Потребители придумали новый способ хищения электроэнергии
Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Отправить еще раз
https://uz.sputniknews.ru/20190905/novyy-sposob-khischeniya-elektroenergii-12367312.html
Потребители придумали новый способ хищения электроэнергии
Потребители придумали новый способ хищения электроэнергии
Обмануть новый “умный” счетчик оказалось не так сложно. Один из ресторанов общественного питания нашел довольно технологичный способ, чтобы не платить по… 05.09.2019, Sputnik Узбекистан
2019-09-05T16:30+0500
2019-09-05T16:30+0500
2019-09-05T17:13+0500
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdn1.img.sputniknews-uz.com/img/1208/73/12087388_0:238:3072:1976_1920x0_80_0_0_6d5cddab488b73c731ad59233e2c698c.jpg
Sputnik Узбекистан
+74956456601
MIA „Rosiya Segodnya“
2019
Sputnik Узбекистан
+74956456601
MIA „Rosiya Segodnya“
Новости
ru_RU
Sputnik Узбекистан
+74956456601
MIA „Rosiya Segodnya“
https://cdn1.img.sputniknews-uz.com/img/1208/73/12087388_0:118:3072:2048_1920x0_80_0_0_b76ad80fa19efbbf66a25f2af124e0a7.jpgSputnik Узбекистан
+74956456601
MIA „Rosiya Segodnya“
Sputnik Узбекистан
+74956456601
MIA „Rosiya Segodnya“
16:30 05.09.2019 (обновлено: 17:13 05.09.2019)Обмануть новый “умный” счетчик оказалось не так сложно. Один из ресторанов общественного питания нашел довольно технологичный способ, чтобы не платить за потребленный ресурс.
ТАШКЕНТ, 5 сен – Sputnik. В Министерстве энергетики рассказали про новый способ хищения электроэнергии.
Проверяющие обнаружили специальный чип, установленный на одном из счетчиков.
В Минэнерго рассказали, как решают проблемы с “умными” счетчиками >>>
У проверяющих возникли подозрения, так как заводская голографическая печать на счетчике повреждена.
После детальной экспертизы и был выявлен новый способ хищения электроэнергии. Замене повергся даже блок памяти счетчика, в который установили блок памяти другого. “Original Food Invest” отключили от электросети и выписали штраф в размере 302 миллионов сумов.
Старые подшипники и киловатты для чайников: верить ли “умным” счетчикам15 августа 2019, 15:58
У юридических лиц счетчики будут проверять каждые 4 года, а у простых граждан – каждые 8 лет.
Российские чипы защитят умные счетчики электроэнергии
Компания “Современные Радио Технологии” (СРТ) разработала чип, который защитит персональные данные российских пользователей, обеспечит информационную и технологическую безопасность устройств промышленного интернета вещей.
Микросхема будет применяться в широком классе IoT-устройств различных производителей, в том числе будет использована для производства умных счетчиков электроэнергии.
Производство микросхемы может быть развернуто в России, переговоры об этом ведутся с участниками рынка. Для обеспечения информационной безопасности и защиты данных предполагается использование российских сертифицированных криптографических алгоритмов на отечественном микрочипе, что позволит обеспечить внедрение механизмов шифрования по ГОСТ.
Цель внедрения новых чипов – замещение критической импортной компонентной базы доверенной микросхемой российской разработки.
“Наши решения для зарождающегося рынка Интернета вещей особенно актуальны для тех сфер, где информация является стратегическим ресурсом, доступ к которому третьих лиц нельзя допускать. Учет электроэнергии как раз является такой сферой, а наша система полностью российская и работает в российской юрисдикции. Поэтому, есть технологическая прозрачность, и нет риска использования информации через специально оставленные уязвимости в коде. И отмечу, что для собственного производства чипы уже появятся в конце 2 квартала этого года. А для широкого рынка технология будет доступна отечественным компаниям уже в начале 2020 года”, – заявил генеральный директор ООО “СРТ” Денис Симакин.
Дизайн чипа разрабатывается с учетом требований работы защищенного отечественного протокола беспроводной передачи данных XNB. Чип является универсальным и может быть использован для решения широкого круга задач в области беспроводной телематики, включая такие сферы как транспорт, ЖКХ, “Умный город”, экологический мониторинг, сельское хозяйство и др., где от корректности работы устройств Интернета вещей зависит устойчивость работы критической инфраструктуры, обеспечение безопасности производственных и технологических процессов.
Протокол XNB работает на базе технологии LPWAN (Low-power Wide-area Network – “энергоэффективная сеть дальнего радиуса действия”) – беспроводной технологии передачи малых объёмов данных на дальние расстояния, разработанной для распределённых сетей телеметрии, межмашинного взаимодействия и IoT для простых датчиков, счётчиков и сенсоров.
К нынешнему моменту ряд операторов связи ведут строительство сетей IoT на базе технологии LoRa – запатентованном компанией Semtech (США) закрытом протоколе передачи данных. При этом базовое ПО для таких сетей разрабатывается французской компанией Actility, а агрегируемые, в том числе и персональные данные в России передаются в нелицензируемом диапазоне частот.
Это накладывает ряд ограничений на возможность использования технологии для отечественного энергетического сектора, включая электроэнергетику и сферу ЖКХ, несет риски для государства, бизнеса и потребителей.
Отечественные технологии Интернета вещей для крупнейших российских инфраструктурных компаний, операторов связи и производителей микроэлектроники будут в открытом доступе. Взаимодействием с заинтересованными компаниями займется специальная рабочая группа, которая будет разрабатывать и реализовать задачи под конкретного партнера.
По словам проректора МФТИ Сергея Гаричева, борьба за этот рынок очевидна, но на него нужно выходить с готовым качественным продуктом. “Протокол XNB уже работает, проверен соответствующими службами и будет совершенствоваться с привлечением и других разработчиков. Базовый чип тоже практически готов и также будет развитие в части дизайна и технологии. Это подразумевает выход на рынок в будущем и других игроков”, – отметил он.
Российский протокол передачи данных и сертифицированный чип позволят исключить несанкционированную передачу данных (от передачи данных на “чужие” сервера, до управления взрывными устройствами на сетях IoT), возможность несанкционированного вмешательства со стороны третьих лиц и перехвата управления над устройствами обеспечения ресурсоснабжения (газ, электричество, вода, тепло), а также обеспечит функциональную и технологическую независимость от иностранных поставщиков оборудования и ПО.
Недорогой счётчик электроэнергии на микросхеме AD7755 – Компоненты и технологии
В этой статье описан недорогой высокоточный счетчик электроэнергии на базе ИС AD7755. Счетчик предназначен для использования в однофазной двухпроводной сети. Тем не менее, данная разработка может быть без труда адаптирована в соответствии с местными требованиями; например для однофазной трехпроводной сети.Введение
ИС AD7755 представляет собой недорогую микросхему, предназначенную для измерения потребления электрической энергии.
ИС AD7755 содержит два АЦП, источник опорного напряжения и все средства обработки сигналов, необходимые для подсчета активной мощности. Микросхема AD7755 также обладает возможностью прямого управления электромеханическим счетчиком (то есть регистратором потребленной электроэнергии), а также имеет высокочастотный импульсный выход для калибровки и подключения к другим устройствам.
Наряду с настоящей статьей необходимо пользоваться описанием технических характеристик (data sheet) на ИС AD7755. Описание технических характеристик содержит детальную информацию о работе и возможностях микросхемы AD7755, и в статье мы будем на него ссылаться.
Цели разработки
В качестве предварительной спецификации для данной разработки был использован Международный стандарт IEC1036 (1996-09) — Счетчики электроэнергии переменного тока для активной мощности (Класса 1 и 2).
Рассматриваемый счетчик по многим показателям точности в значительной степени перекрывает основные требования стандарта, например, точность при единичном коэффициенте мощности и при низком (PF = ±0,5) коэффициенте мощности. Кроме того, динамический диапазон данного устройства расширен до 500:1. Стандарт IEC1036 нормирует точность в диапазоне от 5%×Ib до Imax (см. табл. 1). Типичные значения Imax составляют от 400 до 600% от Ib.
¹ Диапазоны допустимых токов, для которых нормируется погрешность, указаны относительно базового тока (I b). Базовый ток определен в стандарте IEC1036 (1996-09), раздел 3.5.1.1, как величина тока, при которой определяются номинальные параметры системы. Imax представляет собой максимальный ток, при котором обеспечивается необходимая точность.
² Коэффициент мощности (PF) определяется сдвигом по фазе между напряжением в сети (частотой 45–65 Гц) и током. Коэффициент мощности может быть определен как F = cos (φ), где φ представляет собой фазовый угол между напряжением и током в случае чистой синусоиды.
3Номер класса определяется в стандарте IEC1036 (1996-09), раздел 3.5.5, размерами допустимой погрешности. Погрешность в процентах определяется формулой:
В таблице 1 приведены требования по точности для стационарного счетчика электроэнергии. Диапазон тока (динамический диапазон) по точности указан относительно базового тока I
На рис. 1 представлен вариант схемы простого недорогого счетчика электроэнергии на базе AD7755. Для преобразования тока в сигнал напряжения, необходимый для работы ИС AD7755, используется шунт; сигнал напряжения снимается с обычного делителя напряжения. В качестве регистратора электроэнергии (кВт·ч) используется простой электромеханический счетчик, в котором применен двухфазный шаговый двигатель. Микросхема AD7755 может управлять подобным типом счетчиков напрямую. ИС AD7755 также имеет высокочастотный выход CF с постоянной счетчика 3200 импульсов/кВт. Выход CF подключен к светодиоду изолирующего оптрона. Этот высокочастотный выход используется для проведения ускоренной калибровки и обеспечивает возможность быстрой проверки работоспособности и точности устройства в промышленных условиях. Прибор калибруется путем изменения степени ослабления сигнала цепочкой резисторов R5-R14.
Уравнения
ИС AD7755 выдает на выходе сигнал с частотой, которая пропорциональна усредненной во времени величине произведения двух входных сигналов. Входные сигналы напряжения подаются на входы V1 и V2. Подробно работа микросхемы AD7755 рассмотрена в техническом описании (data sheet) на ИС AD7755 в разделе «Теоретические аспекты работы ИС AD7755». Также в этом техническом описании приведено уравнение, определяющее частоту на выходах F1 и F2 (выходах управления электромеханическим счетчиком) в зависимости от величины среднеквадратического значения сигнала на входах V1 и V2. Это уравнение (1) будет использоваться при определении параметров делителя на входе V2 и при калибровке счетчика.
Счетчик, показанный на рис. 1, разработан для работы при напряжении сети, равном 220 В, и при максимальном токе Imax, равном 40 А.
Однако при правильном выборе параметров делителей на входах каналов V1 и V2 счетчик сможет работать при любом напряжении сети и любом максимальном токе.
Возможность выбора одного из четырех различных частотных режимов работы ИС AD7755 позволяет разработать однотипные счетчики (управляющие напрямую электромеханическим счетным устройством), рассчитанные на максимальный ток Imax до 120 A. Выбранное значение базового тока (Ib) для этого счетчика составляет 5 A; диапазон тока, при котором обеспечивается заданная точность, составляет от 2%·Ib до Imax, что соответствует динамическому диапазону 400:1 (100 мА…40 А). Электромеханический счетчик (кВт·ч) рассчитан на постоянную счетчика 100 импульсов/кВт·ч, то есть каждому потребленному кВт·ч соответствует 100 импульсов на выходе микросхемы AD7755. В стандарте IEC1036, раздел 4.2.11, описаны требования к электромагнитному счетчику: каждый разряд счетчика отображает десять цифр, в индикаторе имеется 5 разрядов, отображающих десятки тысяч, тысячи, сотни, десятки и единицы кВт·ч, плюс один разряд, отображающий десятые доли киловатт-часа. Постоянная счетчика (для калибровки и тестирования) равна 3200 импульсов/кВт·ч.
Источник опорного напряжения для AD7755
В схеме, показанной на рис. 1, предполагается использование необязательного внешнего источника опорного напряжения. Внутренний ИОН в микросхеме AD7755 обладает температурным коэффициентом напряжения с типичным значением 30 ppm/°C. Однако это значение не гарантировано для ИС категории А, у которых оно может доходить до 80 ppm/°C. При значении температурного коэффициента напряжения 80 ppm/°C погрешность микросхемы AD7755 при температуре –20… +60 °C может достигать 0,65%, если калибровка была сделана при 25 °C.
Выбор шунта
Величина сопротивления шунта (350 мкОм) выбрана из соображения максимизации динамического диапазона канала V1 (токового канала). Однако существует несколько других важных аспектов при выборе шунта для счетчика электроэнергии.
Первый: минимизация рассеиваемой мощности на шунте. Максимальный рабочий ток для данной конструкции составляет 40 А, следовательно, максимальная мощность, рассеиваемая на шунте, равна (40 А)²·350 мкОм = 560 мВт. Стандарт IEC1036 допускает значение максимальной рассеиваемой мощности до 2 Вт (включая энергию, потребляемую источником питания). Во-вторых, при большой рассеиваемой мощности могут возникнуть проблемы с отводом тепла. Хотя шунт изготовлен из манганина — сплава с низким температурным коэффициентом сопротивления — высокая температура все же может привести к значимой погрешности при большой потребляемой мощности. Третий аспект — возможность счетчика противостоять попыткам вмешаться в работу счетчика замыканием цепи фазы. При очень малой величине сопротивления шунта эффект внешнего закорачивания этого шунта будет минимальным. Следовательно, шунт всегда должен иметь наименьшее возможное сопротивление, но он должен обеспечивать достаточный диапазон сигнала на входе канала V1 (среднеквадратическое значение 0… 20 мВ при коэффициенте усиления, равном 16). Если шунт будет иметь слишком низкое сопротивление, будет невозможно обеспечить требования по точности стандарта IEC1036 при небольших нагрузках. Величина сопротивления шунта 350 мкОм представляется приемлемым компромиссом для данной конструкции.
Вычисление параметров для данной конструкции
- Напряжение сети — 220 В.
- Imax = 40 А (Ib = 5 А).
- Постоянная счетчика (выходы F1, F2) = 100 импульсов/кВт·ч.
- Постоянная счетчика (калибровочный выход) = 3200 импульсов/кВт·ч.
- Сопротивление шунта = 350 мкОм.
- 100 импульсов/ч = 100/3600 с = 0,027777 Гц.
- Калибровка счетчика проводится при Ib (5 А).
- Мощность при токе Ib = 5 А: 220 В·5 А = 1,1 кВт.
- Частота на выходах F1 и F2 при токе Ib = 5 А: 1,1·0,027777 Гц = 0,0305555 Гц.
- Напряжение, снимаемое с шунта (V1) при токе Ib : 5 А·350 мкОм = 1,75 мВ.
