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DTSD341 -9D型三相電子式多功能電能表工作原理詳細闡述，詳細介紹了整個電能表系統(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，引進了DTSD341 -9D型三相電子式多功能電能表，該表具有高精度、長壽命計量、高速率、實時測量、開放式高速率通信技術(shù)等優(yōu)點，徹底解決了以前精度低，通訊時常中斷的現(xiàn)象，把我廠的電能計量系統(tǒng)推向了一個新的高度。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；在同一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，使用同一種電纜，盡量減少線路中的接點，否則會影響到485的通信。從對比圖可以看出，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，有時候會產(chǎn)生反射信號，對通訊產(chǎn)生較強的干擾，時常發(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分別在兩個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳送過程中信號不會受到影響，通訊也不會發(fā)生時常中斷現(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)處理器對各相電流、電壓進行采樣。通過相應(yīng)的數(shù)學(xué)計算，由DSP部分完成對電參量測量、電能累計及電能計算等工作。計算數(shù)據(jù)通過高速通信接口與管理MCU進行數(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、存儲、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 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)；電壓測量范圍及誤差PT供電時：Un30% Un，偏差0.5%輔助電源供電時：15V130V，偏差0.5%電流測量范圍及誤差0.1A6A，優(yōu)于0.5%準確度等級總有功：0.2S，無功：1級基波有功：0.5S級工作溫度-2055（點陣液晶顯示模塊低溫限制）極限工作溫度-2065相對濕度95

5、%(無凝露)啟動電流有功：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 （默認值）無功： 20000 imp/kvarh （默認值）（其它值可設(shè)）脈沖輸出寬度(8010)ms（默認），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 測量計量功能該表可以計量總及6個費率的輸入/輸出有功、輸入/輸出無功及四象限無功電能，有功準確度等級為0.2S級，無功準確度等級為1級. 該表能測量各相/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)需要也可計算出三相三線制時各線對虛擬中點的電參量值。該表除給出當前有、無功總及分時電能、最大需量及最大需量發(fā)生時間外，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對電流和電壓信號實時進行256點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 負荷曲線記錄功能電表可通過任意一個通信接口（兩個RS485接口或紅外接口）對“負荷曲線記錄模式”及“負荷曲線記錄起始時

7、間”進行設(shè)定，以選擇八類數(shù)據(jù)中的幾項或全部進行同時或不同定時的記錄，以便用戶繪制負荷曲線進行相應(yīng)分析。2.3.4 事件記錄功能該表具有掉電，斷相，失壓，無負荷，斷流，電壓過壓，電壓不平衡，電流不平衡，電流不對稱，電壓不對稱，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立的RS485和一路獨立的接觸式或調(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 子時鐘輸出費率切換 負荷控制151617181920CECE時鐘輸出費率/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（威勝公司對此協(xié)議有擴展）。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個獨立的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)的標識，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；3.3 電能表的設(shè)置電表進行通訊前，（以test485軟件為例）必須進行如下設(shè)置：通訊端口、數(shù)據(jù)位、停止位、波特率、校驗方式

10、等。1) 進入軟件(TEST485)后,進通訊功能端口設(shè)置(下圖設(shè)置)確定上圖的端口對應(yīng)的是計算機的通訊口，可從計算機的硬件管理查看；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)我們測試也能正常使用；校驗方式為偶校驗。2）通訊功能選項設(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，我們設(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通訊設(shè)置已經(jīng)結(jié)束，最后就是測試，備份相關(guān)的數(shù)據(jù)。4 結(jié)論 改造后的電能計量更加精確，大大提高了我廠的經(jīng)濟效益；通訊沒有再發(fā)生中斷的現(xiàn)象；使得電廠的電量指標得