接に統合されるようになります (たとえば、モバイル通信技術に基づくリモートプリペイドエネルギーメーターは、従来のICカードプリペイドエネルギーメーターを完全に置き換える可能性があります。 エネルギーメートルのアプリケーションのスコープ)。 プリペイドエネルギーメーターの場合、より大きな世界に拡大するために「リモートリアルタイムインテリジェント制御」の機能を持つことは避けられない技術開発の傾向です。 電力供給企業にとって、「リモートリアルタイムインテリジェント制御」機能の普及と応用により、日々の電力消費の管理レベルとサービス品質を継続的に向上させることもできます。

参考文献:

[1] Acrel Enterprise Microgridデザインとアプリケーションマニュアル。 バージョン2022.05