Для того чтобы выбрать частоту F1–4 в уравнении 1, смотрите техническое описание ИС AD7755 (data sheet), раздел «Выбор частоты при проектировании счетчика электроэнергии». По таблицам V и VI в техническом описании ИС AD7755 видно, что оптимальное значение частоты для счетчика при IMAX = 40 А составляет 3,4 Гц (F2). Выбор частоты осуществляется путем установления сигналов на логических входах S0 и S1 в соответствии с таблицей II в техническом описании ИС AD7755. Частота на высокочастотном выходе CF (постоянная счетчика) выбирается с помощью логического входа SCF. Существует два возможных варианта: 64·F1 (6400 импульсов/кВт·ч) или 32·F1 (3200 импульсов/кВт·ч). В данной конструкции выбран вариант 3200 импульсов/кВт·ч путем подачи на вход SCF напряжения логического нуля. При постоянной счетчика, равной 3200 импульсов/кВт·ч, и максимальном токе 40 А максимальная частота на выходе CF будет составлять 7,82 Гц. Во многих калибровочных стендах, которые используются для поверки счетчиков электроэнергии, до сих пор используется оптическая технология. Это ограничивает максимальную частоту, при которой происходит надежное считывание, значением около 10 Гц. Единственное неизвестное, оставшееся в уравнении 1 — это уровень сигнала на входе канала V2 (канала напряжения).
Из уравнения 1 на предыдущей странице:
V2 = 248.9 мВ среднеквадрич.
Таким образом, при калибровке счетчика напряжение сети должно быть ослаблено делителем до 248,9 мВ.
Калибровка счетчика
В предыдущем разделе говорилось, что в процессе калибровки необходимо добиться, чтобы напряжение на входе V2 составляло 248,9 мВ. Напряжение сети ослабляется при помощи простого резистивного делителя, как показано на рис. 3. Схема делителя должна обеспечивать возможность калибровки в пределах как минимум ±30%, чтобы перекрыть разброс сопротивления шунта и разброс встроенного в ИС AD7755 источника опорного напряжения (который составляет 8% — см. техническое описание AD7755).
К тому же топология схемы делителя такова, что обеспечивается совпадение фаз сигналов каналов V1 и V2, даже когда производится калибровка делителя (см. раздел «Совпадение фазы в каналах счетчика»).
Как видно из рис. 3, частота, соответствующая уровню –3 dB, в этой схеме определяется номиналами резистора R4 и конденсатора C4. Даже когда все перемычки замкнуты, сопротивление резисторов R15 (330 кОм) и R16 (330 кОм) все же гораздо больше, чем R4 (1 кОм). Таким образом, изменение сопротивления цепочки резисторов R5-R14 будет иметь незначительное влияние на частоту, соответствующую уровню –3 dB. Схема, показанная на рис. 3, позволяет ослабить сигнал сетевого напряжения и регулировать его в пределах от 175 мВ до 333 мВ с шагом 154 мкВ (что соответствует разрешению 10 бит). Это достигается путем использования цепочки резисторов R5-R14, сопротивление каждого из которых в два раза меньше предыдущего. Это позволяет точно откалибровать счетчик, используя алгоритм последовательного приближения. Начиная с J1, последовательно устанавливаются перемычки в порядке возрастания номера, то есть J1, J2, J3 и т. д. Если частота калибровки на выходе CF превысит частоту 0,9777 Гц (32·100 импульсов/час), когда какаялибо из перемычек будет припаяна, необходимо отпаять ее обратно. Все перемычки должны быть проверены, до последней — J10. Обратите внимание, что в качестве перемычек используются резисторы сопротивлением 0 Ом, которые припаиваются на специально предусмотренные места. Такой подход предпочтительнее, нежели использование подстроечного резистора, так как временная стабильность последнего и стабильность в зависимости от условий окружающей среды недостаточны.
Так как передаточная функция микросхемы AD7755 обладает очень высокой линейностью, то калибровка в одной точке при токе Ib и коэффициенте мощности, равном единице, — это все, что требуется для калибровки счетчика. Если все детали должным образом были предусмотрены на стадии проектирования, калибровка при низких значениях коэффициента мощности (PF = 0,5) не нужна.
В следующем разделе обсуждаются аспекты сдвига фаз для корректного подсчета потребляемой мощности при низких значениях коэффициента мощности.
Совпадение фазы в каналах счетчика
Микросхема AD7755 обеспечивает совпадение фаз в диапазоне частот 40 Гц — 1 кГц. Корректное соотношение фаз очень важно в устройствах измерения мощности, так как любое нарушение соотношения фаз между каналами приводит к значительной погрешности измерения при низких значениях коэффициента мощности. Это хорошо иллюстрирует следующий пример. На рис. 4 показаны формы напряжения и тока при индуктивной нагрузке. В данном примере ток отстает от напряжения на 60° (коэффициент мощности PF = –0,5). Предположим, что ток и напряжение чисто синусоидальные; тогда мощность равна Vrms·Irms·cos(60°). Индекс rms здесь и далее означает среднеквадратичное значение.
Однако если имеется погрешность сдвига фазы (φе) за счет внешних цепей, например, антиалайзингового фильтра, то итоговая погрешность будет составлять
(См. примечание 3 к табл. 1). Здесь δ представляет собой фазовый угол между напряжением и током, а φе — внешняя погрешность сдвига фазы. При погрешности сдвига фазы равной, например, 0,2° и при коэффициенте мощности PF = 0,5 (60°), итоговая погрешность составит 0,6%. Как показывает этот пример, даже очень небольшая фазовая погрешность приводит к значимой погрешности измерения при низком значении коэффициента мощности.
Антиалайзинговые фильтры
В предыдущем разделе говорилось о том, что возможными источниками внешней фазовой погрешности могут быть антиалайзинговые фильтры на входах каналов V1 и V2. Антиалайзинговый фильтр представляет собой фильтр низкой частоты, который располагается до аналогового входа любого аналого-цифрового преобразователя. Он необходим, чтобы предотвратить возможные искажения, связанные с наложением спектра в процессе аналогово-цифрового преобразования. Рис. 5 иллюстрирует эффект наложения спектра.
На рис. 5 показано, каким образом эффект наложения спектра (aliasing) может привести к погрешности при работе счетчика, спроектированного на ИС AD7755. В микросхеме AD7755 применены два сигма-дельта (Σ?Δ) АЦП для оцифровки сигналов напряжения и тока. Эти АЦП имеют очень высокое значение частоты дискретизации, составляющее 900 кГц. Рис. 5 иллюстрирует, каким образом частотные составляющие (показанные черными стрелками) с частотой выше, чем половина частоты дискретизации (также известной как частота Найквиста), то есть выше 450 кГц, переносятся (или отражаются) в нижнюю часть спектра относительно частоты 450 кГц (показаны пунктирными стрелками). Этот эффект происходит в любом аналогово-цифровом преобразователе, независимо от его архитектуры. В данном примере видно, что только составляющие спектра с частотами, близкими к частоте дискретизации (900 кГц), будут перемещены в интересующую нас полосу (0–2 кГц). Это обстоятельство позволяет нам применить в данном случае очень простой фильтр низкой частоты (ФНЧ) для подавления данных высокочастотных составляющих (около 900 кГц) и таким образом предотвратить искажения в пределах интересующей нас полосы.
Простейшая форма ФНЧ — это обычная RC-цепочка. Она представляет собой однополюсный фильтр со спадом –20 дБ/декаду.
Выбор частотной характеристики фильтра
Помимо амплитудно-частотной характеристики, все фильтры имеют также фазо-частотную характеристику. АЧХ и ФЧХ простого RC-фильтра (R = 1 кОм, C = 0,033 мкФ) показаны на рис. 6 и 7. Из графика на рис. 6 видно, что подавление на частоте 900 кГц для этого простейшего ФНЧ превышает 40 дБ. Этого достаточно, чтобы надежно избежать эффектов наложения спектра (aliasing).
В предыдущем разделе говорилось, что фазовый сдвиг может привести к значительной погрешности, если фазо-частотные характеристики фильтров низкой частоты в канале V1 и V2 не совпадают. Расхождение фазовых характеристик легко может произойти из-за невысокой точности по допуску номиналов компонентов в фильтрах низкой частоты.
Чем ниже частота среза антиалайзингового НЧ-фильтра (частота по уровню –3 dB), тем большее влияние оказывает данный фактор на основной частоте сигнала — частоте сети. Даже если частота среза составляет 4,8 кГц, (R = 1 кОм, C = 0,033 мкФ), фазовая погрешность, привнесенная расхождением значений номиналов компонентов, может быть значительной. Рис. 8 иллюстрирует это положение. На рис. 8 показана фазо-частотная характеристика простого ФНЧ на частоте 50 Гц для значений R = 1 кОм ± 10%, С = 0,033 мкФ ± 10%. Напоминаем, что сдвиг фазы на 0,2° может привести к погрешности в 0,6% при низких значениях коэффициента мощности. В данной конструкции в анти-алайзинговых фильтрах использованы резисторы с допуском 1% и конденсаторы с допуском 10%, чтобы избежать возможных проблем, связанных с расхождением фаз сигналов. Другой возможный вариант — частота среза может быть отодвинута до значений 10–15 кГц. Однако частота среза не может быть слишком большой, так как тогда фильтр перестанет подавлять высокочастотные составляющие сигнала, то есть выполнять свою основную функцию, и в выходном сигнале появятся шумы.
Обратите внимание, что по этой же причине были приняты соответствующие меры при разработке цепи калибровки в канале V2 (канале напряжения). Калибровка данного счетчика путем подбора сопротивления цепи делителя не влияет на значение частоты среза, а значит, и на фазо-частотную характеристику цепи канала V2 (см. раздел «Калибровка счетчика»). На графике рис. 9 показаны положения фазо-частотной характеристики схемы при изменении сопротивления цепи калибровки от 660 кОм (когда перемычки J1–J10 установлены) до 1,26 МОм (когда эти перемычки удалены).
Компесация паразитной индуктивности шунта
При использовании на низких частотах шунт можно рассматривать как чисто резистивный элемент без сколько-нибудь значимой реактивной составляющей. Однако в некоторых ситуациях при использовании шунта в реальном устройстве сбора данных даже небольшое значение паразитной индуктивности может вызвать нежелательные эффекты.
Эта проблема очень заметна, когда сопротивление шунта очень низкое, порядка 200 мкОм. Ниже показана эквивалентная схема для шунта, используемого в данной разработке. Имеется три точки подключения к шунту. Две из них используются для снятия сигнала тока (V1P и V1N), третий вывод шунта используется как вывод «земли» для всей схемы.
Сопротивление шунта обозначено как RSh2 (350 мкОм). RSh3 — это сопротивление между выводом шунта, к которому подключен вход V1N, и точкой заземления системы. Главные паразитные индуктивности обозначены как LSh2 и LSh3. На рис. 10 также показано, каким образом шунт подключается ко входу микросхемы AD7755 через антиалайзинговые фильтры. Назначение антиалайзинговых фильтров рассмотрено в предыдущем разделе и их АЧХ и ФЧХ показаны на рис. 6 и 7.
Подавление влияния паразитной индуктивности шунта
Влияние паразитной индуктивности шунта проиллюстрировано на рис. 11. Здесь на графике показаны фазочастотная и амплитудночастотная характеристики антиалайзингового фильтра при наличии паразитной индуктивности величиной 2 нГн (сплошной линией) и без нее (пунктирной). Из графика видно, что влиянию паразитной индуктивности подвергается как АЧХ, так и ФЧХ. Ослабление сигнала на частоте 1 МГц теперь составляет только около –15 дБ, что может привести к некоторым проблемам с воспроизводимостью и точностью данного устройства в условиях повышенного уровня шума. Что еще более важно, между сигналами в каналах тока и напряжения может появиться нежелательный фазовый сдвиг. Если предположить, что схема сделана так, чтобы обеспечить идеальное совпадение фаз сигналов в канале V1 и V2, то теперь появляется фазовый сдвиг величиной 0,1° на частоте 50 Гц. Обратите внимание, что фазовый сдвиг величиной 0,1° будет приводить к погрешности измерения в 0,3% при коэффициенте мощности PF = ±0,5 (см. уравнение 2, раздел «Совпадение фазы в каналах счетчика»).
Эта проблема возникает из-за появления дополнительного нуля в передаточной характеристике антиалайзингового фильтра.
При помощи упрощенной модели шунта, показанной на рис. 10, положение нуля определяется как RSh2/LSh2.
Одним из путей устранения эффекта дополнительного нуля характеристики является добавление дополнительного полюса в той же точке, где находится нуль (или вблизи нее). Добавление RC-цепочки на каждый аналоговый вход канала V1 обеспечит требуемый дополнительный полюс. Новая антиалайзинговая схема для канала V1 показана на рис. 12. Для упрощения вычислений, чтобы продемонстрировать принцип работы, предполагается, что RS и CS имеют одинаковые величины.
На рис. 12 также приведены уравнения, определяющие положение нулей и полюсов схемы. Назначение полюса № 1 заключается в подавлении влияния нуля, возникающего из-за наличия индуктивности шунта. Полюс № 2 выполняет функцию антиалайзингового фильтра, как описано в разделе «Антиалайзинговые фильтры». Ниже проиллюстрирован простой пример вычисления для шунта сопротивлением 330 мкОм с паразитной индуктивностью 2 нГн. Положение полюса № 1 определяется следующим образом:
Для RSh2 = 330 мкОм, LSh2 = 2 нГн, С = 0,033 мкФ получаем в результате значение R = 480 Ом приблизительно (можно использовать 470 Ом из стандартного ряда). Положение полюса № 1 соответствует 165000 радиан или 26,26 кГц. Полюс № 2 находится на частоте
Чтобы устранить расхождение фаз сигналов между каналами V1 и V2, полюс в канале V2 должен быть расположен точно так же. При значении C = 0,033 мкФ новая величина резистора в антиалайзинговом фильтре в канале V2 должна составлять приблизительно 1,23 кОм (используйте 1,2 кОм).
На рис. 13 показано, как влияет схема компенсации на фазо-частотную и амплитудно-частотную характеристики антиалайзингового фильтра в канале V1. Пунктирной линией показана частотная характеристика канала V2 при использовании реальных величин заново рассчитанных компонентов, т. е. 1,2 кОм и 0,033 мкФ. Сплошной линией показана частотная характеристика канала V1 с учетом паразитной индуктивности шунта.
Обратите внимание, что АЧХ и ФЧХ очень близки к идеальным, показанным пунктирными линиями. Это соответствие обеспечивается действием схемы компенсации.
Данный метод компенсации хорошо работает, если полюс, возникающий из-за наличия паразитной индуктивности у шунта, находится на частоте не выше приблизительно 25 кГц. Если нуль характеристики находится на гораздо более высокой частоте, его влияние может быть устранено просто добавлением дополнительной RC-цепочки в канале V1 с полюсом, располагающимся гораздо выше, чем полюс антиалайзингового фильтра, например, RC-цепочки 100 Ом и 0,033 мкФ.
При выборе шунта нужно руководствоваться требованием, чтобы его паразитная индуктивность была минимальна. Это особенно важно для шунтов с низким сопротивлением, ниже чем приблизительно 200 мкОм. Обратите внимание, что чем меньше сопротивление шунта, тем ниже частота, на которой располагается нуль характеристики при данной паразитной индуктивности (Нуль = RSh2/LSh2).
