三相電子式多功能電能表調(diào)試

1、三相電子式多功能電能表調(diào)試摘要：本文通過對(duì)DTSD341 -9D型三相電子式多功能電能表工作原理詳細(xì)闡述，詳細(xì)介紹了整個(gè)電能表系統(tǒng)調(diào)試的過程。關(guān)鍵詞：電能表 原理 通訊 調(diào)試0 概述2009年為了適應(yīng)我廠電力系統(tǒng)的需求，引進(jìn)了DTSD341 -9D型三相電子式多功能電能表，該表具有高精度、長(zhǎng)壽命計(jì)量、高速率、實(shí)時(shí)測(cè)量、開放式高速率通信技術(shù)等優(yōu)點(diǎn)，徹底解決了以前精度低，通訊時(shí)常中斷的現(xiàn)象，把我廠的電能計(jì)量系統(tǒng)推向了一個(gè)新的高度。1 改造前電能表系統(tǒng)分析 （改造前的電能表系統(tǒng)）（調(diào)試后的電能表系統(tǒng)）從圖中可以看出，我廠的電能表系統(tǒng)是由485線連接組成的。485通信線由兩根雙絞線組成，它是通過兩根通

2、信線之間的電壓差的方式來傳遞信號(hào)；在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，使用同一種電纜，盡量減少線路中的接點(diǎn)，否則會(huì)影響到485的通信。從對(duì)比圖可以看出，原先電能表系統(tǒng)只有一路485，到我廠電力控制系統(tǒng)（ECS）和供電的數(shù)據(jù)都是通過這一路485傳送，有時(shí)候會(huì)產(chǎn)生反射信號(hào)，對(duì)通訊產(chǎn)生較強(qiáng)的干擾，時(shí)常發(fā)生數(shù)據(jù)干擾和通訊中斷的現(xiàn)象。調(diào)試后的電能表（DTSD341 -9D）系統(tǒng)具有兩路485通訊接口，第一路485接入我廠ECS系統(tǒng)，第二路485接口接入供電采集器系統(tǒng)，這樣的話，兩路485分別在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳送過程中信號(hào)不會(huì)受到影響，通訊也不會(huì)發(fā)生時(shí)常中斷現(xiàn)象。2 DTSD341 -9D型三相電子式多功能電能表的

3、技術(shù)分析2.1 工作原理：DTSD341 -9D型電能表采用DSP管理MCU，其基本工作原理如下：16位A/D轉(zhuǎn)換器和DSP高速數(shù)據(jù)處理器對(duì)各相電流、電壓進(jìn)行采樣。通過相應(yīng)的數(shù)學(xué)計(jì)算，由DSP部分完成對(duì)電參量測(cè)量、電能累計(jì)及電能計(jì)算等工作。計(jì)算數(shù)據(jù)通過高速通信接口與管理MCU進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；管理部分采用一款16位MCU，主要完成顯示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)、通信、電表功能選擇以及初始化數(shù)據(jù)設(shè)定等工作。其整表硬件原理框圖如圖1所示。 圖 1 DSSD331/DTSD341 9D原理框圖 DTSD341 9D型表面板說明，詳見圖2所示調(diào)制型紅外接口運(yùn)行指示燈事件指示燈液晶顯示屏吸附式紅外接口脈沖輸出指示取消

4、鍵確認(rèn)鍵下移鍵數(shù)據(jù)備份卡（上表蓋內(nèi)側(cè)）條碼張貼處接線端蓋鉛封處上表蓋鉛封處 圖2 DSSD331/ DTSD341 9D型表面板布置圖2.2 相關(guān)的技術(shù)參數(shù)項(xiàng) 目技 術(shù) 參 數(shù)參比電壓357.7V/100V （三相四線）3100V （三相三線）參比電流1.5(6)A,1(6)A頻率范圍50（15）Hz (默認(rèn))；電壓測(cè)量范圍及誤差PT供電時(shí)：Un30% Un，偏差0.5%輔助電源供電時(shí)：15V130V，偏差0.5%電流測(cè)量范圍及誤差0.1A6A，優(yōu)于0.5%準(zhǔn)確度等級(jí)總有功：0.2S，無功：1級(jí)基波有功：0.5S級(jí)工作溫度-2055（點(diǎn)陣液晶顯示模塊低溫限制）極限工作溫度-2065相對(duì)濕度95

5、%(無凝露)啟動(dòng)電流有功：1Ib；無功：2Ib；功耗2W，10VA（每一電壓線路）MTBF6104 h脈沖輸出常數(shù)有功： 20000 imp/kWh （默認(rèn)值）無功： 20000 imp/kvarh （默認(rèn)值）（其它值可設(shè)）脈沖輸出寬度(8010)ms（默認(rèn)），其它可設(shè)最大容許通過電流15mA（DC）工 作 電 壓5V24V（DC）2.3 功能介紹2.3.1 測(cè)量計(jì)量功能該表可以計(jì)量總及6個(gè)費(fèi)率的輸入/輸出有功、輸入/輸出無功及四象限無功電能，有功準(zhǔn)確度等級(jí)為0.2S級(jí)，無功準(zhǔn)確度等級(jí)為1級(jí). 該表能測(cè)量各相/各元件的電壓（顯示分辨率：0.01V）、電流（顯示分辨率：0.001A），測(cè)量總及各

