Analyse d'application du compteur d'énergie prépayé Acrel et du système de gestion de l'énergie

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

Jiangsu Acrel Electrical MFG Co. Ltd

Abstrait:Cet article expose les principales fonctions du compteur d'énergie prépayé à carte IC traditionnel, analyse ses avantages et ses inconvénients d'application ;présente en détail l'expansion de la fonction du compteur d'énergie prépayé après l'intégration de la technologie de communication, de la technologie de contrôle intelligente et favorise la valeur pratique, pour décrire la tendance de développement technique possible du compteur d'énergie prépayé.

Mot-clé:Compteur d'énergie prépayé, application, analyse

Les charges d'électricité sont la principale source de financement des entreprises de fourniture d'électricité pour maintenir la production et le développement. La possibilité de les facturer à temps joue un rôle important dans la circulation des capitaux des entreprises de fourniture d'électricité.En raison du modèle de consommation d'électricité "utiliser l'électricité d'abord, payer plus tard" pendant de nombreuses années, de la large base d'utilisateurs d'électricité et des moyens techniques de coupure de courant sur site et de rationnement de l'électricité, ainsi que de l'incompatibilité des réglementations de soutien avec le marché économie, Cela conduit directement au risque énorme des entreprises d'approvisionnement en électricité en facturant les frais d'électricité, la main-d'œuvre, les ressources financières et la pression opérationnelle y ont été versées au fil des ans.Dans ce contexte, afin de mieux s'adapter à la réforme du système électrique, les compteurs électriques prépayés ont été largement utilisés.

En raison de l'application immature de la technologie de communication liée au noyau précoce, la compatibilité du système est devenue un obstacle important affectant la vulgarisation et l'application du système de lecture automatique à distance des compteurs pour la gestion du comptage de l'énergie électrique, en particulier la compatibilité du protocole de communication et le incohérence de la norme de fabrication.Dans l'environnement de l'époque, le compteur d'énergie prépayé de type carte IC n'avait d'autre choix que d'éviter le goulot d'étranglement des applications de la technologie de communication.

1.JeCardJouiPrembourséEénergieMeter

1.1 Fonction principale

1.1.1 Fonction de mesure : énergie active de mesure monophasée ;économiser de l'énergie historique et a pour fonction de geler l'énergie.

1.1.2 Fonction multi-tarif : période de réglage programmable, plusieurs tarifs.L'horloge de synchronisation a une fonction de compensation de température.

1.1.3 Fonction de communication : avec interface RS485 et une interface de communication infrarouge.L'interface RS485 est généralement isolée électriquement de l'intérieur du compteur et dispose d'une conception de protection d'accès anti-AC 220V

1.1.4.Fonction d'affichage : écran LCD, le bouton peut automatiquement faire défiler l'affichage, l'interface affiche comme la quantité restante, la puissance totale, le prix actuel de l'électricité, etc.

1.1.5.Fonction d'achat d'énergie par copie d'informations : un compteur, une carte, c'est-à-dire qu'un compteur ne peut correspondre qu'à une seule carte IC.Lorsque la carte est insérée pour la transmission de puissance, les informations de consommation d'électricité dans le compteur sont automatiquement copiées sur la carte IC ;lors d'un nouvel achat d'électricité, les informations contenues dans la carte sont automatiquement écrites dans l'ordinateur pour archivage et vérification des données.

1.1.6.Fonction de rappel de recharge du compteur : généralement, il existe une alarme d'affichage et une alarme de panne de courant, ce qui augmente également la fonction de coupure de la charge.

1.1.7.Fonction de contrôle de surcharge : en définissant le seuil de puissance, il peut réaliser le contrôle de mise hors tension de la surcharge côté charge.Le temps de mise hors tension peut être réglé de deux manières : mise hors tension immédiate et mise hors tension retardée.L'alimentation peut être rétablie en appuyant sur le bouton ou en insérant la carte.

1.1.8.Fonction de contrôle prépayée : le compteur réalise la méthode de gestion consistant à acheter d'abord de l'électricité, puis à utiliser de l'électricité.Lorsqu'il n'y a pas de charge électrique dans le compteur, l'interrupteur de charge du compteur coupe automatiquement l'alimentation de charge.Après avoir chargé le compteur, le compteur se refermera pour restaurer la fonction d'alimentation de charge.Avec l'amélioration continue, la fonction de découvert a été ajoutée, ce qui peut permettre un découvert modéré en fonction de la situation réelle.Le découvert peut être paramétré.Une fois le découvert terminé, le compteur sera éteint et la partie du découvert sera automatiquement chargée et soustraite lors de la prochaine recharge du compteur.