Конструкция источника питания
В данном счетчике используется простой недорогой источник питания, основанный на емкостном делителе на конденсаторах С17 и С18. Бoльшая часть сетевого напряжения падает на конденсаторе С17, пленочном металлизированном полиэстеровом конденсаторе емкостью 0,47 мкФ на 250 В. Импеданс конденсатора С17 обеспечивает эффективную работу источника питания. В то же время величина конденсатора С17 соответствует требованиям стандарта IEC1036 по потребляемой мощности. Суммарная потребляемая мощность в цепи напряжения, включая источник питания, определяется в разделе 4.4.1.1 стандарта IEC1036 (1996-9). Общая потребляемая мощность не должна превышать в номинальном режиме 2 Вт и 10 В·А. Номинальное значение потребляемой мощности в данной конструкции составляет 7 В·А, при этом активная мощность, потребляемая источником питания, составляет 0,5 Вт. Вместе с мощностью, рассеиваемой на шунте при токе 40 А, суммарная потребляемая мощность счетчика составит 1,06 Вт.
На рис. 14 показана схема источника питания.
Графики, показанные на рис. 15, 16, 17 и 18 иллюстрируют работу источника питания при большой нагрузке, подключенной к сети (50 А), и при изменении напряжения сети от 180 до 250 В. Самую большую нагрузку на источник питания представляет собой ток, необходимый для управления шаговым двигателем электромеханического счетчика; этот двигатель имеет сопротивление обмоток порядка 400 Ом. Это наглядно видно на кривой напряжения V1 (напряжение на конденсаторе С18) на графиках.
Для чего нужны «умные» счетчики / Хабр
С 01.07.2020 планируется начало всеобщего перехода на «умные» счетчики электроэнергии. И все публикации по теме сводятся к тому, что мы избавимся от необходимости записывать цифры на бумажку. С моей точки зрения, это не что иное, как попытка переключить внимание с главного на второстепенное.В энергетической компании я проработал достаточно, а потому считаю себя вправе дать собственный ответ на заголовок статьи.
Для профессионального энергетика умный счетчик — прибор привычный, и появился в хозяйстве задолго до того, как по опорам ЛЭП протянулись оптические кабели. На самом деле, интенсивного трафика эти счетчики не создают, и вполне могут довольствоваться GPRS модемом. Опять же, не до каждой подстанции есть оптика. и не каждая подстанция находится в зоне покрытия сотового оператора. А потому метрологу часто приходится одевать сапоги до ушей, и ехать к счетчику на вездеходе. Однако, показания не пишут на бумажку, а скачивают в ноутбук, настолько древний, что там есть девятипиновый COM – порт. Такое счастье, когда цифры сами текут по проводам, пришло намного позже, а такие места, где до сих пор работают по старинке, наверняка остались.
Не было бы оптики и GSM — так бы и бегали от точки к точке, горько плакали, но ни за что бы с умными счетчиками не расстались. Откуда такая любовь?
Так вот: главное — не как информация передается, а как она извлекается. Это только традиционный «глупый» счетчик копит единственную цифру нарастающим итогом.
Настоящий «умный» — регулярно делает замеры через короткие промежутки времени. У нас например, была настройка — каждые 15 минут.
Зачем? А затем, чтобы иметь подробный суточный график потребленной мощности. Теперь вопрос, зачем график? А затем, чтобы осуществить особый подход к ценовой политике, совсем не такой, к которому мы все привыкли в быту.
Двух, трех и четырех тарифные планы учитывают время суток и сезон. В общем случае, главный ценовой фактор — время. Но это лишь косвенно решает основную задачу тарифного регулирования, борьбу с «рваным режимом», минимизацию пиковых нагрузок. Контроль потребляемой мощности позволяет решить задачу непосредственно, но такую возможность предоставляет только «умный» счетчик. Работу в режиме умеренного энергопотребления надо стимулировать, а за создание пиковых нагрузок — безжалостно наказывать прогрессивным тарифом.
А как вы хотели? Чем выше мощность, тем больше потери при передаче энергии. Превышение допустимой нагрузки — как минимум преждевременный износ оборудования, а то и вовсе авария. Следовательно, уровень оплаты, прогрессивный в зависимости от потребляемой мощности — это логично, справедливо и правильно. Вот почему поездка метролога на вездеходе к удаленной подстанции подчас оказывается вполне оправданной.
С 01.07.2020 на «умные» счетчики начнут переводить жилые дома. Для обывателя их рекламируют как традиционные двух, трех, или четырех тарифные, более выгодные, чем древние одно тарифные. Это правда. Однако, когда производители приборов учета рекламируют свою продукцию энергетикам, на первый план выкатывают возможность получить «профиль мощности». Очень грамотный ход, и тоже ни капли лукавства.
Теперь смотрим: компьютеры железные, процессоры мощные, график мощности запросто может быть построен для каждой квартиры. Вопрос к клубу знатоков: для населения профиль мощности будет учитываться в цене, или как?
Те, кто пользуется электричеством понемногу и равномерно, перемен не заметят. Но давайте посмотрим на многодетную семью: мама загрузила курицу в духовку на полтора киловатта, в стиральной машине включился ТЭН на два киловатта, в это время надо погладить белье утюгом опять полтора киловатта.
Папа включает чайник, еще два киловатта, а в это время ребенок опрокидывает цветочный горшок. Для уборки включается пылесос как минимум киловатт. Это не на долго, чайник скоро закипит, пылесос выключат, и остальные дела потихоньку завершатся. Однако, недремлющий «умный» счетчик все это безобразие в профиле мощности нарисует. Готов ли современный обыватель к такому повороту? Тем не менее, платежную квитанцию получит неизбежно.
Вопрос о передаче данных тоже интересный. Пусть трафика не много, но подключение стоит денег. Кто будет платить? Поставщик электроэнергии? А сам он откуда деньги берет? Из тарифа, откуда еще? Значит, в конечном итоге за передачу данных заплатит абонент, вопрос лишь в том, насколько хорошо это будет замаскировано. В современном многоквартирном доме достаточно безлимитного интернета, согласно здравому смыслу, «умные» счетчики без связи не останутся. Теоретически, на тарифе не должно сильно отразиться, а реальную практику мы скоро увидим.
Но что, если счетчик в таком месте, где возможен только мобильный интернет? В таком случае, передача данных окажется дороже, чем стоимость потребленной электроэнергии. В теории рядом могут быть другие такие счетчики, можно объединить их в группу и подключить к одной общей точке. А если нельзя, если они разбросаны на большом расстоянии? Станет ли поставщик электроэнергии тянуть к каждому счетчику собственный информационный кабель? Любопытно будет узнать.
Согласно декларации, установка «умных» счетчиков для абонентов бесплатна. А о том, что тарифы будут другие — полная тишина. Как ни маскируй, а стоимость передачи данных неизбежно окажется в тарифе, об этом тоже молчат.
Подумаем теперь вот о чем: сам по себе «умный» счетчик — прибор не дешевый. Абонентская сеть огромна. Возникает вопрос: кто такой добрый и богатый, что берется делать установку за собственные деньги? Откуда столько энтузиазма и доброжелательной медийной поддержки?
Здесь надо понимать, какие возможности открывает автоматическая передача данных.
«Умный» счетчик служит нервным рецептором на конце щупальца невероятно многоногого монстра, имя которому АСКУЭ — автоматическая система коммерческого учета электроэнергии. Она не просто клиент-серверная, она многоуровневая. То есть, сервера региональных энергетических и сбытовых компаний не только собирают показания с установленных счетчиков, но и передают агрегированные данные серверам вышестоящих организаций. В результате, где-то кто-то видит полную картину. Причем, «полную» — сказано оптимистично, поскольку то, что творится на «последней миле», в бытовом секторе — тайна, покрытая мраком. В «полной» картине получается так: на нужды населения приходится 10 — 15% всей потребляемой мощности, а в структуре стоимости электроэнергии, расходы на потери и содержание сетей низкого и среднего напряжения составляют без малого 40%. Простым смертным на это плевать, но кому-то дурно. Он возмущен до глубины души, но вынужден терпеть.
Точнее, терпел до тех пор, пока не наработал богатый опыт использования систем АСКУЭ. Теперь стало понятно, как обуздать неукротимые сети низкого и среднего напряжения. С помощью «умных» счетчиков можно сделать все бытовое энергопотребление прозрачным, понятным и управляемым. Но самое главное — уровень централизации управления можно довести до максимума. Здесь и кроется разгадка, почему этот «кто-то» такой щедрый и богатый. Предполагается радикальное изменение всей системы продаж электроэнергии населению, ни больше, ни меньше.
Процесс перехода на «умные» счетчики планируется завершить к 2035 году. Что тогда будет?
Надо понимать, что замена оборудования — всего лишь мера технического обеспечения. Главных перемен следует ждать в экономической и управленческой областях. Говоря по простому, все региональные энергосбыты из великих князей превратятся в мелких жандармов. Они будут обязаны содержать в порядке необходимый парк приборов учета, обеспечивать передачу данных и обслуживать определенное количество собственных серверов. Вполне возможно, на них же возложат рутинную задачу рассылки платежных квитанций.
Однако, номера банковских счетов изменятся, и управлять денежными потоками будет кто-то гораздо более другой. Разумеется, все субъекты системы ЖКХ и вовсе будут исключены из процесса торговли электричеством, окончательно и бесповоротно. В квитанциях управляющих компаний останется только строка «содержание жилья», платить за все остальное граждане будут напрямую.
Короче, с 2035 года «энергию людям» продавать будет кто-то один, в одиночку купит на оптовом рынке, в одиночку продаст в розницу. Региональные энергосбыты формально останутся, но работать будут не «за долю», а «за зарплату».
Таким образом, с моей точки зрения, «умные» счетчики нужны для:
- технического обеспечения деятельности крупного сбытового монополиста;
- внедрения тарифов, прогрессивных в зависимости от потребляемой мощности.
Если я чего-то неправильно понял, поправьте пожалуйста…
Предоплатный счетчик электроэнергии DDSD101-DT | Wasion Group
Однофазный предоплатный счетчик электроэнергии DDSD101-DT
Наш однофазный предоплатный счетчик электроэнергии DDSD101-DT в основном состоит из UIU (блока пользовательских интерфейсов) и MCU (блока микроконтроллера), которые могут быть подключены через M_BUS и ПЛК. Протокол связи этого счетчика соответствует стандартам IEC62055-41 и IEC61107. Все технические характеристики соответствуют техническим требованиям IEC62053-21 класса 1 и класса 2 статических счетчиков ватт-час.
Этот однофазный предоплатный счетчик электроэнергии DDSD101-DT имеет усовершенствованный чип управления, специальный чип для измерения электрической энергии, высокоточный чип с часами, а также отдельные электронные компоненты.
Основные функции
1. Однофазный предоплатный счетчик электроэнергии может быть использован для измерения мгновенного напряжения, тока, количества электроэнергии, записи различных данных и др.
2. Он имеет функцию записи различных событий для ведомств управления электроэнергией.
Он записывает время и статус электронного счетчика энергии при возникновении некоторых событий, таких как открытие верхней крышки, превышение мощности, сбой питания. Конструкция не позволяет незаконно изменять данные.
3. Предоплатный счетчик имеет систему ввода 20-значного TOKEN-кода в качестве среды передачи данных, тем самым реализуется предоплатный режим.
4. Этот электросчетчик имеет функцию инфракрасной связи и дополнительную функцию связи RS485 для обеспечения автоматического считывания счетчика и значений параметров.
5. Он имеет функцию информирования об окончании электричества и превышения определенного порога, предупреждающую о необходимости покупки электроэнергии.
6. Однофазный предоплатный счетчик для DIN рейки имеет защищенную от вмешательства конструкцию, поддерживает различные функции обнаружения и тревоги.
7. Однофазный предоплатный счетчик электроэнергии производства компании Wasion отличаются низкой потребляемой мощностью. Он обеспечивание автоматическое считывание счетчика через порт VTC (виртуальной передачи TOKEN-кода).
| Номинальное напряжение | 230В |
| Диапазон напряжения | 0.7Un ~1.3Un |
| Номинальный ток | 5 (80A)10 (60)A |
| Частота | 50 Гц ± 5%, 60 Гц ± 5% |
| Точность измерения | Класс1, Класс 2 |
| Постоянный импульс (по выбору) | 1600 имп/кВч, 1000 имп/кВч |
| Выдерживаемое переменное напряжение | 4 кВ |
| Выдерживаемое напряжение импульса | 6кВ |
| Кратковременный выброс напряжения | 4.4кВ |
| Пылевлагозащита | IP51 |
| Уровень изоляции | II |
| Рабочая температура | -10 °C ~ + 45 °C |
| Лимит рабочей температуры | -25 °C ~ + 55 °C |
| Температура хранения/транспортировки | -25 °C ~ + 85 °C |
| Влажность | 30%～95%, без конденсата |
| Потребляемая мощность | < 10ВА，2Вт |
| Подача электропитания | Линейный 1-фазный переменный ток |
| Среднее время до отказа | ≥ 60,000 часов |
| Срок службы | ≥ 10 лет |
| Размеры (Д × Ш ×В) | 134. 4×55×125(мм) |
Компания Wasion Group является ведущим китайским поставщиком приборов учета электроэнергии. Мы производим и продаем 10 миллионов единиц различных интеллектуальных счетчиков в год. Услуги OEM и ODM могут быть также доступны.
Российские умные счетчики электроэнергии защитят отечественные чипы
| 252
Компания “Современные Радио Технологии” (СРТ), выводит на рынок чип собственной разработки. Микросхема будет применяться в широком классе IoT устройств различных производителей, в том числе будет использована для производства умных счетчиков электроэнергии. Ее основными задачами станут защита персональных данных российских пользователей, обеспечение информационной и технологической безопасности в сфере промышленного интернета, говорится в пресс-релизе.
“Наши решения для зарождающегося рынка Интернета вещей особенно актуальны для тех сфер, где информация является стратегическим ресурсом, доступ к которому третьих лиц нельзя допускать. Учет электроэнергии как раз является такой сферой, а наша система полностью российская и работает в российской юрисдикции. Поэтому, есть технологическая прозрачность, и нет риска использования информации через специально оставленные уязвимости в коде. И отмечу, что для собственного производства чипы уже появятся в конце 2 квартала этого года. А для широкого рынка технология будет доступна отечественным компаниям уже в начале 2020 года”, – заявил генеральный директор ООО “СРТ” Денис Симакин.
Производство микросхемы может быть развернуто в России, переговоры об этом ведутся с участниками рынка.
Для обеспечения информационной безопасности и защиты данных предполагается использовать российские сертифицированные криптографические алгоритмы на отечественном микрочипе, что позволит обеспечить внедрение механизмов шифрования по ГОСТ.
Дизайн чипа разрабатывается с учетом требований работы защищенного отечественного протокола беспроводной передачи данных XNB. Данный чип является универсальным и может быть использован для решения широкого круга задач в области беспроводной телематики, включая такие сферы как транспорт, ЖКХ, “Умный город”, экологический мониторинг, сельское хозяйство и др. – в тех областях, где от корректности работы устройств Интернета вещей зависит устойчивость работы критической инфраструктуры, обеспечение безопасности производственных и технологических процессов.
