4.2.2 Микропроцессорные счетчики электроэнергии.

Основное отличие таких счетчиков от обычных (индукционных) в том, что они представляют собой небольшой "бортовой компьютер". В таких счетчиках практически отсутствуют подвижные части, выполняющие измерения потребленного электрического тока. Счетчик обычно состоит из измерительных датчиков тока и напряжения (трансформаторов с улучшенными характеристиками), схем измерения (АЦП - аналого-цифровые преобразователи), микроконтроллера обрабатывающего цифровые сигналы, памяти для хранения данных счетчика. Вся информация счетчика выводится на жидкокристаллическое табло. Питаются счетчики обычно от подключенных к ним цепей напряжения. В дополнение, хорошим тоном является установка резервного питания на счетчик (в виде различных аккумуляторных батарей). Они предназначены для поддержания целостности важной информации, когда счетчик отключен от цепей питания. Значения потребляемого тока определяется с помощью трансформаторов тока. В дальнейшем происходит перемножение сигналов тока и напряжения через АЦП на высокопроизводительном микропроцессоре с RISC-набором команд. Вся полученная информация записывается в память счетчика и параллельно отображается на жидкокристаллическом дисплее. Простейшая схема счетчика приведена на рисунке 4.3.

Трансформаторы тока Трансформаторы напряжения СБИС измерения (с АЦП) Память ОЗУ и ПЗУ

Рис. 4.3. Простая схема микропроцессорного счетчика.

В дополнение, в различных моделях счетчика могут вводиться дополнительные информационные выходы (токовая петля, числоимпульсное реле, в котором частота импульсов пропорциональна потребленной электроэнергии, выход RS-485 и т.п.). Практически во всех счетчиках имеется память для хранения программы работы счетчика, измеренных величин (т.е. активной и реактивной энергии) а также перечня различных значимых событий (количество входов в счетчик, пропадания питания, перехода на зимнее и летнее время и т.п.).

Отличительная особенность таких счетчиков - это возможность учета электроэнергии по различным тарифам.

Кроме того, такие счетчик могут быть хорошим диагностическим инструментом. Например счетчик "Альфа+" может работать как ВАФ (вольт-ампер-фазометр), показывать действующее значение тока и напряжения, гармоники и т.п.

Учитывая высокий класс точности таких счетчика (0,2 - 0,5) и отсутствие самохода (т.е. самопрозвольного движения диска, как в индукционном счетчике), можно сказать, что на сегодняшний день такие счетчики самый удобный вариант для учета электроэнергии.

  Для того, чтобы счетчик мог считать и показывать данные в него необходимо внести программу, которая будет "указывать" счетчику, что делать: как измерять, что измерять, куда и в каком виде записывать. Для этого необходимо иметь персональный компьютер с специальной программой, поставляемой со счетчиками, сам счетчик, специальный преобразователь для передачи данных от ЭВМ к счетчику. Причем, по большому счету, все счетчики программируется по одним и тем же правилам: пользователю не надо писать программ на каком-то языке программирования - все что от него требуется - это лишь отвечать на вопросы программы и помечать мышкой необходимые варианты работы счетчика.

Еще одно из полезных свойств данных счетчиков - возможность создания на их базе информационной системы сбора и обработки данных по расходу электроэнергии. Т.е. на базе таких счетчиков достаточно просто создать автоматизированную систему сбора информации. Допустим, имеется несколько объектов (подстанций или маленьких заводиков по производству продукции) и необходимо контролировать расход электроэнергии по объектам. В этом случае на точки учета устанавливаются микропроцессорные счетчики, подключается к ним модем и вся информация собирается на один ПК, стоящий, например, в офисе. В том случае если необходимо перепрограммировать счетчик – это можно сделать дистанционно, через модем. Для защиты от несанкционированного доступа счетчики имеют несколько уровней доступа к своей информации (для чтения, для модификации, для перепрограммирования). Кроме этого в памяти счетчика содержится информация о всех попытках считывания и доступа к счетчику, чтобы определить, когда данные в счетчике менялись.