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1、三相电子式多功能电能表调试摘要：本文通过对DTSD341 -9D型三相电子式多功能电能表工作原理详细阐述，详细介绍了整个电能表系统调试的过程。关键词：电能表 原理 通讯 调试0 概述2009年为了适应我厂电力系统的需求，引进了DTSD341 -9D型三相电子式多功能电能表，该表具有高精度、长寿命计量、高速率、实时测量、开放式高速率通信技术等优点，彻底解决了以前精度低，通讯时常中断的现象，把我厂的电能计量系统推向了一个新的高度。1 改造前电能表系统分析 （改造前的电能表系统）（调试后的电能表系统）从图中可以看出，我厂的电能表系统是由485线连接组成的。485通信线由两根双绞线组成，它是通过两根通
2、信线之间的电压差的方式来传递信号；在同一个网络系统中，使用同一种电缆，尽量减少线路中的接点，否则会影响到485的通信。从对比图可以看出，原先电能表系统只有一路485，到我厂电力控制系统（ECS）和供电的数据都是通过这一路485传送，有时候会产生反射信号，对通讯产生较强的干扰，时常发生数据干扰和通讯中断的现象。调试后的电能表（DTSD341 -9D）系统具有两路485通讯接口，第一路485接入我厂ECS系统，第二路485接口接入供电采集器系统，这样的话，两路485分别在两个网络系统中，数据传送过程中信号不会受到影响，通讯也不会发生时常中断现象。2 DTSD341 -9D型三相电子式多功能电能表的
3、技术分析2.1 工作原理：DTSD341 -9D型电能表采用DSP管理MCU，其基本工作原理如下：16位A/D转换器和DSP高速数据处理器对各相电流、电压进行采样。通过相应的数学计算，由DSP部分完成对电参量测量、电能累计及电能计算等工作。计算数据通过高速通信接口与管理MCU进行数据交换；管理部分采用一款16位MCU，主要完成显示、数据统计、存储、通信、电表功能选择以及初始化数据设定等工作。其整表硬件原理框图如图1所示。 图 1 DSSD331/DTSD341 9D原理框图 DTSD341 9D型表面板说明，详见图2所示调制型红外接口运行指示灯事件指示灯液晶显示屏吸附式红外接口脉冲输出指示取消
4、键确认键下移键数据备份卡（上表盖内侧）条码张贴处接线端盖铅封处上表盖铅封处 图2 DSSD331/ DTSD341 9D型表面板布置图2.2 相关的技术参数项 目技 术 参 数参比电压357.7V/100V （三相四线）3100V （三相三线）参比电流1.5(6)A,1(6)A频率范围50（15）Hz (默认)；电压测量范围及误差PT供电时：Un30% Un，偏差0.5%辅助电源供电时：15V130V，偏差0.5%电流测量范围及误差0.1A6A，优于0.5%准确度等级总有功：0.2S，无功：1级基波有功：0.5S级工作温度-2055（点阵液晶显示模块低温限制）极限工作温度-2065相对湿度95
5、%(无凝露)启动电流有功：1Ib；无功：2Ib；功耗2W，10VA（每一电压线路）MTBF6104 h脉冲输出常数有功： 20000 imp/kWh （默认值）无功： 20000 imp/kvarh （默认值）（其它值可设）脉冲输出宽度(8010)ms（默认），其它可设最大容许通过电流15mA（DC）工 作 电 压5V24V（DC）2.3 功能介绍2.3.1 测量计量功能该表可以计量总及6个费率的输入/输出有功、输入/输出无功及四象限无功电能，有功准确度等级为0.2S级，无功准确度等级为1级. 该表能测量各相/各元件的电压（显示分辨率：0.01V）、电流（显示分辨率：0.001A），测量总及各