Протокол XNB работает на базе технологии LPWAN (Low-power Wide-area Network – “энергоэффективная сеть дальнего радиуса действия”) – беспроводной технологии передачи малых объёмов данных на дальние расстояния, разработанной для распределённых сетей телеметрии, межмашинного взаимодействия и IoT для простых датчиков, счётчиков и сенсоров.
На сегодняшний день ряд операторов связи ведут строительство сетей IoT на базе технологии LoRa – запатентованном компанией Semtech (США) закрытом протоколе передачи данных. При этом, базовое ПО для таких сетей разрабатывается французской компанией Actility, а агрегируемые, в том числе и персональные данные в России передаются в нелицензируемом диапазоне частот. Это накладывает ряд ограничений на возможность использования технологии для отечественного энергетического сектора, включая электроэнергетику и сферу ЖКХ, несет риски для государства, бизнеса и потребителей.
Отечественные технологии Интернета вещей для крупнейших российских инфраструктурных компаний, операторов связи и производителей микроэлектроники будут в открытом доступе. Взаимодействием с заинтересованными компаниями займется специальная рабочая группа, которая будет разрабатывать и реализовать задачи под конкретного партнера.
По словам проректора МФТИ Сергея Гаричева, на рынок нужно выходить с готовым качественным продуктом.
“Протокол XNB уже работает, проверен соответствующими службами и будет совершенствоваться с привлечением и других разработчиков. Базовый чип тоже практически готов и также будет развитие в части дизайна и технологии. Это подразумевает выход на рынок в будущем и других игроков”, – отметил Гаричев.
Российский протокол передачи данных и сертифицированный чип позволят исключить несанкционированную передачу данных, возможность несанкционированного вмешательства со стороны третьих лиц и перехвата управления над устройствами обеспечения ресурсоснабжения (газ, электричество, вода, тепло), а также обеспечит функциональную и технологическую независимость от иностранных поставщиков оборудования и программного обеспечения.
____________________
Источник: https://ria.ru
– АЛЬФА A1800 – Счётчики электроэнергии
Счетчики электроэнергии АЛЬФА А1800 многотарифные, многофункциональные, микропроцессорные разработаны с применением мирового опыта компании ELSTER в учёте энергоресурсов. АЛЬФА А1800 является дальнейшим развитием счётчиков серии АЛЬФА, АЛЬФА Плюс и ЕвроАЛЬФА, установленных по всему миру в количестве более 4 млн.
Передовая технология на базе измерительного чипа ALPHA® гарантирует высокую точность и надёжность работы счётчика, а развитые функциональные возможности и защитные качества удовлетворяют самым строгим стандартам и отвечают всем требованиям современной и будущей энергетики.
Опционально: GSM/GPRS модемы серии «Метроника 100» для удаленного снятия показаний с A1800. Выдерживают перенапряжения в сети 0,4 кВ.
Назначение
Многофункциональный микропроцессорный счётчик АЛЬФА A1800 трансформаторного включения предназначен для учёта активной и реактивной энергии и мощности в трёхфазных сетях переменного тока в режиме многотарифности, хранения измеренных данных в своей памяти, а также передачи их по цифровым и импульсным каналам связи на диспетчерский пункт по контролю, учёту и распределению электроэнергии.
Счётчик АЛЬФА А1800 предназначен для установки на перетоки, генерацию, высоковольтные подстанции, в распределительные сети и на промышленные предприятия.
Функциональные возможности счетчиков АЛЬФА А1800
• Измерение активной и реактивной энергии и мощности с классом точности 0.2S, 0.5S в режиме многотарифности.
• Измерение параметров электросети с нормированными погрешностями.
• Фиксация максимальной мощности нагрузки с заданным усреднением.
• Фиксация даты и времени максимальной активной и реактивной мощности для каждой тарифной зоны.
• Запись и хранение данных графика нагрузки и параметров сети в памяти счётчика.
• Передача результатов измерений по цифровым и импульсным каналам связи.
• Автоматический контроль нагрузки и сигнализация о выходе параметров сети за установленные пределы.
• Учёт потерь в силовом трансформаторе и линии электропередачи.
Счётчик АЛЬФА A1800 может быть оборудован одновременно несколькими независимыми цифровыми интерфейсами (RS-485, RS-232) для поддержки различных задач в информационном обмене.
Счётчик АЛЬФА А1800 обладает увеличенной памятью, что позволяет ему вести запись трёх независимых массивов профиля нагрузки по энергии и мощности с разными интервалами усреднения (1, 2, 3, 5, 6, 10, 15, 30 и 60 мин.) А также до 32 различных графиков параметров сети с двумя различными интервалами.
Кроме того, записанные за последний интервал данные параметров сети, которые хранятся в отдельном блоке памяти счётчика, можно считывать напрямую с частотой порядка нескольких секунд. Коммерческие данные по электроэнергии и мощности можно считывать при этом по второму цифровому интерфейсу, с другой частотой, например 30-мин. Что позволяет использовать счётчик АЛЬФА А1800 одновременно в качестве прибора коммерческого учёта и как датчика (с замещающими данными) для систем оперативно-диспетчерского и технологического управления SCADA.
Встроенная плата дополнительного питания, замена батареи без вскрытия счётчика, 16-сегментный дисплей с подсветкой, открытый протокол ANSI для чтения счётчика – дополнительные опции, которые обеспечивают удобство работы с новым счётчиком.
Расширенные функции защиты
Счетчик АЛЬФА А1800 отличается повышенным уровнем защиты коммерческой информации от ошибок и преднамеренных действий.
- Защита от несанкционированного доступа (паролями на ПО, счётчик и пломбированием).
- Фиксация даты и времени снятия крышки счетчика и крышки клеммника.
- Запись фактов изменения конфигурации счётчика.
- Фиксация попыток связи с неверным паролем.
- Фиксация отключения фаз напряжения.
- Измерение мощности по модулю для каждой фазы.
- Фиксация фактов реверса энергии.
- Фиксация превышения заданных порогов по мощности.
- Самодиагностика.
- Увеличенный журнал событий (до 255 записей во всех журналах, до 35 наборов авточтения).
Счётчик АЛЬФА A1800 защищен прочным поликарбонатным корпусом и обладает исключительными рабочими характеристиками, даже при изменчивых и суровых внешних условиях, будь то экстремальные температуры, вода или пыль.
Стандарты и сертификаты
Счетчики АЛЬФА А1800 успешно прошли все необходимые испытания и внесены в Государственный реестр средств измерений РФ под №31857–11.
Счётчики АЛЬФА А1800 выпускаются в соответствии с ТУ 4228–011–29056091–11 и стандартами:
- ГОСТ Р 52320-2005. Общие требования. Испытания и условия испытаний.
- ГОСТ Р 52323-2005. Статические счётчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S.
- ГОСТ Р 52322-2005. Статические счётчики активной энергии кл. точности 1 и 2.
- ГОСТ Р 52425-2005. Статические счётчики реактивной энергии.
- ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. ГОСТ 13109-97.
Производство Эльстер Метроника сертифицировано по международным стандартам качества ISO 9001. Сертификат выдан международной независимой организацией DEKRA по сертификации продукции в области энергетики.
Новое в счетчиках АЛЬФА А1800
Функциональные возможности счетчика электоэнергии АЛЬФА А1800
- Классы точности 0,1, 0,2S, 0,5S
- 6 измерений: активная, реактивная, полная энергия и максимальная мощность в двух направлениях в многотарифном режиме
- Измерение параметров сети с нормированными погрешностями
- Увеличенная память (1МБ) для записи:
– графиков нагрузки с 3 различными интервалами усреднения
– до 32 каналов по параметрам сети - 2 независимых цифровых порта с двумя интерфейсами RS-485 и RS-232
- Встраиваемый GSM/GPRS модем с интерфейсом RS-485 (опрос 10-20 счётчиков через один счётчик)
- Открытый протокол ANSI
- Встроенная плата дополнительного питания
- Расширенные функции защитыРегистрация фактов снятия крышки зажимов и основной крышки счётчика
- Журналы (событий, изменений, авточтений, провалов напряжения, мониторинга сети (в том числе, фиксация токов сети при отсутствии напряжения, небаланс напряжения и тока, отсутствие тока))
- Подсветка дисплея
- Учёт потерь
- Универсальность подключения по номинальным напряжениям и типам сетей. Счётчик АЛЬФА А1800 с интервалом 0,5 сек обновляет 32 параметра трехфазной сети, которые можно передавать в системы телемеханики.
Программное обеспечение
Для получения актуальной версии программного конфигуратора обращайтесь в отдел технического сопровождения по электронной почте [email protected].
Для предоставления консультаций по вопросам эксплуатации, ремонта и отладки счётчиков электроэнергии, а также модернизации и обновления обращаться на адрес [email protected].
Дополнительные опции
КАК ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ?
При заказе на счетчик AS220, AS3500, A1140, А1700, А1800 с встроенным GPRS модемом:
При заказе встраиваемого GPRS модема отдельно:
Заполните “Спецификацию на заказ модемов Метроника 100” и отправьте ее региональному менеджеру.
Остались вопросы?
Проконсультируйтесь с менеджером по телефону/электронной почте или через форму обратной связи.
˜ Однокристальный счетчик | Smart Energy International
Несбыточная мечта или скоро на трубе?
Усиливающаяся конкуренция, продолжающееся снижение цен и проблема дифференциации продукции – все это особенности современного рынка счетчиков коммунальных услуг. За крышкой счетчика идет отдельная битва за полупроводниковые платформы. Выиграют ли устройства общего назначения или устройства типа «система на кристалле» и насколько далеко отрасль от действительно «однокристального» решения для счетчиков?
2007 год станет переломным моментом на мировом рынке счетчиков электроэнергии.Впервые в истории отрасли будет поставлено больше статических (электронных) счетчиков, чем механических. IMS Research в своем последнем анализе мирового рынка счетчиков электроэнергии, систем AMR и связанных с ними электронных компонентов оценивает, что к 2007 году будет отгружено около 111 миллионов единиц счетчиков электроэнергии, из которых 57% будут основаны на электронных технологиях (Рисунок 1).
Это один из индикаторов того, насколько электроэнергетическая отрасль превратилась из института, преимущественно управляемого государством, 10 лет назад в в значительной степени либерализованный и дерегулируемый рынок, который существует сегодня.Сегодняшние коммунальные предприятия, которые все чаще приватизируются, теперь работают как коммерческие предприятия и несут ответственность за привлечение клиентов и максимизацию прибыли. Спрос на расширенные варианты обслуживания для клиентов (например, несколько тарифов), лучший контроль ресурсов для коммунальных служб (например, управление спросом, обнаружение мошенничества, предоплата) и функции, которые помогают снизить затраты на обслуживание (например, AMR), создали естественный переход к технологии электронного измерения , тенденция, которая будет продолжаться в электроэнергетическом секторе.
Напротив, в других секторах коммунальных услуг тенденция к электронному учету была более медленной. В 2005 г. около 15% счетчиков газа имели встроенную электронику (в основном из-за предоплаты и мер безопасности), в то время как менее 5% счетчиков воды использовали электронику. Внедрение электронных счетчиков в сфере услуг отопления составляет более 50%, но в глобальном масштабе единицы этой продукции намного меньше, чем для других коммунальных предприятий.
Коммерциализация статических счетчиков наиболее заметна на рынке счетчиков электроэнергии.Изменения в конструкции счетчиков электроэнергии, автоматизированные производственные процессы, усиление конкуренции и рыночное ценовое давление привели к падению средних цен за единицу до такой степени, что многие статические счетчики электроэнергии теперь доступны по той же цене (или ниже), чем механический эквивалент.
Комодитизация также привела к тому, что счетчики электроэнергии стали продуктами с низкой маржой, что, в свою очередь, привело к финансовым последствиям в отношении конструкции счетчика, уровня функциональности, который может быть встроен в данную модель, и, как следствие, выбора полупроводниковых и электронных компонентов.
Типичный статический счетчик коммунальных услуг состоит из шести основных компонентов системы:
- Аналоговый интерфейс – преобразует «реальные» измерительные сигналы в цифровую информацию. На этом этапе также может иметь место некоторая обработка сигнала и предварительная обработка.
- Главный процессор – представляет собой «мозг» счетчика и отвечает за получение данных измерений, расчет потребления, управление хранением данных, управление внешними коммуникациями и управление всей системой.
- Батарея – в системах, не подключенных к электросети, таких как водосчетчики, газовые счетчики и теплосчетчики, батарея действует как основной источник питания, что обычно требует довольно большого литиевого элемента большой емкости. В случае электросчетчиков, которые питаются от сети, батарея обычно поддерживает часы реального времени только в случае отказа сети. Это также может позволить счетчику «просыпаться» для считывания или обнаруживать мошенничество при отключении питания. Обычны меньшие по размеру батарейки типа «таблетка», ½ и ¾ AA, опять же с использованием литиевой технологии для стабильной работы в течение длительного срока службы.
- Дисплей и драйвер дисплея – ЖК-дисплей или дисплей с шаговым двигателем и схемы драйвера для визуализации показаний счетчика.
- Энергонезависимая память – для хранения данных. Этот системный компонент все чаще интегрируется в основной процессор.
- Источник питания – в высокопроизводительных счетчиках, таких как многофазные коммерческие и промышленные счетчики электроэнергии, часто представляет собой специальный модуль питания. В небольших жилых счетчиках используются стабилизаторы напряжения на базе микросхем или небольшие линейные источники питания.В статических счетчиках, где батарея является основным источником энергии (например, счетчики воды, газа, тепла и т. Д.), Обычно нет источника питания, но может быть некоторое базовое регулирование напряжения.
В некоторых высокопроизводительных счетчиках или счетчиках с индивидуальной измерительной технологией аналоговый интерфейсный модуль может составлять значительную часть общей стоимости. Однако, как правило, основной процессор и аккумулятор являются самыми дорогими компонентами в базовом счетчике коммунальных услуг (т. Е. Счетчике без AMR). Вместе аккумулятор и процессор составляют более 70% от общей спецификации компонентов (BOM).Следовательно, производители полупроводников, специально нацеленные на измерительные приложения, стремятся сосредоточиться на решениях, включающих в себя главный процессор, чтобы получить долю большей части электронного оборудования.
При разработке счетчиков для коммунальных служб существует пять основных проблем для проектировщиков, которые влияют на используемые электронные компоненты. В частности:
- Счетчик конкуренция очень высока, и стоимость почти всегда вызывает беспокойство.
- У каждого потребителя коммунальных услуг несколько разные требования к функциям.
- На каждой крупной географической территории действуют разные стандарты счетчиков и требования к качеству продукции.
- Коммунальные предприятия не уверены, когда и в какую технологию AMR инвестировать.
- По-прежнему отсутствует выбор полупроводниковых компонентов, разработанных специально для счетчиков коммунальных услуг.
Из-за того, что разные коммунальные предприятия нуждаются в разных характеристиках продукта, изготовителю счетчика очень сложно создать счетчик с универсальной универсальной конструкцией по конкурентоспособной цене.Более того, поскольку качество расходомеров и ожидаемые цены на рынках на Западе и в Азии сильно различаются, очень важна гибкость конструкции базового счетчика.