1.1.9.Fonction d'alimentation anti-accaparement : en raison du macro-contrôle de la politique des prix de l'électricité, afin d'éviter qu'une puissance (quantité) excessive ne soit chargée dans le compteur, le client ne peut pas charger trop de puissance (quantité) à la fois en réglage du seuil de puissance de thésaurisation dans le compteur.

10. Fonction de protection de la sécurité : généralement, la technologie de la carte CPU est utilisée pour la conception de la sécurité du système.L'authentification de sécurité du compteur d'énergie électrique de la carte CPU et de la carte CPU est complétée par le module ESAM dans le compteur d'énergie.Le MCU du compteur d'énergie de la carte CPU joue uniquement le rôle de transmission de données pendant le processus d'authentification et ne participe pas au cryptage et au décryptage des données.Lors de la vente d'électricité, grâce à une série de tests d'authentification de clé, des opérations telles que la confirmation de la carte d'achat d'électricité, l'autorisation d'écrire des informations sur la carte d'achat d'électricité et l'autorisation de réécrire l'effacement du fichier binaire peuvent être réalisées.

1.2 Avantage principal

1.2.1 Améliorer l'efficacité et la précision de la lecture des compteurs.Grâce à l'interface RS485 et à l'interface de communication infrarouge, le lecteur de compteur portable correspondant peut être utilisé pour la transcription par lots sur site.Cela a un effet très important sur la situation actuelle, à savoir que le nombre de compteurs d'énergie gérés par les entreprises de distribution d'électricité a fortement augmenté.

1.2.2 Résoudre efficacement le problème des arriérés.Réduction significative des coûts d'exploitation pour le recouvrement des factures d'électricité et amélioration de la sécurité du recouvrement des redevances d'électricité

1.2.3 Atténuer la contradiction des difficultés de paiement.Avec la forte augmentation du nombre de clients et des créneaux horaires de paiement relativement concentrés, le modèle de facturation traditionnel est très facile à provoquer une congestion des paiements.L'application de compteurs d'énergie prépayés a considérablement réduit la pression sur les frais de compteur et les risques de service.

1.3 Problèmes dans l'application

1.3.1 Faible capacité anti-attaque.La perte et l'endommagement de la carte IC, en particulier ses ports de lecture et d'écriture de carte IC ouverts, sont vulnérables aux attaques externes.Il est difficile d'obtenir des preuves après avoir été agressé et avoir provoqué la défaillance du système de contrôle interne, et il est très facile d'avoir des conflits d'électricité.

1.3.2 La gestion est difficile.En raison de la soudaineté et du caractère aléatoire de l'achat d'énergie de la carte IC, le service d'alimentation a augmenté la pression du pouvoir de vente.Dans le même temps, afin d'assurer la sécurité des données, les cartes CPU intelligentes sont largement utilisées à l'heure actuelle.Son système COS et son authentification par clé dynamique garantissent la sécurité des données, mais augmentent également la charge de travail de gestion du service de gestion de l'alimentation en même temps.De plus, la démonstration multi-liens augmente l'occurrence de pannes inattendues.

1.3.3 L'adaptabilité de l'ajustement de la politique des prix de l'électricité n'est pas forte.Le prix de l'électricité a été déterminé et inscrit dans le compteur d'énergie prépayé lors de l'achat d'électricité.Étant donné que le prix de l'électricité stocké dans le compteur d'énergie prépayé de la carte IC ne peut pas être ajusté en temps réel, chaque ajustement de prix ajoute beaucoup de charge de travail à la compagnie d'alimentation, les clients sont également enclins à s'interroger.

1.3.4 La collecte des données n'est pas opportune.Il ne peut pas refléter l'état de la consommation d'électricité du client en temps réel, ne peut pas surveiller efficacement le vol d'électricité et ne peut pas répondre aux besoins de gestion en temps réel de l'automatisation de la gestion de l'électricité.

1.3.5 L'évolutivité des fonctions de la méthode d'achat d'électricité n'est pas élevée.Le système de prépaiement utilisant des cartes à puce comme support de transmission de données n'est pas facile à établir un lien efficace avec les services bancaires par téléphone, les services bancaires en ligne et d'autres méthodes d'achat d'électricité.Les clients achètent souvent de l'électricité aux points de vente d'électricité avec des cartes, ce qui réduit la qualité de service de la commercialisation de l'électricité et augmente la charge de travail des compagnies d'électricité.Par conséquent, afin de résoudre les problèmes et les inconvénients de l'application réelle des compteurs d'énergie prépayés à carte IC, le problème de compatibilité du système de communication est résolu.La percée du goulot d'étranglement de la technologie liée au cœur offre un vaste espace qui peut être inimaginable pour l'application à distance des compteurs d'énergie prépayés.