6、相/各元件的有功功率、无功功率、功率因数及电网频率。根据需要也可计算出三相三线制时各线对虚拟中点的电参量值。该表除给出当前有、无功总及分时电能、最大需量及最大需量发生时间外，还给出了上1月到上12月的相应历史数据。2.3.2 谐波分析DSP对电流和电压信号实时进行256点FFT变换处理，可给出232次电压、电流谐波分量的幅值、相位等测量值，谐波幅值精度为2%（221次谐波），相位精度为12度，所有的谐波信息可以通过液晶显示屏显示，也可通过通信口将相关的谐波数据读出。2.3.3 负荷曲线记录功能电表可通过任意一个通信接口（两个RS485接口或红外接口）对“负荷曲线记录模式”及“负荷曲线记录起始时
7、间”进行设定，以选择八类数据中的几项或全部进行同时或不同定时的记录，以便用户绘制负荷曲线进行相应分析。2.3.4 事件记录功能该表具有掉电，断相，失压，无负荷，断流，电压过压，电压不平衡，电流不平衡，电流不对称，电压不对称，电压逆相序，上电，复位，清需量等事件记录。2.4 通信方式电表有两路独立的RS485和一路独立的接触式或调制型光学通信接口。两路RS485接口在辅助端子上的排列序号如下，具体接线端子示意图详见下图第一路：1（A）、2（B）、3（GND）；第二路：4（A）、5（B）、6（GND）；辅 助 端 子通 信 接 线 端 子脉 冲 输 出 端 子1234567891011121314
8、ABGABGCECECECE1#RS4852#RS485输入有功输出有功输入无功输出无功辅 助 端 子时钟输出费率切换 负荷控制151617181920CECE时钟输出费率/需量切换图3：通讯方式两路端口可以采用不同的通信地址及不同的通信速率，通信速率为1200bps、2400bps、4800bps、9600bps可选（掉电后保留最近一次的通信速率）。通信协议为部颁DL/T645（威胜公司对此协议有扩展）。其中：吸附式红外：波特率1200bps，用于校表，抄表或设置参数；调制型红外：波特率1200bps，用于抄表或设置参数；串行通讯口：2个独立的RS485，用于抄表、校表和设置参数；3 电能表
9、的接入3.1 电能表的通讯接入RS-485通信接口接线图根据调试后的电能表系统的标识，第一路485线接入我厂电力控制系统（ECS），通信设备的两根通信线、线与电度表通信接口RS-485的、线对应联接。第二路485接口接入供电，接入的过程中注意正负极不要接反。3.2 电能表的通讯规约该表的通讯接口是RS-485和直接光学接口（调试），采用的规约是原电力部部颁DL/T645-1997协议,通讯方式：串行异步半双工；字符格式：字符格式；1位起始位，1位停止位，8位数据位偶校验；3.3 电能表的设置电表进行通讯前，（以test485软件为例）必须进行如下设置：通讯端口、数据位、停止位、波特率、校验方式
10、等。1) 进入软件(TEST485)后,进通讯功能端口设置(下图设置)确定上图的端口对应的是计算机的通讯口，可从计算机的硬件管理查看；数据位是8位；停止位1；光电通讯和红外通讯的波特率都是1200，而RS485则可以选择各种波特率，我厂采用1200常用的波特率，其它波特率经我们测试也能正常使用；校验方式为偶校验。2）通讯功能选项设置(下图设置)确定3）通讯功能从站设置(如下图,设备地址就是要设置表的地址，我们设置表的地址为35,密码都是000000) 确定4）基本命令按住表的2号键后,写设备地址成功(写表地址)5）表操作可以读电量，读最大需量等等电表的整个通讯设置已经结束，最后就是测试，备份相关的数据。4 结论 改造后的电能计量更加精确，大大提高了我厂的经济效益；通讯没有再发生中断的现象；使得电厂的电量指标得到进一步的完善。 参考文献：1 王运全. 新建001级三相电能表标准装置的特点及改进J电测与仪表, 1996,(07) .2 卢运培,李东江,刘水. 国产化0.01级三相电能表智能检定装置J电测与仪表, 1999,(05) .3 长沙威胜电子有限公司，DSSD331/DTSD341 -9D型三相电子式多功能电能表说明书。