По той же причине электроника AMR обычно разделяется отдельно от основных функций измерителя. Интеграция любой отдельной технологии AMR обычно добавляет более 100% к базовой спецификации измерителя. Например, относительно простой однофазный жилой счетчик сегодня имеет спецификацию электронного компонента примерно от 3 до 5 долларов.Разработчики счетчиков обычно не хотят участвовать в разработке наборов микросхем связи и, следовательно, склонны покупать компоненты подсистемы AMR, где это возможно.
Инженеры двух крупнейших мировых производителей счетчиков заявили, что дополнительные затраты на компоненты для модернизации базового счетчика до AMR модема фиксированной связи превышают 7 долларов, а стоимость интеграции сотового модема – почти 30 долларов. Наборы микросхем связи по линиям электропередач (ПЛК) доступны по гораздо более низкой цене, около 3 долларов или меньше (без сомнения, это один из факторов, объясняющих, почему ПЛК является самой распространенной технологией AMR в измерении электроэнергии).
Однако даже добавление 3 долларов к стоимости недорогого продукта с низкой маржой означает, что эта функция обычно не может быть интегрирована в качестве стандартной для всего ассортимента расходомеров. Помимо соответствия изменяемым характеристикам продукта и требованиям AMR, проектировщики счетчиков сталкиваются с более общей проблемой – отсутствием полупроводниковых ИС и компонентов подсистем, специально разработанных для отрасли счетчиков коммунальных услуг. Подавляющее большинство электронных счетчиков коммунальных услуг было разработано до настоящего времени с использованием платформы микроконтроллеров общего назначения в качестве основного процессора.
Устройства общего назначения позволяют вносить изменения в систему без необходимости полного изменения конструкции и позволяют разрабатывать ряд счетчиков на единой платформе. На рынке также имеется ряд продуктов общего назначения, оснащенных стандартной памятью и некоторыми периферийными устройствами, необходимыми для измерения. Однако они, как правило, оставляют проектировщиков счетчиков постоянной проблемой, что системы не оптимизированы для индивидуальных проектов.
Поскольку ценовое давление является постоянной проблемой на рынке, инженеры постоянно пытаются сбалансировать разделение системы таким образом, чтобы максимально использовать доступные ресурсы процессора при минимизации затрат.
Например, крупный производитель промышленных электросчетчиков сообщил IMS Research, что типы модемных ИС, доступных в настоящее время, значительно превышают указанные для измерительного приложения. В результате компания стремилась использовать часть памяти модема и накладные расходы процессора, чтобы снизить затраты на базовый счетчик. Небольшой объем данных для выставления счетов, передаваемых со счетчиков коммунальных услуг, требует лишь малой доли производительности новейших высокопроизводительных наборов микросхем связи.
К сожалению, полупроводниковой промышленностью является то, что старые технологии ИС (идеально подходящие для измерения) не продолжают бесконечно дешеветь из-за прямой зависимости между площадью кремния и стоимостью.Более новые коммуникационные ИС, основанные на меньшей геометрии процесса, в конечном итоге становятся дешевле, но приводят к все более завышенным характеристикам для измерительного приложения. Итак, каковы альтернативы платформе общего назначения?
ПЛИС
Для гибкого проектирования аппаратного обеспечения и возможности быстро переделывать системы и встраивать определенные стандартные функции без предварительных единовременных расходов (NRE), программируемая вентильная матрица (FPGA) предлагает одно легкодоступное решение для достижения единичного счетчика микросхем. .Однако, хотя они значительно упали в цене за последние пять лет, они остаются в несколько раз дороже, чем микросхемы, используемые в настоящее время в счетчиках, полагаются на разработчиков счетчиков для реализации каждого аспекта системы и потребляют много энергии.
ASIC
Интегральные схемыдля конкретных приложений (ASIC) предлагают абсолютную оптимизацию системы, низкую стоимость единицы объема и низкое энергопотребление. Используя ASIC со смешанными сигналами, теоретически возможно объединить всю электронику конкретной конструкции измерителя в единую оптимизированную ИС.Однако, как обсуждалось ранее, решающее значение имеет гибкость конструкции счетчиков электроэнергии. Кроме того, авансовые NRE, связанные с разработкой ASIC, часто слишком высоки (более 1 миллиона долларов), а продажи любого дизайна с одним счетчиком редко достигают объемов, достаточных для компенсации этих затрат.
АСПП
Посередине между устройствами общего назначения и ASIC находятся стандартные продукты для конкретных приложений (ASSP). Это, по определению, ИС, предназначенные для одного конкретного приложения, но достаточно стандартизированные, чтобы привлекать множество разных клиентов.Последний анализ IMS Research предсказывает существенный рост рынка ASSP (рис. 2).
Большинство счетчиков ASSP на рынке на сегодняшний день ориентированы на счетчики электроэнергии из-за большого размера возможностей, которые предлагает этот сектор. Степень их проникновения в конструкции счетчиков значительно варьировалась в зависимости от географического региона. На Западе производители, укоренившиеся в пути проектирования общего назначения, не спешили его внедрять. Постоянные опасения по поводу гибкости дизайна и привязки к одному поставщику ИС имеют ограниченное внимание.
На Дальнем Востоке и особенно в Китае ситуация была обратной. Например, программы «Один дом – один счетчик», проведенные в Китае около десяти лет назад, столкнулись с серьезной проблемой – существующие заводы механических счетчиков не могли нарастить производство в достаточной степени для удовлетворения спроса. В результате на рынок вышло много новых компаний, занимающихся сборкой электроники, которые не имели или почти не имели опыта проектирования счетчиков, но хотели нажиться на этой новой возможности.
Наплыв продуктов статических счетчиков с низкими характеристиками захлестнул китайский рынок, многие из которых основаны на простой конструкции шагового двигателя, обеспечивая дешевый способ получить счетчик, данные которого не будут потеряны и все еще могут быть считаны при регулярных отключениях, влияющих на регион .ASSP сыграл важную роль, предложив производителям быстрый и простой путь к разработке полностью функционального счетчика электроэнергии с небольшим предшествующим промышленным опытом.
Наследие этих недорогих продуктов можно увидеть и сегодня в Китае. Однако, как и весь остальной мир, китайские коммунальные предприятия ищут более продвинутые функции, такие как AMR, обнаружение мошенничества и предоплата. В результате в регионе все чаще используются более сложные ЖК-счетчики. По прогнозам, популярность ASSP по сравнению с устройствами общего назначения будет расти по мере того, как стандарты AMR и счетчиков начинают устанавливаться, а также по мере того, как дальнейшие инвестиции идут в улучшение спецификаций ASSP и их набора функций.
Некоторые из транснациональных полупроводниковых компаний, занимающихся растущим рынком ASSP счетчиков, включают Analog Devices Inc. (ADI), Cirrus Logic, Microchip, STMicroelectronics и Teridian Semiconductor. ADI и Teridian Semiconductor – две из самых последних компаний, которые анонсировали новые семейства ASSP, обеспечивающие решение «система на кристалле» (SoC). Новое семейство однофазных SoC для счетчиков электроэнергии ADI, ADE7100 и ADE7500, объединяет высокопроизводительный аналоговый интерфейс и включает полный набор встроенных предварительно разработанных функций, специально предназначенных для измерения, которые обычно не встречаются в устройствах общего назначения.Например, во время некоторых манипуляций с измерителем земля отключается, но ток все еще может проходить через нагрузку.
Однако у счетчика нет заземления для подключения к традиционному источнику питания. Решение ADI может получать питание от трансформатора тока и продолжать измерять точный среднеквадратичный ток. Еще одна особенность ЖК-привода – внимание к деталям. Чтобы преодолеть проблему плохой контрастности ЖК-дисплея в холодных условиях, драйвер ЖК-дисплея оснащен насосом заряда, который преобразует напряжение системы в 3.От 3 В до 5 В. Эта функция динамически регулируется в зависимости от температуры, чтобы не расходовать заряд батареи. Этот зарядный насос также позволяет смещение постоянного тока, по крайней мере, на одну десятую размера альтернативной конструкции лестничной схемы резисторов, чтобы смягчить долговременную химическую деградацию ЖК-дисплея. Когда его попросили описать, как ADI подошла к рынку счетчиков и основные преимущества ASSP по сравнению с альтернативными решениями, Пол Дейгл, менеджер по развитию бизнеса SoC ADI, прокомментировал: «Успех достигается за счет сосредоточения внимания на нише.Выбирая достаточно большой рыночный сегмент, сосредотачиваясь на конкретных потребностях этой ниши и исключительно хорошо удовлетворяя потребности, ADI использует свою сложившуюся основную компетенцию для улучшения решений, к которым имеют доступ наши клиенты. ADE7169 – отличный тому пример. Это настоящая SoC со встроенным измерением энергии, программируемым микроконтроллером, памятью, драйверами ЖК-дисплея, управлением батареей, датчиком температуры и часами реального времени.
Он был разработан с учетом привлекательности для открытого рынка функциональности и простоты разработки надежного измерителя ЭМС.В июне 2006 года компания Teridian представила семейство измерителей SoC 71M6521. Ключевой особенностью продукта является новая технология Single Converter TechnologyTM компании Teridian. В отличие от традиционных конструкций статических счетчиков, которые имеют отдельные аналого-цифровые преобразователи для каждой фазы напряжения и тока, продукт Teridian мультиплексирует входные сигналы в один преобразователь высокого разрешения. Стив МакКлюр, вице-президент по маркетингу в Teridian, прокомментировал: «Наше высокоинтегрированное семейство SoC для бытовых счетчиков позволяет нашим клиентам разрабатывать свою линейку измерительных продуктов на основе единой платформы IC с соответствующими преимуществами использования той же модели программирования, повторного использования кода и аналогичной платы. макет между проектами, помогающий снизить затраты на исследования и разработки.
Это также ускоряет вывод клиентов на рынок, благодаря возможности программирования для удовлетворения различных требований различных коммунальных предприятий по всему миру. Кроме того, точность и гибкость измерений Single Converter TechnologyTM обеспечивает оптимальное решение с учетом требований к точности и функциональным возможностям для одно- и многофазных приложений ». Теперь, когда продукты ASSP широко доступны, интегрируя все основные функции счетчиков электроэнергии, остается нерешенным вопрос, будут ли эти ИС расширяться и включать AMR.
И ADI, и Teridian считали маловероятным, что решение ASSP, объединяющее как измерительное оборудование, так и ряд программируемых опций AMR, станет доступным в ближайшем будущем из-за стоимости. Однако не исключено, что выбранные варианты AMR станут доступны встроенным в будущие семейства продуктов.
Резюме Подводя итог, можно сказать, что «базовый» однокристальный счетчик электроэнергии ASSP уже здесь и уже несколько лет ведет платформенную битву с устройствами общего назначения.В других основных секторах коммунальных счетчиков, в газе и воде, внедрение SoC было ограничено, главным образом потому, что эти рынки статических счетчиков не были достаточно развиты для привлечения инвестиций со стороны разработчиков ASSP. Хотя конструкции счетчиков электроэнергии различаются в зависимости от требований различных потребителей коммунальных услуг, основные измерительные функции счетчика становятся все более стандартизированными, в результате чего производителям счетчиков электроэнергии приходится дифференцировать свои продукты на основе более продвинутых функций.
Следующая битва платформ между ASSP и устройствами общего назначения, скорее всего, будет происходить за территорию AMR, поскольку это все больше и больше становится ключевым отличием между продуктами счетчиков коммунальных услуг. В ближайшем будущем кажется, что AMR останется отделенным от базового счетчика, и поэтому до настоящего «однокристального» решения в измерении все еще далеко. Отчет IMS Research
Глобальный рынок полупроводников и компонентов для счетчиков электроэнергии и систем AMR доступен для заказа непосредственно в интернет-магазине Smart Energy International по адресу www.smart-energy.com
10 вещей, которые нужно знать об электросчетчике
Ваш электросчетчик работает на вас постоянно, но что вы о нем знаете? Проведите (или прокрутите) вниз, чтобы узнать подробности об аналоговых и интеллектуальных счетчиках электроэнергии, о том, как они отслеживают потребление энергии, где расположен номер счетчика для показаний электросчетчика, ответственность коммунальной компании за них и что делать при смене поставщика электроэнергии ( на национальном уровне) или переключение поставщиков электроэнергии в Техасе.
Что такое электросчетчик?
Электросчетчик – это прибор, который измеряет потребление электроэнергии в вашем доме , когда она проходит в ваш дом. Обычно его устанавливают в том месте, где линии электропередач входят в ваше здание.
Подобно дисплею пробега в вашем автомобиле, который показывает вам общее расстояние, которое ваша машина проехала, электросчетчик отображает общее количество энергии, которое было использовано с момента его установки, и работает постоянно.
Электросчетчики измеряют потребление энергии в киловатт-часах (кВтч). Чтобы узнать, сколько электроэнергии вы израсходовали за определенный период времени, вы должны снять два показания и вычесть второе показание из первого.
Существуют разные типы счетчиков, но все они выполняют одну и ту же функцию и включают одни и те же базовые компоненты:
- Уникальный номер счетчика, который используется для определения вашего потребления
- Отображение общего потребления электроэнергии
Виды электросчетчиков
Существует два основных типа электросчетчиков, используемых большинством коммунальных предприятий: электромеханические счетчики и автоматизированные («умные») счетчики.Однако американцы, устанавливающие мощности микрогенерации, должны установить счетчик третьего типа – двунаправленный счетчик . Ознакомьтесь с нашим руководством для получения дополнительной информации о различных типах счетчиков.
Показания счетчика: какой номер на моем счетчике электроэнергии?
Электросчетчику, подключенному к вашему дому, присваивается уникальный номер , чтобы можно было правильно определить потребление и выставить счет . Вам нужно будет указать номер вашего счетчика, когда вы отправите показания счетчика своему поставщику услуг по передаче / распределению (TDSP – также известному как ваша электроэнергетическая компания).Это не то же самое, что ESI ID #, который используется для локализации номера вашего счетчика и привязки вашего потребления к номеру счетчика.
Показания счетчика: Где я могу найти номер моего счетчика на моем счетчике электроэнергии?
Номер счетчика указан на лицевой стороне счетчика электроэнергии. На цифровом счетчике номер счетчика находится под экраном потребления.
Номер счетчика аналогового счетчика находится в нижней части счетчика электроэнергии. На иллюстрации счетчика номер счетчика – 08365.
Переезжаете в Техас или уже живете там? У жителей Техаса есть варианты! Номер счетчика ESID указан на лицевой стороне счетчика или воспользуйтесь поиском ESID в программе Utility Choice, введя адрес. Живя в дерегулируемых электрических зонах, большинство техасцев наслаждаются конкуренцией между поставщиками +70 и могут выбирать планы электроснабжения, которые используют 100% возобновляемую энергию, имеют варианты типа тарифа или ежегодные замораживания тарифов на электроэнергию в летнее время!
Как работают электромеханические счетчики?