6、相/各元件的有功功率、無功功率、功率因數(shù)及電網(wǎng)頻率。根據(jù)需要也可計(jì)算出三相三線制時(shí)各線對(duì)虛擬中點(diǎn)的電參量值。該表除給出當(dāng)前有、無功總及分時(shí)電能、最大需量及最大需量發(fā)生時(shí)間外，還給出了上1月到上12月的相應(yīng)歷史數(shù)據(jù)。2.3.2 諧波分析DSP對(duì)電流和電壓信號(hào)實(shí)時(shí)進(jìn)行256點(diǎn)FFT變換處理，可給出232次電壓、電流諧波分量的幅值、相位等測(cè)量值，諧波幅值精度為2%（221次諧波），相位精度為12度，所有的諧波信息可以通過液晶顯示屏顯示，也可通過通信口將相關(guān)的諧波數(shù)據(jù)讀出。2.3.3 負(fù)荷曲線記錄功能電表可通過任意一個(gè)通信接口（兩個(gè)RS485接口或紅外接口）對(duì)“負(fù)荷曲線記錄模式”及“負(fù)荷曲線記錄起始時(shí)

7、間”進(jìn)行設(shè)定，以選擇八類數(shù)據(jù)中的幾項(xiàng)或全部進(jìn)行同時(shí)或不同定時(shí)的記錄，以便用戶繪制負(fù)荷曲線進(jìn)行相應(yīng)分析。2.3.4 事件記錄功能該表具有掉電，斷相，失壓，無負(fù)荷，斷流，電壓過壓，電壓不平衡，電流不平衡，電流不對(duì)稱，電壓不對(duì)稱，電壓逆相序，上電，復(fù)位，清需量等事件記錄。2.4 通信方式電表有兩路獨(dú)立的RS485和一路獨(dú)立的接觸式或調(diào)制型光學(xué)通信接口。兩路RS485接口在輔助端子上的排列序號(hào)如下，具體接線端子示意圖詳見下圖第一路：1（A）、2（B）、3（GND）；第二路：4（A）、5（B）、6（GND）；輔 助 端 子通 信 接 線 端 子脈 沖 輸 出 端 子1234567891011121314

8、ABGABGCECECECE1#RS4852#RS485輸入有功輸出有功輸入無功輸出無功輔 助 端 子時(shí)鐘輸出費(fèi)率切換 負(fù)荷控制151617181920CECE時(shí)鐘輸出費(fèi)率/需量切換圖3：通訊方式兩路端口可以采用不同的通信地址及不同的通信速率，通信速率為1200bps、2400bps、4800bps、9600bps可選（掉電后保留最近一次的通信速率）。通信協(xié)議為部頒DL/T645（威勝公司對(duì)此協(xié)議有擴(kuò)展）。其中：吸附式紅外：波特率1200bps，用于校表，抄表或設(shè)置參數(shù)；調(diào)制型紅外：波特率1200bps，用于抄表或設(shè)置參數(shù)；串行通訊口：2個(gè)獨(dú)立的RS485，用于抄表、校表和設(shè)置參數(shù)；3 電能表

9、的接入3.1 電能表的通訊接入RS-485通信接口接線圖根據(jù)調(diào)試后的電能表系統(tǒng)的標(biāo)識(shí)，第一路485線接入我廠電力控制系統(tǒng)（ECS），通信設(shè)備的兩根通信線、線與電度表通信接口RS-485的、線對(duì)應(yīng)聯(lián)接。第二路485接口接入供電，接入的過程中注意正負(fù)極不要接反。3.2 電能表的通訊規(guī)約該表的通訊接口是RS-485和直接光學(xué)接口（調(diào)試），采用的規(guī)約是原電力部部頒DL/T645-1997協(xié)議,通訊方式：串行異步半雙工；字符格式：字符格式；1位起始位，1位停止位，8位數(shù)據(jù)位偶校驗(yàn)；3.3 電能表的設(shè)置電表進(jìn)行通訊前，（以test485軟件為例）必須進(jìn)行如下設(shè)置：通訊端口、數(shù)據(jù)位、停止位、波特率、校驗(yàn)方式

10、等。1) 進(jìn)入軟件(TEST485)后,進(jìn)通訊功能端口設(shè)置(下圖設(shè)置)確定上圖的端口對(duì)應(yīng)的是計(jì)算機(jī)的通訊口，可從計(jì)算機(jī)的硬件管理查看；數(shù)據(jù)位是8位；停止位1；光電通訊和紅外通訊的波特率都是1200，而RS485則可以選擇各種波特率，我廠采用1200常用的波特率，其它波特率經(jīng)我們測(cè)試也能正常使用；校驗(yàn)方式為偶校驗(yàn)。2）通訊功能選項(xiàng)設(shè)置(下圖設(shè)置)確定3）通訊功能從站設(shè)置(如下圖,設(shè)備地址就是要設(shè)置表的地址，我們?cè)O(shè)置表的地址為35,密碼都是000000) 確定4）基本命令按住表的2號(hào)鍵后,寫設(shè)備地址成功(寫表地址)5）表操作可以讀電量，讀最大需量等等電表的整個(gè)通訊設(shè)置已經(jīng)結(jié)束，最后就是測(cè)試，備份相關(guān)的數(shù)據(jù)。4 結(jié)論 改造后的電能計(jì)量更加精確，大大提高了我廠的經(jīng)濟(jì)效益；通訊沒有再發(fā)生中斷的現(xiàn)象；使得電廠的電量指標(biāo)得