2 Intégration d'un compteur d'énergie prépayé et d'un système de télérelève

2.1 Les méthodes de communication de base dans le système de lecture à distance des compteurs comprennent principalement la communication par fibre optique, la communication par ligne téléphonique, le bus RS485, le câble TV, Internet, la communication par courant porteur, le bus d'instruments, la communication par satellite, GPRS et CDMA, etc. Toutes sortes de communication méthodes ont leurs avantages et leurs inconvénients et leurs aspects applicables.Combiné avec les caractéristiques de l'industrie des entreprises d'alimentation électrique et l'application pratique du spectre étalé de la ligne électrique basse tension, du saut de fréquence, du transfert et du relais (le compteur de porteuse peut être défini dynamiquement comme un routeur ou un transpondeur par le concentrateur local via la ligne électrique ) technologie et application pratique des puces spéciales. À l'heure actuelle, la basse tension de la lecture automatique à distance des compteurs Le système adopte principalement la méthode de lecture centralisée des compteurs par transporteur de ligne électrique + transmission à distance GPRS + série de solutions techniques de compteurs d'énergie prépayés.

2.2 Structure du système Le système centralisé de lecture des compteurs du transporteur de lignes électriques est composé de stations maîtresses de lecture centralisée, de collecteurs, de concentrateurs, de compteurs et d'autres équipements.Selon les conditions du site, un réseau dédié est établi, et le relevé des compteurs, le contrôle et la gestion de la consommation d'électricité sont effectués via un logiciel.Le système se compose de trois couches physiques et de deux couches de liaison.La collecte de données de la station maîtresse adopte une structure en étoile, c'est-à-dire qu'un centre de gestion de la consommation d'énergie est la couche de gestion de plusieurs concentrateurs ;la station maître est connectée au concentrateur de données via le réseau GPRS ;Les collecteurs sont connectés via des lignes électriques basse tension, les collecteurs sont installés dans le coffret de compteurs et les collecteurs et les compteurs d'énergie client sont connectés en parallèle via l'interface RS485 pour former la couche client.

2.3 Caractéristiques du système

2.3.1 Adoptez la méthode de communication PLC (transporteur de ligne électrique): utilisation efficace de la structure de la topologie du réseau électrique, construction facile.

2.3.2 Groupe de données de base : tous les clients inclus dans le système de copie centralisé peuvent être sélectionnés pour la copie (copie ponctuelle, copie complète), la copie multipoint pour former un groupe de données de base et diverses analyses (perte de ligne, débit multiple, charge , etc.), Pour répondre aux différents besoins de gestion intelligente des clients.

2.3.3 Combinaison de logiciels et de matériel : la conception du système tient pleinement compte des besoins et de la commodité des utilisateurs.Sur la base d'un matériel fixe, toutes les compensations de fonctions du système, les modifications de gestion et les ajouts d'opérations (alimentation de la télécommande) sont tous complétés par le logiciel d'arrière-plan.

2.3.4 Il présente les avantages d'une installation pratique, d'une grande fiabilité, d'une bonne sécurité et d'une forte maintenabilité.Dans le même temps, le coût du projet est faible, la maintenance du système est simple et le coût d'exploitation est faible.

2.4 Application des fonctions principales

Le compteur d'énergie à prépaiement à distance coopère avec le système de gestion de la consommation d'énergie pour réaliser des fonctions telles que la lecture de compteur à distance, le prépaiement à distance, la prévention du vol d'électricité et la gestion de la charge.

2.4.1 Relevé de compteur à distance

La station maître peut effectuer une lecture aléatoire du compteur et juger si le compteur d'énergie sur site est défectueux ou si la consommation d'électricité du client est anormale en fonction des données relues.La station principale peut également lire le compteur selon la routine de lecture du compteur et transmettre les données relues au système d'information de gestion de la commercialisation de l'électricité pour le calcul du coût de l'électricité.Dans le même temps, la station maîtresse peut également faire en sorte que le compteur d'énergie électrique rapporte régulièrement les informations de données de terrain via le réglage à distance.

2.4.2 prépayé à distance

Les clients peuvent acheter de l'électricité sous différentes formes pour éviter efficacement les pics de paiement.Lorsque le montant restant dans le compteur du client est de 0, le compteur émet un signal de déclenchement pour que le relais interne ou le commutateur de contrôle de charge externe agisse pour couper l'alimentation, évitant ainsi le comportement d'arriérés.La méthode de prépaiement à distance est sûre et fiable, évitant les pannes telles que la non-lecture de la carte et les erreurs d'information dues à la transmission d'informations via la carte à puce.Dans le même temps, lorsque le prix de l'électricité est ajusté, les paramètres de prix de l'électricité dans le compteur d'énergie sur site peuvent être modifiés par lots en temps opportun via la station maîtresse, afin de garantir que les paramètres de prix de l'électricité dans le sur- compteur d'énergie du site sont synchronisés avec l'ajustement des prix.