Электромеханические счетчики состоят из следующих компонентов:
- Крышка пластиковая или стеклянная .Крышка опломбирована , чтобы уменьшить вероятность ее повреждения или подделки с помощью
- Регистр
- Заводская табличка
- Уникальный номер для конкретного счетчика
- Диск , который вращается при потреблении энергии
- Набирает , отображая общее количество потребляемой мощности
Электромеханические индукционные счетчики являются наиболее распространенным типом счетчиков электроэнергии, которые в настоящее время используются в США.Они содержат токопроводящий немагнитный металлический диск, который вращается со скоростью, пропорциональной количеству потребляемой электроэнергии.
- Диск приводится в движение за счет взаимодействия магнитных полей, создаваемых двумя электромагнитами, окружающими диски: один питается от входящей линии электропередачи, а другой – током, потребляемым электрическими цепями здания.
- Вращение диска замедляется двумя постоянными магнитами, которые действуют пропорционально противодействующей силе.
- Цифры на циферблате поворачиваются по мере вращения диска, сохраняя непрерывную табуляцию общего количества потребляемой энергии.
Как работают автоматизированные интеллектуальные счетчики?
Автоматические счетчики (или «умные» счетчики) работают аналогично традиционным электромеханическим счетчикам , но они также содержат аккумулятор и коммуникационный чип. Эта коммуникационная микросхема отправляет данные показаний счетчика по радиосигналу на мобильный коллектор (и между этими временами находится в неактивном состоянии). Эта информация о показаниях счетчика отправляется в электроэнергетическую компанию несколько раз в день по линиям электропередач, по радиочастотным или сотовым сетям.Коммунальное предприятие отправляет информацию о потреблении потребителем своему поставщику энергии для выставления счетов.
Знаете ли вы? Батарея в микросхеме связи автоматических счетчиков рассчитана на срок службы от 15 до 20 лет! Коммуникационный чип (который иногда называют устройством кодирования, приемника, передатчика или ERT) работает на той же радиочастоте, что и многие беспроводные телефоны, но спроектирован так, чтобы не создавать помех другим устройствам (он автоматически переключается на другую частоту, если он обнаруживает помехи).
Зачем нужен умный электросчетчик?
Интеллектуальный счетчик позволяет вашему поставщику энергии определять не только, сколько электроэнергии вы используете, но и , когда вы ее потребляете. Традиционный автоматический счетчик (AMR) отслеживает потребление электроэнергии, и ваша коммунальная компания применяет среднюю цену за предыдущий месяц, чтобы определить ваш счет.
Цены на электроэнергию меняются в течение дня, резко повышаясь в периоды высокого спроса и резко падая в периоды низкого спроса, например, ночью.Наличие интеллектуального счетчика имеет преимущество в точности потребления энергии по сравнению со средней стоимостью одеяла.
По мере того, как рынки электроэнергии перестают регулироваться, компании ищут лучшие способы ценообразования на электроэнергию, которую они предоставляют, чтобы взимать с потребителей плату за электроэнергию, которую они используют, и когда они ее используют. Кроме того, поскольку интеллектуальные счетчики могут считываться удаленно, электроэнергетические и газовые компании рассматривают их как способ сэкономить деньги на эксплуатационных расходах и трудозатратах . Хотя интеллектуальные счетчики сами по себе не составляют «интеллектуальную сеть», они составляют ее неотъемлемую часть.
Таким образом, интеллектуальные счетчики могут помочь вам сэкономить деньги каждый месяц, если вы можете потреблять в периоды непиковой нагрузки (или, наоборот, в конечном итоге обходятся вам дороже).
Живете в Техасе? Ознакомьтесь с нашим подробным руководством о том, как интеллектуальные счетчики влияют на ваш счет
Двунаправленные счетчики
У всех владельцев микрогенерации должны быть установлены двунаправленные счетчики. Эти счетчики измеряют поток электроэнергии, который используется зданиями, на которых они установлены, а также поток производимой энергии.Другими словами, они могут измерять поток электроэнергии в двух направлениях: потребляемая энергия и производимая энергия .
Существует два типа двунаправленных счетчиков: двунаправленные кумулятивные счетчики и двунаправленные интервальные счетчики. Оба измерителя, по сути, работают одинаково, но измеритель интервалов делает показания через определенные интервалы (например, каждые 30 минут), тогда как накопительный измеритель – нет.
Кому принадлежит электросчетчик?
Счетчик в вашем доме принадлежит коммунальному предприятию.Они несут ответственность за установку, обслуживание и снятие показаний вашего счетчика. Ваш счетчик опечатан, и его несанкционированное вмешательство является уголовно наказуемым преступлением (не говоря уже о очень опасном).
Если вы хотите, чтобы ваш счетчик был перемещен или изменен, вы должны напрямую связаться с вашим коммунальным предприятием, чтобы узнать, возможно ли это.
Как снять показания электросчетчика?
Если у вас есть интеллектуальный счетчик, ваша информация отправляется непосредственно в ваше коммунальное предприятие, поэтому вам технически не нужно снимать показания счетчика.При этом неплохо знать, сколько энергии вы потребляете, независимо от того, какой у вас тип измерителя.
Коммунальные предприятия и поставщики электроэнергии позволяют многим клиентам получать доступ к собственным данным, собранным с помощью интеллектуальных счетчиков. Обратитесь к своему коммунальному предприятию или провайдеру, чтобы получить онлайн-доступ и начать понимать свои привычки использования!
Как снять показания электромеханического (аналогового) счетчика
Электромеханические счетчики отображают потребление электроэнергии на ряде циферблатов.Чтобы снять показания счетчика, посмотрите на числа слева направо, считывая число, когда циферблат находится непосредственно на номере, или округляя до наименьшего числа, когда оно находится между двумя числами.
Снятие показаний интеллектуального счетчика
Получить показания интеллектуального счетчика еще проще: на ЖК-экране будет отображаться общее потребление кВтч по мере его изменения.
Узнайте больше о считывании показаний счетчика электроэнергии в нашем руководстве.
Как снять показания двунаправленного счетчика
Двунаправленный счетчик имеет два дисплея: полученное и доставленное кВтч.Общее количество кВтч будет отображаться для обоих направлений. Полученная электроэнергия будет сопровождаться кодом «01», а доставленная электроэнергия – кодом «46». Между показаниями может отображаться 888, что является сегментным тестом.
Как узнать, точен ли мой электросчетчик?
Все типы и модели расходомеров тщательно протестированы вашей коммунальной компанией перед развертыванием. для широкого использования в вашем сообществе.
Электромеханические счетчики имеют срок службы около 30 лет.Интеллектуальные счетчики имеют срок службы от 15 до 20 лет, но, возможно, время от времени их нужно обслуживать, прежде чем они в конечном итоге будут заменены. Ваше коммунальное предприятие также несет ответственность за техническое обслуживание и ремонт вашего электросчетчика.
Электросчетчик предохранительный
Некоторые потребители выразили обеспокоенность по поводу безопасности интеллектуальных счетчиков и воздействия радиочастотного (низкоэнергетического) излучения, которое они излучают.
Американское онкологическое общество заявляет, что почти невозможно провести исследование, чтобы доказать или опровергнуть связь между проживанием в доме с умными счетчиками и раком, потому что у людей так много источников воздействия радиочастотного излучения, и уровень воздействия этого излучения. источник такой маленький
Уровень радиационного облучения от интеллектуального счетчика намного меньше, чем, например, от стандартного смартфона.
Также были проведены исследования, чтобы определить, может ли излучение интеллектуальных счетчиков мешать работе электронных медицинских устройств, таких как кардиостимулятор. Не было доказано, что интеллектуальные счетчики создают помехи для этих типов устройств.
Кому мне позвонить, если мой электросчетчик не работает?
Ваша коммунальная компания владеет вашим счетчиком и несет ответственность за его обслуживание. Если вы считаете, что ваш счетчик не работает, позвоните в службу поддержки клиентов вашего коммунального предприятия, чтобы узнать больше. Обратите внимание, что в Техасе вам может потребоваться сначала позвонить своему розничному поставщику электроэнергии, если у вас есть проблемы с вашим счетчиком.
Манипуляции с электросчетчиком путем остановки или замедления
Незаконное вмешательство в ваш счетчик может быть чрезвычайно опасным. Если вы попытаетесь замедлить или остановить свой счетчик, подключение к электросети может быть отключено, и вам придется платить за всю использованную электроэнергию. Вы также можете заплатить дополнительные штрафы за фальсификацию. Вам также могут быть предъявлены обвинения в совершении преступления.
Мы не оправдываем вмешательство в работу вашего глюкометра. Если вы считаете, что ваш (или соседский) счетчик был взломан, вам следует обратиться в свою электрическую сеть и в полицию.
Замедление счетчика с помощью магнита
Можно уменьшить скорость вращения диска электромеханического счетчика, прикрепив мощные магниты снаружи счетчика. Магниты могут прерывать взаимодействие магнитных полей внутри измерителя и замедлять диск. С помощью этого метода невозможно полностью остановить движение счетчика.
Остановка счетчика иглой
Некоторые люди останавливают движение диска своего счетчика, протыкая отверстие в счетчике (через крышку) и вставляя в счетчик иглу или кусок карты.Этот метод взлома легче обнаружить, поскольку он повреждает счетчик.
Что происходит с моим электросчетчиком, когда я переезжаю?
Счетчик электроэнергии в вашем доме не сдвинется с места или изменится, если вы переедете. Вам следует заранее уведомить поставщика электроэнергии о предстоящем переезде. Возможно, представителю вашей электроэнергетической компании придется прийти к вам домой для окончательного снятия показаний счетчика, или вам, возможно, придется самому позвонить, чтобы узнать окончательные значения счетчика.
Узнайте больше о том, как начать подачу электроэнергии, когда вы переедете.
Что произойдет с моим электросчетчиком, если я поменяю поставщика энергии?
Ваша утилита остается прежней даже при смене провайдера.Если вы решите сменить поставщика энергии, с вашим счетчиком ничего не случится. Ваше электропитание не должно прерываться при переключении. Узнайте больше о вариантах энергоснабжения.
Система интеллектуального счетчикана кристалле | Силовая электроника
Микромодуль LTM9100 (микромодуль) от Linear Technology принимает логические входы, которые позволяют его внутреннему изолированному контроллеру переключателя питания управлять переключением MOSFET / IGBT с внешним питанием при напряжении до 1000 В постоянного тока. Он использует барьер гальванической развязки для отделения логических входов от контроллера выключателя питания, который может включать и выключать источники высокого напряжения.При этом изолирующий барьер защищает свои низковольтные логические входы от соседнего высоковольтного контроллера переключателя мощности.
Во многих компьютерных приложениях используются высокие напряжения, которыми можно управлять с помощью LTM9100. Одно из таких приложений – промышленные моторные приводы, которые могут работать от 170 В до 680 В постоянного тока. Сетевые солнечные системы могут работать с напряжением до 600 В и более. Первичная мощность некоторых современных истребителей составляет 270 В постоянного тока. Литий-ионные батареи в электромобилях могут достигать напряжения до 400 В.
Кроме того, центры обработки данных рассматривают возможность распределения высоковольтной мощности для снижения тока, потерь в кабелях I 2 R и веса кабелей. В этих типах приложений компьютерные команды могут создавать логические входы, которые позволяют LTM9100 управлять высоковольтной мощностью, которую необходимо включать и выключать с помощью контролируемого пускового тока.
Ключом к защите электропитания LTM9100 является его внутренний гальванический барьер на 5 кВ RMS , который отделяет цифровой входной интерфейс от контроллера переключателя питания, который управляет внешним N-канальным MOSFET или IGBT-переключателем ( Рис.1 ). Микромодуль имеет интерфейс I 2 C, который обеспечивает доступ к изолированным цифровым измерениям тока нагрузки, напряжения и температуры шины, что позволяет контролировать мощность и энергию шины высокого напряжения.
1. LTM9100 используется в качестве изолированного драйвера переключателя нагрузки верхнего плеча с использованием внешнего силового МОП-транзистора.Вы можете настроить этот изолированный контроллер переключателя питания для использования в приложениях с высокой или низкой стороны (отсюда и его имя Anyside), как показано на Рис.2 . Кроме того, его можно использовать в плавучих приложениях.
Регулируемые пороги блокировки при пониженном и повышенном напряжении гарантируют, что нагрузка будет работать только тогда, когда входное напряжение находится в допустимом диапазоне. Автоматический выключатель с ограничением тока защищает источник питания от перегрузки и короткого замыкания.
Этот изолированный контроллер выключателя питания минимизирует пусковой ток за счет плавного пуска нагрузки. Он достаточно универсален для управления пусковым током в платах с горячей заменой, трансформаторах переменного тока, моторных приводах и индуктивных нагрузках.
Более старый метод управления пусковым током использует термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) или ограничители пускового тока NTC. Эти устройства начинают с высокого сопротивления при комнатной температуре до включения питания или нагрузки; высокое сопротивление ограничивает пусковой ток при включении. Однако, если цепь выключить и быстро включить, не будет никакого ограничения пускового тока, потому что резистор не остыл достаточно, чтобы восстановить свое высокое сопротивление.
2. LTM9100 может быть сконфигурирован как для работы на стороне высокого, так и на стороне низкого уровня (возврат на землю).Другие методы управления пусковым током включают симисторы перехода через ноль, схемы управления активным коэффициентом мощности (PFC) и индуктивную входную фильтрацию с демпфированием. Они могут быть сложными, громоздкими и в первую очередь для входов переменного тока.
Рис. 3 – упрощенная схема LTM9100, показывающая его изолирующий барьер, который разделяет микромодуль на логическую сторону и изолированную сторону. Для питания изолированной стороны используется полностью интегрированный регулятор напряжения, включая трансформатор, поэтому внешние компоненты не требуются.Логическая сторона содержит драйвер полного моста, работающий на частоте 2 МГц, который связан по переменному току с первичной обмоткой трансформатора. Блокирующий конденсатор постоянного тока предотвращает насыщение трансформатора из-за дисбаланса рабочего цикла драйвера. Трансформатор масштабирует первичное напряжение, которое выпрямляется симметричным удвоителем напряжения. Такая топология снижает синфазные возмущения напряжения на изолированной стороне заземления и устраняет насыщение трансформатора, вызванное вторичным дисбалансом.
Встроенный регулятор напряжения питает 10.4 В и 5 В для контроллера выключателя питания. Изолированные измерения тока нагрузки и двух входов напряжения выполняются 10-разрядным АЦП и доступны через интерфейс I 2 C. Логика и интерфейс I 2 C отделены от контроллера переключателя питания изоляционным барьером 5 кВ RMS , что делает LTM9100 идеальным для систем, в которых контроллер переключателя питания работает с шинами до 1000 В постоянного тока . Гальваническая развязка необходима для защиты цепей управления, безопасности оператора и прерывания цепей заземления.
3. Барьер гальванической развязки разделяет LTM9100 на изолированную сторону и логическую сторону. 10-битный АЦП в контроллере переключателя питания контролирует напряжение SENSE на резисторе считывания тока RS. Цепи высокого напряженияуправляются путем кодирования сигналов в импульсы и передачи их через границу изоляции с помощью трансформаторов без сердечника, сформированных в подложке микромодуля, как показано на рис. 4 . Бесперебойная связь гарантируется для переходных процессов в синфазном режиме 50 кВ / мкс.Эта система с обновлением данных, проверкой ошибок, безопасным отключением в случае сбоя и чрезвычайно высокой устойчивостью к синфазным помехам является надежным решением для изоляции двунаправленных сигналов.
