|
Микропроцессорные
счетчики электроэнергии.
Здравствуйте, уважаемый читатель. На
этой страничке мы вкратце, чтобы сильно не
утомлять Вас, рассмотрим микропроцессорные
счетчики учета электроэнергии. Основное отличие
таких счетчиков от обычных, индукционных в том,
что они представляют собой небольшой
"бортовой компьютер". В таких счетчиках
практически отсутствуют подвижные части,
выполняющие измерения потребленного
электрического тока. Счетчик обычно состоит из
измерительных датчиков тока и напряжения
(трансформаторов с улучшенными
характеристиками), схем измерения (АЦП -
аналого-цифровые преобразователи),
микроконтроллера обрабатывающего цифровые
сигналы, памяти для хранения данных счетчика. Вся
информация счетчика выводится на
жидкокристаллическое табло. Питаются счетчики
обычно от подключенных к ним цепей напряжения. В
дополнение, хорошим тоном является установка
резервного питания на счетчик (в виде различных
аккумуляторных батарей). Они предназначены для
поддержания целостности важной информации,
когда счетчик отключен от цепей питания.
Значения потребляемого тока определяется с
помощью трансформаторов тока. В дальнейшем
происходит перемножение сигналов тока и
напряжения через АЦП на высокопроизводительном
микропроцессоре с RISC-набором команд. Вся
полученная информация записывается в память
счетчика и параллельно отображается на
жидкокристаллическом дисплее. Простейшая схема
счетчика приведена на рисунке 1.
|
Рисунок 1. Простая схема
микропроцессорного счетчика. |
В дополнение, в различных моделях
счетчика могут вводиться дополнительные
информационные выходы (токовая петля,
числоимпульсное реле, в котором частота
импульсов пропорциональна потребленной
электроэнергии, выход RS-485 и т.п.). Практически во
всех счетчиках имеется память для хранения
программы работы счетчика, измеренных величин
(т.е. активной и реактивной энергии) а также
перечня различных значимых событий (количество
входов в счетчик, пропадания питания, перехода на
зимнее и летнее время и т.п.).
Отличительная особенность таких
счетчиков - это возможность учета электроэнергии
по тарифам. Это означает, что Вы можете
рассчитываться за потребленную электроэнергию
по-разному. Например: есть 3 тарифа расчета за
электроэнергию - пиковый (обычно это утренние и
вечерние часы), полупиковый (это практически весь
день кроме утра и вечера) и ночной. Цена за
потребленную электроэнергию меняется в
зависимости от тарифа. При одноставочном тарифе
1кВтч стоит 0,1271 гривню, если же Вы решили
рассчитываться по тарифам то Вам нужно будет
умножать эту цену н следующие коэффициенты:
- пиковый тариф - 1.8 |
- полупиковый тариф - 1.02 |
- ночной тариф - 0.2 |
Очевидно, что выгоднее всего
работать при ночном тарифе (цена за 1кВтч меньше в
4 раза). В старых индукционных счетчиках Вы не
могли учитывать переходы на различные временные
тарифы (для этого надо было бы поставить человека
у счетчика, который следил когда наступит
например пиковый тариф и записывал показания).
Как выход можно было бы использовать
компьютерную систему сбора информации в режиме
реального времени с последующим ручным
разбиением на интервалы по тарифам. Однако
гораздо проще поставить микропроцессорный
счетчик, внутренняя программа которого сама бы
следила за переходом из одной тарифной зоны в
другую и записывала расход электроэнергии
отдельно по каждому интервалу.
Кроме того, такие счетчик могут быть
хорошей диагностическим инструментом. Например
счетчик "Альфа+" фирмы АББ ВЭИ Метроника
(Москва, Россия) может работать как ВАФ
(вольт-ампер-фазометр), показывать действующее
значение тока и напряжения, гармоники и т.п.
(смотри рисунок 2).
Счетчик фирмы АББ ВЭИ Метроника
Пример графикам расхода
электроэнергии.
Рисунок 2. Копия экрана программы
счетчика "Альфа+".
Кроме того, учитывая высокий класс
точности таких счтечика (0,2 - 0,5) и отсутствие
самохода (т.е. самопрозвольного движения диска,
как в индукционном счетчике) можно сказать, что
на сегодняшний день такие счетчики самый удобный
вариант для учета электроэнергии.
Для того, чтобы счетчик мог считать и
показывать данные в него необходимо внести
программу, которая будет "указывать"
счетчику, что делать: как измерять, что измерять,
куда и в каком виде записывать. Для этого
необходимо иметь персональный компьютер с
специальной программой, поставляемой со
счетчиками, сам счетчик, специальный
пробразователь для передачи данных от ЭВМ к
счетчику. Причем, по большому счету, все счетчики
программируется по одним и тем же правилам:
пользователю не надо писать программ на каком-то
языке программирования - все что от него
требуется - это лишь отвечать на вопросы
программы и помечать мышкой необходимые
варианты работы счечика. Пример окна программы
для счетчика "Quantum D300 " фирмы Щлембурже
(риунок 3).
Еще одно из полезных свойств данных
счетчиков - возможность создания на их базе
информационной системы сбора и обработки данных
по расходу электроэнергии. Т.е. Вы можете на базе
таких счетчиков создать автоматизированную
систему сбора информации. Допустим у Вас есть
несколько объектов (подстанций или маленьких
заводиков по производству продукции) и Вы хотите
контролировать расход электроэнергии по
объектам. Нет ничего проще - Вы ставите
микропроцессорные счетчики на точки учета,
подключаете к ним модем (импульсное реле, выход
RS485) и собираете всю информацию на один ПК,
стоящий в Вашем офисе. Даже если Вам понадобиться
перепрограммировать счетчик - Вы можете сделать
это дистанционно, через модем. И тут сразу же
возникает вопрос: А если я "нехороший
человек" и хочу влезть и изменить данные в
счетчике? На этот счет в счетчике есть свой
"ответ Чемберлену". Обычно счетчики имеют
несколько уровней доступа к своей информации
(для чтения, для модификации, для
перепрограммирования). Кроме этого в памяти
счетчика содержится информация о всех
попытках считывания и захода в него. Так что Вы
можете определить когда данные в счетчике
менялись.
Здесь, уважаемый читатель, я заканчиваю свой
рассказ, чтобы Вы могли немного передохнуть. В
следующий раз мы поговорим с Вами и различных
автоматизированных системах, которые можно
построить на базе микропроцессорных счетчиков. Сергей
Кибиткин.
Дополнительная информация :
Сравненительная таблица по
счетчикам АББ, Шлембурже, Лендис и Гир.
|