2.4.3 Antivol

Lorsque les paramètres du compteur d'énergie électrique sur site changent ou qu'il y a des pannes telles qu'une perte de tension, une perte de courant et un mauvais câblage, le compteur d'énergie électrique peut être automatiquement signalé à la station principale.Rendez-vous sur place pour une inspection.Cette fonction peut efficacement voler de l'électricité et prévenir les problèmes avant qu'ils ne surviennent.

2.4.4 gestion de la charge

La station maîtresse peut collecter la tension, le courant, la puissance, l'électricité et d'autres données du compteur d'énergie sur site pour l'analyse et la gestion de la charge.Selon les données actuelles, la courbe de charge peut être tracée pour surveiller l'évolution de la charge électrique.Selon les données de tension, le taux de qualification de tension peut être calculé.En définissant la limite de puissance active dans le compteur d'énergie, contrôlez la consommation électrique de surcharge du client.

2.5 analyse des gains

2.5.1 Grâce à l'utilisation du relevé de compteurs à distance, un grand nombre de coûts de main-d'œuvre pour les releveurs de compteurs peuvent être économisés.Dans le même temps, les erreurs de lecture manuelle des compteurs peuvent être évitées et les défauts des compteurs peuvent être détectés à temps, améliorant ainsi les niveaux de service.

2.5.2 Grâce à la mise en œuvre du prépaiement, les arriérés ont été considérablement réduits, le taux de recouvrement des charges d'électricité a été amélioré et les coûts de fonctionnement du rétablissement de l'électricité sur site dans la gestion du recouvrement des charges d'électricité ont été réduits .

2.5.3 Étant donné que la surveillance en ligne de l'état de fonctionnement du compteur d'énergie électrique sur site peut être effectuée, elle peut prévenir efficacement le vol d'électricité et réduire la perte d'électricité inconnue.

2.5.4 En raison du contrôle automatique de la charge, l'occurrence de la surcharge des compteurs est éliminée, en même temps, le phénomène selon lequel les clients n'effectuent pas d'évaluation du prix de l'électricité et du tarif de l'électricité en fonction de l'heure d'utilisation en raison de la sous-déclaration de la capacité de consommation d'énergie est évité .

3.Scénario d'application des produits Acrel Prepaid

3.1 Fonction

Collecte des frais d'électricité des compteurs prépayés, contrôle, voyage des arriérés ;fournir un module de gestion après paiement ;module d'analyse de la consommation d'énergie ;

Recouvrement des loyers et charges foncières, et arriérés ;

Charges d'électricité partagées dans les espaces publics ;

Accès à la lecture des compteurs et au comptage dans les espaces publics et les sous-stations ;

Prépaiement + consommation d'énergie du bâtiment, système intégré de mesure de l'énergie classée et sous-poste ;

Gestion financière centralisée et contrôle des biens/groupes immobiliers, autorité distincte pour les sous-propriétés ;

La solution sans fil est facile à modifier et facile à déboguer

4.Selection de produit

3.Conclusion

Bien que de nombreux inconvénients des compteurs d'énergie prépayés traditionnels deviennent de plus en plus importants, ils ne peuvent pas répondre aux besoins de la gestion moderne de l'électricité, à court terme, en particulier dans les régions où la clientèle est relativement dispersée, il existe encore un certain degré d'application.D'autre part, avec le développement continu de la société, les compteurs d'énergie prépayés seront plus étroitement intégrés à la technologie de communication et à la technologie de contrôle intelligent (par exemple, les compteurs d'énergie prépayés à distance basés sur la technologie de communication mobile peuvent complètement remplacer les compteurs d'énergie prépayés traditionnels à carte IC. domaine d'application du compteur d'énergie).Pour les compteurs d'énergie prépayés, c'est une tendance de développement technologique inévitable d'avoir la fonction de "contrôle intelligent à distance en temps réel" afin de s'étendre dans un monde plus vaste.Pour les entreprises de fourniture d'électricité, la vulgarisation et l'application de la fonction "télécommande intelligente en temps réel" permettront également d'améliorer en continu le niveau de gestion et la qualité de service de la consommation électrique quotidienne.

Les références:

[1] Manuel de conception et d'application Acrel Enterprise Microgrid.Édition 2022.05