智能电表现场诊断的进展

  一百多年来，能源输送在技术方面变化很小，但近年来，配电网络发生了巨大变化。在一个由技术演进主导的世界中，能源部门已发展到包括风能和太阳能等可再次生产的能源。我们面临着新的挑战，例如电能的双向流动、可再次生产的能源发电的间歇性、电力分配、电力线上的噪声等，这些可能会引起电网稳定性问题。为了能够更好的保证向最终客户提供持续和优质的服务，配电故障。这项技术为电力公司和最终用户所带来了诸多好处。本文介绍智能电表的基础知识和现场诊断方面的进展。

  智能电表是配电网络的基本组成部分。除了监测能耗外，智能电表还能收集有关供电质量的数据。例如，它能测量无功电能、总谐波失真、谐波成分、电压浪涌和瞬变是不是真的存在以及频率的变化，所有这些都是电网状态的指标。但是，电表如何工作呢？

  在智能电表中，基本电力质量是从电压和电流测量获得的。这些测量结果由一个特殊的模拟前端(AFE)处理并提供给微控制器，微控制器显示结果或将其提供给通信节点以进行远程传输。完整结构还包括一个电源管理单元。

  电表的一个关键方面是电流测量。在电压测量中，测量结果与标称值可能只有很小的偏差，但电流测量不同，电流有很宽的动态范围，从几毫安到数百安，整个范围内都必须以尽可能高的精度做测量。使用简单的电阻分压器（较少情况下使用变压器）就能够直接进行电压测量，但用于读取电流的传感器则有很多种类。通常用以下四种传感器：分流器、电流互感器(CT)、罗氏线圈和霍尔效应传感器。这些传感器各有其优缺点。例如，分流器大范围的使用在家用电表，具有经济优势和实用性。分流器的最大缺点是焦耳热效应，这限制了它在大电流下的使用。

  相比之下，电流互感器在最大电流方面消除了分流器的限制，并且其本质上是隔离的，这非常有利。CT以环形形式提供，其初级绕组由导体表示，要测量的电流流过环路。次级绕组缠绕在铁磁材料上，匝数决定互感器匝数比。与分流器相比，CT成本更高，尺寸更大。电流互感器的一个重大限制是其铁磁芯，如果饱和，智能电表的运行会受到严重影响。饱和可能由交流中的直流偏置、高电流峰值或外部磁场（例如永磁体产生的磁场）引起。由于此限制，使用电流互感器的系统必须要提供屏蔽或其他保护机制以避免被篡改。

  霍尔效应传感器具有非常出色的频率响应，可以测量高强度电流。然而，这些优势会因高温漂移而减弱；为了获得所需的精度，必须在多个点进行系统校准。

  与电流互感器和霍尔效应传感器一样，罗氏线圈本质上是也隔离的。罗氏线圈是一个与导体互耦的电感器，待测电流流经该导体。磁耦合通过空气芯发生，因此不会引入铁磁材料常见的饱和问题。罗氏线圈的特点是传感器产生的信号与电流的导数成正比，因此就需要积分器来重建原始信号。

  为了实现宽动态范围和高线性度，以及能够测量非常高的电流，使用罗氏线圈进行电流检测需要使用稳定的积分器。此外，罗氏线圈特别容易受到外部场的影响，最终用户都能够藉此操纵功率测量。

  智能电表一定要能在相对较长的时间内（可能超过10年）准确执行其功能。良好的设计和硅电子器件的稳定性使其可以多年保持高精度水平。然而，闪电、电流尖峰或电压瞬变等环境事件会永久性地改变传感器的性能。假如没有先进的诊断系统，则很难检测到这种影响。mSure®是ADI公司开发的一种新型电表诊断技术，可以实时检查测量链的状态，防止传感器受到环境影响。mSure技术不受环境影响，能够最终靠诊断检测有无人为操纵。

  mSure技术的工作原理如图2所示。标准电表在没有反馈路径的情况下以开环方式工作。电流和电压由传感器转换，有一个处理链会增加增益，最后是模数转换，以便直接在数字域中提取数据。每个器件都对总误差有贡献；下线校准用于补偿初始误差，并确保电表精度保持在特定等级的规格范围内。