Чтобы гарантировать прочный изолирующий барьер, каждый LTM9100 проходит производственные испытания на напряжение 6 кВ RMS . Кроме того, он будет соответствовать стандарту UL 1577, что позволит производителям конечного оборудования сэкономить месяцы времени на сертификацию. Сквозная изоляция на большом расстоянии означает высокий уровень электростатического разряда ± 20 кВ через барьер.
LTM9100 идеально подходит для использования в сетях, где заземление может принимать различные напряжения.Изолирующий барьер блокирует высокие перепады напряжения и исключает контуры заземления и чрезвычайно устойчив к синфазным переходным процессам между плоскостями заземления.
Хотя его основное применение – управление внешним N-канальным переключателем MOSFET, вы также можете использовать IGBT. Это может быть необходимо для приложений с напряжением выше 250 В, где традиционные полевые МОП-транзисторы с достаточным уровнем SOA (безопасная рабочая зона) и низким R DS (ON) могут быть недоступны.
IGBT доступны с номинальным напряжением 600 В, 1200 В и выше.Не все IGBT подходят, однако, только те, которые предназначены для работы на постоянном или близком к постоянному току, как указано в их технических характеристиках рабочих характеристик SOA. Дополнительную озабоченность вызывает напряжение насыщения коллектор-эмиттер IGBT. Пороговое значение сливного штифта составляет 1,77 В. В некоторых случаях напряжение насыщения IGBT, V CE (SAT) , может быть выше, чем это, что требует делителя напряжения на входном контакте Drain.
4. LTM9100 передает сигналы и мощность через изолирующий барьер. Сигналы кодируются в импульсы и проходят через границу изоляции с помощью трансформаторов без сердечника, сформированных в подложке микромодуля.Это обеспечивает чрезвычайно надежную схему двунаправленной связи.IGBT следует выбирать с максимальным пороговым напряжением между затвором и эмиттером, V GE (TH) , что соответствует минимальному хорошему состоянию питания LTM9100 GATE или V S минимальному UVLO (блокировка при пониженном напряжении) 8,5 В. Пороговое напряжение, указанное в таблице электрических характеристик устройства, часто соответствует очень низким токам коллектора.
Внутренний усилитель (A1), подключенный к контактам Sense, контролирует ток нагрузки через внешний резистор считывания RS, обеспечивая защиту от перегрузки по току и короткого замыкания.В условиях перегрузки по току ток ограничивается до 50 мВ / RS посредством регулирования затвора. Если состояние перегрузки по току сохраняется более 530 мкс, ворота отключаются.
При использовании силового полевого МОП-транзистора LTM9100 контролирует напряжение стока и затвора, чтобы определить, полностью ли усилен полевой МОП-транзистор. После успешного включения полевого МОП-транзистора два сигнала Power Good выводятся на контакты PG и PGIO. Эти штифты позволяют включать и упорядочивать нагрузки. Вывод PGIO также может быть настроен как вход или выход общего назначения.
Перед включением полевого МОП-транзистора оба напряжения питания внутреннего привода затвора V S и V CC2 должны превышать пороги блокировки при пониженном напряжении. MOSFET отключается до тех пор, пока не будут выполнены все условия запуска.
10-битный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) в контроллере переключателя мощности измеряет напряжение считывания, полученное с усилителя A1. Кроме того, он измеряет напряжения на выводах ADIN2 и ADIN, которые используются для вспомогательных функций, таких как измерение напряжения шины или температуры и т. Д.
Интерфейс I 2 C позволяет читать регистры данных АЦП. Это также позволяет хосту опрашивать устройство и определять, произошла ли неисправность. Вы можете использовать контакт ALERT * на логическом входе в качестве прерывания, чтобы хост мог реагировать на сбой в реальном времени. Два контакта с тремя состояниями, ADR0 и ADR1, позволяют программировать восемь возможных адресов устройства. Интерфейс также можно настроить по выводам для однопроводного широковещательного режима, отправляя данные АЦП и информацию о неисправности через вывод SDA на хост без синхронизации линии SCL.Эта однопроводная односторонняя связь упрощает проектирование системы.
Цепи логического управления питаются от внутреннего LDO, который получает 5 В от источника питания VS. Выход 5 В доступен на выводе VCC2 для управления внешними цепями (ток нагрузки до 15 мА). VCC2 развязан внутри конденсатором емкостью 1 мкФ.
В диапазоне температур от -40 o C до 105 o C LTM9100 предлагается в корпусе BGA 22 мм x 9 мм x 5,16 мм с расстоянием утечки 14,6 мм между логической стороной и изолированной стороной.
Интеллектуальный счетчик Freescale на микросхеме
Freescale Semiconductor предлагает производителям интеллектуальных счетчиков взять за образец новый «интеллектуальный счетчик на кристалле» и в течение нескольких месяцев выпускать интеллектуальные счетчики с производственной линии.
Это одно из обещаний новой эталонной схемы измерения Freescale «система на кристалле», анонсированной во вторник, которая объединяет многие функции интеллектуальных счетчиков, которые теперь выполняются дискретными компонентами, а также некоторые функции, которые трудно найти в современных счетчиках.
Согласно Джеффу Боку, менеджеру по глобальному маркетингу подразделения промышленных микроконтроллеров Freescale. Практически все функции интеллектуального счетчика интегрированы, за исключением выбора средств связи – беспроводной сети, линии электропередач, сотовой связи и т. Д. – новая система представляет собой «функционально производимый счетчик [со] всем программным и аппаратным обеспечением, необходимым для того, чтобы кто-то мог начать сборку современная система “, – сказал он.
Чипсет будет продаваться по цене от 3,60 до 4,22 доллара за штуку при заказе от 10 000 и более, в основном в зависимости от того, сколько флэш-памяти и SRAM хочет заказчик, и предназначены ли они для однофазных бытовых и небольших коммерческих счетчиков или более тяжелых трехфазных. промышленные счетчики, говорится в сообщении компании.
Интеллектуальные счетчики представляют собой небольшой, но растущий рынок для таких производителей микросхем, как Freescale, Texas Instruments, NEC и Analog Devices, поскольку они ищут возможности роста в условиях экономического спада, отрицательно сказывающегося на продажах на их традиционных рынках. Согласно отчету Gartner, в 2012 году интеллектуальные счетчики могут принести полупроводниковым компаниям возможность получить 2 миллиарда долларов.
Но по большей части этот бизнес был связан с продажей дискретных продуктов, которые производители счетчиков интегрируют сами. Какие компании могут быть заказчиками интегрированной системы «счетчик на кристалле»?
Что ж, крупные известные производители счетчиков в Северной Америке и Европе – по большей части это General Electric, Landis + Gyr, Itron, Sensus и Elster – «могут использовать отдельные части или, в некоторых случаях, большие части конструкции. в своих собственных разработках “, – сказал Бок (см. 8.3M Smart Meters and Counting в США).
Но на развивающихся рынках, таких как Индия, Китай и Латинская Америка, «их первое намерение может заключаться в том, чтобы сделать как можно меньше для его изменения», – сказал он. «Они могут даже подумать о том, чтобы взять наш дизайн» и назвать его своим, – сказал он.
Это может быть громким призывом к более фрагментированной индустрии интеллектуальных счетчиков в развивающемся мире.
Бок отмечает, что новый набор микросхем нацелен на производителей счетчиков среднего и высокого класса, с функциями, включая высокоточное измерение электроэнергии и систему, позволяющую поддерживать счетчик в рабочем состоянии во время загрузки нового программного обеспечения.
Но Freescale – ранее Motorola Semiconductor – также включила некоторые ключевые функции, которые, хотя и полезны для всех интеллектуальных счетчиков, звучат так, как будто они предназначены для решения проблем, с которыми в основном сталкиваются развивающиеся рынки.
Например, набор микросхем включает устройство защиты от несанкционированного доступа и часы реального времени для отражения попыток взлома счетчиков для кражи электроэнергии, а также более низкое энергопотребление в целом, чтобы счетчики могли дольше работать от батарей в сети, которая видит много отключений и отключений.Все эти проблемы гораздо чаще встречаются на таких рынках, как Индия и Латинская Америка, чем в Соединенных Штатах и Европе.
Еще одна ключевая проблема, с которой сталкиваются такие развивающиеся рынки, – это стоимость, то есть как можно более низкая стоимость. Например, Freescale нацелена на недорогие решения для нужд умных сетей Китая (см. Снижение стоимости умных сетей в Китае).
«Преобладающая тенденция – это стремление к интеграции … и стремление к увеличению затрат», – сказал Бок. Конечно, Freescale не единственная, кто улавливает эти тенденции.
Teridian Semiconductor Corp., например, производит микросхемы для измерения напряжения, тока, коэффициента мощности и других характеристик электроэнергии, которые сейчас используются в интеллектуальных счетчиках примерно 52 производителей, включая такие крупные, как General Electric, Landis + Gyr и Elster, сказал Джерри Фитч, генеральный директор и президент Teridian.
Teridian также включает в себя функции времени использования, защиты от взлома и отображения, а также программное обеспечение в полные системы, – сказал Джерри Фитч, президент и генеральный директор. Ирвин, Калифорния.По словам Fitch, компания продает свои чипы по ценам от 1,25 до 4 долларов, в зависимости от требуемой функциональности.
В то время как Северная Америка и Европа были и продолжают оставаться крупнейшими рынками для Teridian, Китай и Индия «становятся гораздо более крупными частями нашего бизнеса, чем они были раньше», – сказал он.
В Китае может быть развернуто от 30 до 40 миллионов счетчиков в год в рамках новой государственной инициативы по интеллектуальным сетям, а Индия, вероятно, будет развертывать около 10 миллионов счетчиков в год, около 3 миллионов из которых будут содержать микросхемы Teridian, сказал он.
Но пока что производители счетчиков не стали внедрять системы на кристалле так быстро, как надеялись разработчики микросхем. По крайней мере, таков опыт компании Analog Devices, запустившей в прошлом году именно такую интегрированную систему. Хотя он поставляет дискретные компоненты по крайней мере одному из пяти крупнейших производителей интеллектуальных счетчиков, а также Siemens и нескольким китайским производителям интеллектуальных счетчиков, он не видел большого распространения этих “SOC”, – сказал Ронн Клигер, линейка продуктов Analog Devices. директор.
«Большая часть мира по-прежнему проектирует с использованием дискретных компонентов», – сказал он.«Причины в том, что это дает им гибкость, неопределенность будущих требований и, откровенно говоря, способность заставить поставщиков конкурировать друг с другом по цене».
Индия была исключением из этого правила, сказал Клигер. В Индии компания Texas Instruments добилась более широкого успеха своей системы на кристалле, которая включает микроконтроллер и аналого-цифровой преобразователь для считывания электроэнергии и преобразования ее в цифровой формат, но не включает программное обеспечение для этого.
Это дешевле, чем включать программное обеспечение, и в Индии «так уж получилось, что у них есть большой опыт в области программного обеспечения», чтобы заполнить пробел самодельным кодом, так сказать.Это помогает снизить затраты на рынке, который Клигер считает «самым чувствительным к затратам» в мире.
Тем не менее, направление полупроводникового бизнеса способствовало интеграции, и интеллектуальные счетчики не являются исключением, сказал он. Все дело во времени.
«Вполне могут быть рыночные ниши, в которых заказчики как бы стандартизировали то, что им нужно, и полностью открыты для решений« система на кристалле », – сказал Клигер. «Это просто не в мейнстриме» сегодня.
Бен Шуман, аналитик из Pacific Crest Securities, согласился с тем, что «отрасль на самом деле недостаточно стандартизирована или основана на одном типе архитектуры, поэтому экономия средств перевесит то, от чего вы откажетесь в плане гибкости. .«
И, конечно же, интеграция – это« хлеб с маслом »производителей счетчиков, от этой роли они, возможно, не захотят отказываться, – добавил он. с какими производителями смарт-счетчиков работает Freescale или какова может быть ее доля на рынке в отрасли, по его словам, компания уже работает со «значительными крупными альфа-заказчиками здесь и во всем мире, многие из которых насчитывают миллионы единиц».
Взаимодействуйте с провидцами индустрии интеллектуальных сетей из североамериканских коммунальных предприятий, поставщиков инновационного оборудования и программного обеспечения и ведущих отраслевых консорциумов в The Networked Grid 4 ноября в Сан-Франциско.
ИС для измерения энергии | Analog Devices
Некоторые файлы cookie необходимы для безопасного входа в систему, но другие необязательны для функциональной деятельности. Сбор наших данных используется для улучшения наших продуктов и услуг. Мы рекомендуем вам принять наши файлы cookie, чтобы обеспечить максимальную производительность и функциональность нашего сайта. Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть сведения о файлах cookie. Узнайте больше о нашей политике конфиденциальности.
Принять и продолжить Принять и продолжитьФайлы cookie, которые мы используем, можно разделить на следующие категории:
- Строго необходимые файлы cookie:
- Это файлы cookie, которые необходимы для работы аналога.com или предлагаемые конкретные функции. Они либо служат единственной цели передачи данных по сети, либо строго необходимы для предоставления онлайн-услуг, явно запрошенных вами.
- Аналитические / рабочие файлы cookie:
- Эти файлы cookie позволяют нам выполнять веб-аналитику или другие формы измерения аудитории, такие как распознавание и подсчет количества посетителей и наблюдение за тем, как посетители перемещаются по нашему веб-сайту. Это помогает нам улучшить работу веб-сайта, например, за счет того, что пользователи легко находят то, что ищут.
- Функциональные файлы cookie:
- Эти файлы cookie используются для распознавания вас, когда вы возвращаетесь на наш веб-сайт. Это позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и запоминать ваши предпочтения (например, ваш выбор языка или региона). Потеря информации в этих файлах cookie может сделать наши службы менее функциональными, но не помешает работе веб-сайта.
- Целевые / профилирующие файлы cookie:
- Эти файлы cookie записывают ваше посещение нашего веб-сайта и / или использование вами услуг, страницы, которые вы посетили, и ссылки, по которым вы переходили.Мы будем использовать эту информацию, чтобы сделать веб-сайт и отображаемую на нем рекламу более соответствующими вашим интересам. С этой целью мы также можем передавать эту информацию третьим лицам.
Успехи Smart Meter Остановить кражу электроэнергии
Различные тенденции приводят к росту хищений электроэнергии во всем мире. Уровень хищений не кажется очень большим, хотя совокупный эффект на коммунальные услуги значительный. Органы по стандартизации электросчетчиков, такие как Международная электротехническая комиссия (МЭК) и Американский национальный институт стандартов (ANSI), разработали требования для предотвращения подделки счетчиков и минимизации хищений электроэнергии.Но стандарты не всегда эффективны, и искушенные пользователи могут обойти меры предосторожности.
Конвергенция прецизионных преобразователей и трансформаторов на основе микросхем обеспечивает лучшую конструкцию счетчиков электроэнергии и более надежную защиту от распространенной формы кражи: взлом интеллектуального счетчика с помощью внешнего магнита, в результате чего счетчик занижает счет или полностью перестает работать. При использовании этих технологий производители полупроводников могут предложить ИС для приложений измерения энергии, которые сочетают в себе прецизионные аналого-цифровые преобразователи (АЦП), цифровую изоляцию каналов данных и изоляцию для преобразования мощности постоянного тока в постоянный.
Полученные в результате ИС для измерения энергии недороги и могут быть предложены в едином низкопрофильном корпусе, что в конечном итоге позволяет создать новый класс интеллектуальных счетчиков, полностью устойчивых к магнитному вмешательству. Электроэнергетические компании, которые приступают к развертыванию интеллектуальных счетчиков с этими базовыми технологиями, увидят снижение уровня хищения электроэнергии и увеличение своих долгосрочных доходов.
Проблема
Большинство магазинных воров – любители, но некоторые искушенные люди и группы зарабатывают себе на жизнь воровством в магазинах.Наказание за кражу в магазине обычно менее сурово, чем за другие виды краж, а задержание и судебное преследование часто затруднены. Некоторые розничные торговцы в США сообщают, что кража в магазинах оказывает значительное влияние на их прибыль и что около 1% всех запасов уходит ворам. Это может показаться низким процентом, но по оценкам экспертов, воровство обходится всем американским предприятиям более чем в 25 миллионов долларов в день.
Во многих отношениях кража электроэнергии очень похожа на кражу в магазине.Некоторые воры – это отдельные потребители, которые учатся воровать у своих предприятий через Интернет, в то время как другие представляют собой сложные предприятия, занимающиеся незаконным выращиванием наркотиков. Затраты коммунальных предприятий, связанные с расследованием предполагаемых преступлений в сфере энергетики, часто намного превышают получаемые доходы. Кроме того, законы и постановления устанавливают только ограниченные обязательства коммунальных предприятий по борьбе с хищениями электроэнергии.
В США общепризнано, что воровство электроэнергии обходится коммунальным службам в пределах 0.5% и 3,5% годовой валовой выручки. Опять же, этот уровень хищений кажется низким, хотя за год он может составить более 1 ТВт-ч произведенной электроэнергии или более 100 миллионов долларов потерянной выручки. В других странах с более слабыми факторами корпоративного управления уровень хищений электроэнергии оценивается в 20%.
Есть два важных различия между ворами в магазинах и похитителями электроэнергии. Во-первых, коммерческое предприятие – это отдельная местная коммунальная компания, а не группа различных розничных продавцов.Во-вторых, круг потенциальных преступников намного шире и распределеннее, чем потребители, совершающие покупки в местных магазинах. Другими словами, потенциал экономического ущерба сосредоточен на предприятии, а бенефициары рассредоточены, и их сложно поймать.
Несколько недавних тенденций способствовали тому, что хищение электроэнергии стало серьезной мировой проблемой. Многие коммунальные предприятия начинали как государственные монополии, где эффективность и прибыль не были главными приоритетами.В течение последних нескольких десятилетий многие правительства приватизировали энергетическую инфраструктуру и улучшили энергетическую политику, поэтому коммунальные предприятия должны работать эффективно и оптимизировать прибыль. В результате у коммунальных предприятий появляется больший стимул бороться с хищениями электроэнергии и защищать свои доходы.
Кроме того, цены на электроэнергию росли в основном из-за увеличения стоимости сырья, такого как нефть и уголь, используемых при производстве электроэнергии (рис. 1) . В течение последних двух десятилетий в U.S., средние цены на электроэнергию увеличивались примерно на 2% в год с 0,078 доллара за киловатт-час в 1990 году до 0,114 доллара за киловатт-час в 2010 году. Плохие макроэкономические условия усугубили ситуацию, потому что во времена экономических трудностей некоторые потребители и бизнес склонен воровать электричество.
1. Увеличение стоимости сырья привело к среднегодовому росту цен на электроэнергию на 1,9% с 1990 по 2010 год. (любезно предоставлено Управлением энергетической информации США)Технические стандарты для интеллектуальных счетчиков
Коммунальные предприятия всего мира знают о краже электроэнергии в течение многих лет и установили ряд технических требований к счетчикам электроэнергии, которые предназначены для предотвращения взлома счетчиков и минимизации краж.Международная техническая комиссия, являющаяся официальным органом, разрабатывающим международные стандарты для счетчиков электроэнергии, разработала спецификацию для счетчиков статического электричества, которая охватывает классы точности 0,2 и 0,5.
В документе IEC62053-22 есть целый раздел, в котором описаны «влияющие величины», которые могут ухудшить точность счетчика. Он включает в себя эффекты, которые могут возникнуть во время вмешательства, такие как изменение последовательности фазных напряжений, приложение внешнего переменного или постоянного магнитного поля или наложение электромагнитных радиочастотных помех.
В частности, IEC62053-22 утверждает, что для класса 0,2 метра внешнее переменное магнитное поле с напряженностью 0,5 мТл может вызвать ошибку не более 0,5% от истинного измеренного значения. Он также определяет требования к испытаниям и описывает все исходные условия, необходимые для подтверждения того, что счетчик соответствует спецификации.
Американский национальный институт стандартов разработал аналогичную спецификацию, которая определяет события взлома электросчетчика и устанавливает, как счетчики должны поддерживать правильную работу и точность.Документ ANSI C12-20-2002 включает раздел, в котором рассматриваются условия, которые могут совпадать с вмешательством в счетчик, например, приложение внешнего магнитного поля или воздействие на счетчик внешних электромагнитных помех (EMI) или радиочастотных помех (RFI). Предел допустимой погрешности для спецификации ANSI составляет ± 1,0% отклонения от истинного измеренного значения.
В дополнение к этим базовым стандартам многие страны добавляют особые требования, направленные на решение проблемы хищения энергии. В Индии региональная спецификация определяет 25 уникальных схем взлома, которые счетчик должен обнаруживать.Законодательство Германии устанавливает очень сложный предел устойчивости к постоянному магнитному полю: счетчик электроэнергии должен сохранять свою точность, даже когда магнит 1,2 Тл приложен ко всем поверхностям корпуса счетчика. Во многих других странах есть дополнительные требования, призванные дополнить стандарты счетчиков IEC или ANSI. Таким образом, заинтересованные стороны отрасли хорошо осведомлены об этой проблеме и вкладывают значительные усилия в разработку технических стандартов для минимизации хищений электроэнергии.
Конвергенция инновационных технологий
Прежде чем описывать новые технологии, важно понять основные строительные блоки интеллектуального счетчика электроэнергии (рис.2) .
2. Интеллектуальные счетчики состоят из пяти основных строительных блоков.Входные датчики преобразуют большой уровень входного сигнала в нечто меньшее, что будет совместимо с остальной системой. АЦП создает поток битов для дальнейшей обработки. Изоляция требуется во многих конкретных стандартах счетчиков и регионах. Системный микроконтроллер вычисляет все измеряемые величины энергии, такие как ватт, Irms, Vrms и VAR. Наконец, коммуникационный процессор обеспечивает обмен инструкциями по измерению энергии и управлению между бэк-офисом коммунального предприятия и точкой потребления.
Два общих подхода к проектированию многофазного счетчика различаются в зависимости от того, как в системе реализована изоляция. Один из подходов к проектированию использует трансформаторы тока (ТТ) для входных датчиков, поскольку они обеспечивают гальваническую развязку и подходят для измерения широкого диапазона входных токов (рис. 3) .
3. Один из подходов к конструкции многофазного счетчика использует трансформаторы тока для входных датчиков, поскольку они обеспечивают гальваническую развязку и подходят для измерения широкого диапазона входных токов.Во втором подходе к проектированию используется технология оптопары, которая может быть небольшой и недорогой (рис. 4) .
4. Другой подход к конструкции многофазного измерителя использует технологию оптопары, которая может быть небольшой и недорогой, чтобы обеспечить изоляцию.Технология чиповых трансформаторов теперь позволяет изолировать не только каналы данных, но и область питания, чтобы система могла быть полностью отделена. Благодаря очень маленькому размеру и очень высокой производственной надежности, он может быть объединен с другими блоками интеллектуальных счетчиков в одном корпусе IC.Результатом является новая архитектура многофазного интеллектуального счетчика (рис. 5) .
5. Технология чиповых трансформаторов может быть объединена с другими блоками интеллектуальных счетчиков в одном корпусе IC для создания новой многофазной архитектуры интеллектуального счетчика. Изолированный ACD обеспечивает изоляцию.Когда поставщики полупроводников используют технологию преобразователя в масштабе микросхемы и передовую технологию преобразователя в одном корпусе ИС, системы интеллектуальных счетчиков выходят на новый уровень интеграции, производительности и снижают общую стоимость.Относительно легко вмешаться в ТТ, поместив поблизости внешний постоянный магнит, что в конечном итоге приведет к заниженному счету или вообще прекращению работы интеллектуального счетчика.
Технология чиповых трансформаторов исключает этот распространенный метод кражи электроэнергии, поэтому коммунальные предприятия больше не страдают от потери дохода. Благодаря новому уровню интеграции, доступному сегодня, больше нет необходимости использовать внешние трансформаторы тока в качестве типа датчика для интеллектуальных счетчиков. ТТ не только подвержены взлому, они также большие, тяжелые и дорогие, особенно если они устойчивы к постоянному току.
Чем интеллектуальные счетчики с изолированными АЦП сравниваются с счетчиками, в которых используется технология внешней оптопары? Самым большим преимуществом является то, что с изолированными АЦП система становится намного более надежной из-за меньшего количества компонентов. Обратите внимание, что конструкция оптопары требует как минимум шести дополнительных компонентов: трех блоков питания для каждого из трех фазных токов (PSU2-PSU4) и трех дискретных микросхем оптопары, которые обеспечивают гальваническую развязку для каждого из трех фазных токов (OC1-OC3). .
Отсутствие дополнительных компонентов в интеллектуальном счетчике упрощает производство и повышает надежность в долгосрочной перспективе.Это важно, поскольку интеллектуальные счетчики должны правильно работать в полевых условиях и сохранять свою точность в суровых условиях в течение многих лет. Когда интеллектуальные счетчики включают изолированные АЦП, количество компонентов сокращается, а долговременная надежность повышается, что в конечном итоге приводит к снижению эксплуатационных расходов для коммунального предприятия.
Заключение
Кража электроэнергии становится все более актуальной проблемой для коммунальных служб. Однако конвергенция инновационных технологий приводит к улучшению конструкции счетчиков электроэнергии и усилению защиты от кражи с помощью внешнего магнита.Прецизионные преобразователи и преобразователи на кристалле могут быть объединены в одном корпусе ИС, чтобы создать новый класс интеллектуальных счетчиков. Эти интеллектуальные счетчики будущего полностью невосприимчивы к магнитному вмешательству. Электроэнергетические компании, которые приступают к развертыванию интеллектуальных счетчиков с изолированной технологией ADC, увидят снижение уровня хищения электроэнергии и увеличение своих долгосрочных доходов.
Джон Питрус , менеджер по маркетингу продукции для измерения энергии в Analog Devices, отвечает за удовлетворение растущих технологических потребностей в Smart Grid и смежных областях.Он тесно сотрудничает с клиентами, чтобы удовлетворить требования к учету электроэнергии и новым приложениям для измерения энергии. Он получил степень бакалавра в области компьютерной и системной инженерии в Политехническом институте Ренсселера в 1985 году и степень магистра делового администрирования со специализацией в маркетинге в Школе бизнеса Бута Чикагского университета в 1991 году. Измерительная микросхема – это тип микросхемы, которая измеряет сигналы переменного тока.Поскольку он был впервые использован в продуктах для электросчетчиков, в отрасли он также широко известен как чип электросчетчика. Он может подсчитывать потребляемую мощность электрических нагрузок, измерять мощность и ток электрических нагрузок, а также напряжение в сети. Электросеть обычно делится на однофазное электричество и трехфазное электричество, поэтому существует два основных типа микросхем счетчиков электроэнергии: один – однофазные измерительные микросхемы, а другой – трехфазные измерительные микросхемы. С развитием индустрии Интернета вещей в последние годы, помимо добавления функций беспроводной связи, многие интеллектуальные продукты используются в продуктах, связанных с использованием городской энергии, таких как WIFI PLUG, зарядные устройства, интеллектуальные светофоры и оборудование для обнаружения пожара.Для измерения параметров электроэнергии добавляется измерительная микросхема, поэтому измерительная микросхема постепенно переходит от промышленных приложений к потребительским. Самая основная функция измерительного чипа – измерение потребляемой мощности, размера мощности, эффективного тока и эффективного напряжения. Это самая основная измерительная функция измерительного чипа. Помимо основных функций измерения, некоторые измерительные микросхемы могут также измерять такие параметры, как коэффициент мощности, линейная частота сети, фазовый угол, точка пересечения нуля и полная мощность.Этот тип измерительной микросхемы выполняет множество функций. В следующей таблице перечислены несколько типов измерительной микросхемы по функциональной классификации Теперь мы должны вернуться к нашему продукту, в соответствии с определением продукта, мы должны выбрать соответствующий измерительный чип. Перед тем, как выбрать подходящий измерительный чип, мы должны сначала знать, какой продукт нам нужно спроектировать, какие функции он имеет и какие функциональные параметры измерительного чипа необходимо использовать для достижения этих функций. В настоящее время имеющиеся на рынке измерительные микросхемы в целом могут выполнять большинство функций продукта, и мы можем делать выводы, только обращая внимание на несколько тонких индикаторов. Ниже приведен простой метод разложения функций продукта, а затем обратный поиск на основе этих функций для поиска подходящей измерительной микросхемы. Мы можем разложить индикаторы, относящиеся к продукту, с помощью указанной выше последовательности. 1. Частота обновления: относится к скорости обновления данных параметров мощности, необходимых для продукта; 2. Минимальное значение измеряемого тока: какой минимальный ток может измеряться устройством в мА? 3. Минимальное измеренное значение мощности: Какой минимальный ток в Вт может измеряться устройством? 4. Точность. Каков допустимый диапазон отклонения точности, требуемый для продукта, например, в пределах 1%, 2% или 5%? 5.Диапазон измерения электроэнергии: какой диапазон напряжения может измерять устройство, например от 90 В до 265 В? 6. Требуется ли калибровка? Калибровка – относительно сложный процесс. Для некоторых продуктов не требуется высокая точность, например точность в пределах 1%, поэтому можно использовать измерительные чипы, не требующие калибровки. 7. Коммуникационный интерфейс В зависимости от ресурсов MCU выберите количество микросхем с подключением UART или SPI. 8.Линейная частота Если измеряется линейная частота сети, можно использовать измерительную микросхему с функцией измерения линейной частоты. Что такое микросхема учета
Каковы функции измерительной микросхемы
Следующая таблица представляет собой таблицу производительности и различия функций различных типов измерительных чипов.
Выше мы в основном имеем предварительное представление о измерительной микросхеме, а также знаем, какие электрические параметры измерительная микросхема может измерять.
Какой продукт вы хотите производить?