  标准电表一旦安装到现场，要测试其精度就只剩下一种办法，那就是将其物理移除并送到实验室测试。一种侵入性较小的替代方法是验证生产批次的性能，但这种方法成本很高。与标准电表相比，采用mSure技术的电表可以在现场通过更复杂的闭环系统实时验证精度，如图2所示。闭环系统包括添加一个基准电压模块，其生成一个稳定且非常精确的信号以注入传感器。该信号穿过整个测量链，由检测模块拾取。整个信号链受到实时监控，任何误差（如增益、漂移等）都会被捕获，支持连续校准以调整这些误差。此外，mSure技术的最大优势之一是欺诈检测。大多数篡改都涉及到改变测量链的增益，因此与开环系统不同，mSure能够立即检测到这种变化。

  mSure是非侵入式的，可以在电表运行时激活。为确保读数准确，一个适当的模块会检测并扣除mSure器件对最终电能测量的贡献。因此，电表的精度取决于基准电压模块的精度。根据定义，基准电压模块的精度优于系统所用传感器的精度。

  自动校准功能能随时激活。校准数据由电流和电压测量链的增益组成。mSure技术能高精度地提取这一些数据，而无需求助于昂贵的校准工作台。要执行自校准，首先应将电表连接到一个电压源。是否加负载是可选的。

  一旦将具备mSure技术的智能电表安装到现场，您就可以连续或以预定时间间隔检查电表的精度。如果电表存在精度漂移，可以校正校准数据，使电能计数准确。迄今为止，政府法规不允许在现场更改标准电表的校准数据。借助mSure技术，电力公司将能在需要时及时进行干预；如果干预时间比较久，对电能差异将有一个准确估计。

  ADE9153B和 ADE9322B是内嵌mSure®的，具有传感器监控和自校准功能，适用于ADI公司的下一代智能电表。

  mSure产品组合包括Energy Analytics Studio (EAS)。EAS是一种支持mSure技术的云分析服务，可验证每只电表的健康情况（健康监测），最终保护电力公司的收入。mSure Manager软件在系统微控制器上运行，可报告与电表参数相关的数据。报告频率可由运营商确定。mSure Manager允许您检查单只电表的状态，某个地理区域的所有电表（例如，那些受到某些异常天气事件影响的电表）的状态，或者某个生产批次的所有电表的状态。

  创新的mSure技术上的支持对现场电表进行实时诊断。结合Energy Analytics Studio，它能监控电表健康情况，发生实际故障时也无需干预，并能防止欺诈。这给电力公司带来的好处是优化电表管理，减少损失，节省成本，同时延长电表的平均使用寿命。

  说法。这是因为，听到这样的解释，让人总觉得像是听一个笑话。但是，笔者却认为此事背后其实隐藏着一个大问题。因为这如实地

  ，确实是电网发展史上具有重大意义的一环。它的诞生给我们带了许多方面的好处：1、合乎国家

  精度监控很重要，因为精度受传感器影响，传感器则暴露于高电流、电压事件和恶劣的环境。因此，

  施工；单相用户断电指示，三相用户缺相断电保护且指示；后付费功能：用户先用电，后缴费，可对公用电量进行分摊；控制功能：可以远程控制指定用户的通电或断电；数据安全：

  ，”孩子说，“我被派去见她！”笑话和这篇博文的唯一联系就是它们都包含Smart和Meter这两个词......它是一个相当薄弱的环节，但它是我能想到的最好的。到2019年，全球

  工作的同时获取各种信息，从而无需人工干预、断开连接或专用设备。精度和监控整个信号链是关键在汽车和工业等别的行业中，关键功能已将安全性概念纳入

  全球电力公司正在投资高级计量基础设施(AMI)，以便收集和分析用电量数据，以此来降低抄表成本，提供定制计费选项，并提供新服务。但是，电力公司对部署生命周期内的

  集成了计量与显示电量、数据存储、数据通信等多种功能。经试验验证后，证实了

  ，在正常运行时功耗仅有45 µA/MHz，在掉电模式下功耗更仅有2uA，能持续让智慧

  校核仪及使用方法。该专利由深圳市锦熹科技有限公司申请，并于2018年6月1日取得授权公告。

  校核仪及使用方法 /

  中，基本电气质量来自电压和电流测量。这些测量值由特殊的模拟前端（AFE）处理并提供给微控制器，微控制器显示它们或使它们可用于通信节点进行远程传输。电源管理单元完成结构。

  鸿蒙Ability Kit（程序框架服务）【ServiceExtensionAbility】

  不懂真得问！FREERTOS在中断里面，可以调用有任务级临界段代码的函数吗？