单片机在智能电表领域的应用_开题报告

（一）国内研究现状

我们现在所说的智能电表，它已经不是传统意义上的电能表，智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，为了适应智能电网和新能源的使用它还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能，智能电表代表着未来节能型智能电网最终用户智能化终端的发展方向。

以下是2015年我国智能电表发展现状分析：

作为我国电网工程中的重要一环，智能电表是联系用户端与供电端的枢纽，是实现双向互动智能用电的“末端神经”。用户家中的电表将与“用电信息采集系统”联网，用户可享受到快捷查询用电情况、停电前自动提醒等一系列人性化新服务。

智能电表是物联网大规模应用的一个重要场景。据国家电网2015年计量工作推进会议，今年的计量工作目标包括安装智能电表6，060万只，可见中国智能电表市场潜力巨大。未来两大电网合计智能电表和用电管理系统市场约每年160亿元以上。2015年，全国智能电表用户数将超过1.4亿；到2020年，国网、南网将全面建成智能（绿色）电网。目前，国网挂网电表2.2亿台、南网挂网电表5000万台，以及新增用户都将更换成智能电表。

但是，2009年以来，智能电能表开始逐步取代机械式电能表。由于缺乏统一标准，不仅困扰着电表企业的设计生产，也影响了智能电能表的推广应用。

日前，国家能源局批准发布了《智能电能表功能规范》（以下简称“规范”）等8项智能电能表标准，进一步推动我国智能电能表技术发展，提升智能电能表安全防护、防窃电、抗强磁干扰等技术水平，为智能电网建设提供重要的技术支撑。

《规范》等8项智能电能表标准，分别从功能定义、外观结构、技术指标、试验检测等方面进行规范和统一。明确可实现电能量双向及阶梯计量、负荷控制、智能防窃电、实时监测、信息交互等多种功能。外观型式设计由原来的上千种缩减至4种，大幅降低了电能表企业设计、开发、加工等成本。

同时，统一通信规约及安全规范，实现了电能数据采集与设定双向交互，电表数据可实时采集、网上缴费和电量信息查询等功能，可为智能家居的电能应用提供大数据、云计算等数据支撑。创新提出电源电压影响等多个试验方法，建立了标准化检测方法体系。

近几年随着我国智能电表的大量安装和推广，目前各省电力公司的数据中心都累积了规模巨大的智能电表量测数据，如何运用这一宝贵的基础性数据资源，挖掘其潜在价值，是学术界和产业界共同关注的焦点。

同时，国家标准与所有表计企业息息相关，行业未来怎么发展？智能电能表如何设计实现多种功能？智能电能表如何统一外观结构，如何统一通信规约和安全规范，如何设计才能通过标准化检测方法体系？这些问题困扰着所有表计企业。

未来随着智能电网进入全面建设的重要阶段和我国城镇化建设的进一步推进，城乡配电网的智能化建设工作会全面拉开，包括智能电表及智能成套设备、智能配电、控制系统等三大领域将迎来黄金发展期。

根据相关标准显示，未来智能电表可实现电能数据采集与设定双向交互。电表数据可实时采集、网上缴费和电量信息查询等功能，为智能家居的电能应用提供大数据、云计算等数据支撑。

表计企业在能源互联网中的优势：获得第一手数据，知道怎么玩，怎么赚钱。是售电开放后受益的第一波企业。有些公司拿到数据，知道这个数据好，但是不知道该怎么运作，怎么赚钱。

能源互联网的重点是：分布式发电、智能配电、智能用电、需求侧管理、用户侧电能服务。

表计企业在能源互联网中的劣势：转型困难，由生产导向企业转为服务导向企业比较困难，需要人力物力转变。转型成功者比较少，电力设备企业和能源企业要和ICT企业，互联网企业合作。

能源互联网对于电网企业而言，更关注的技术支撑问题，行动计划就是要向用户侧进一步拓展和延伸，其中，开发新型智能电表、做真正的高级量测体系等将优先进行。

智能电表在能源互联网中承担载体的作用。在未来的能源市场分配中起着不可或缺的作用。智能电表是综合利用互联网和电网通信系统设施，构建具有带宽保障，海量计算和灵敏反应能力的信息基础。随着售电侧改革的不断推进，目前来看，具备配网资源的公司、智能电表公司、节能服务公司、分布式能源公司等都有机会进入售电市场及能源互联网这一新领域。

因此，智能电表已经不是传统意义上的计量功能，为了适应能源互联网和新能源的使用它还具有多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能，更先进的智能电表代表着未来售电市场最终用户智能化终端的发展方向。

能源互联网基础设施建设以分布式项目、用户侧储能和能源路由器为核心，分布式能源、储能、智能电表、充电桩、智能逆变器将构成能源互联网的基础设施。智能售电、需求侧管理。

以智能售电和需求侧管理为核心，随着多背景主体进入售电领域，电力交易市场机制基本建立，售电公司将由价格竞争转向服务竞争。智能配电，售电和电力交易市场，加上发电主体更大的波动性，将会倒逼配电的智能进化和开放。

中高级能源互联网。从更加灵活的配电调度，到智能组网，再到易大数据和人工智能、机器学习为技术支撑的自组织网络。

综上所述，我们可以设想，不仅智能电表企业，水表，气表，热表等表计企业在能源互联网中都应该抓住机遇，研发更多一体化智能化功能产品，和ICT企业、互联网企业合作，应用用户大数据，通过能源管理，实现赢利。

虽然国内的智能电网已经处在世界领先水平，但智能电表的互联网化还远远不够，主要弊端体现在无法实时有效的采集底层电表数据，传统的485布线复杂，PLC电力载波在国内复杂的电网环境下略显无力。

（二）国外研究现状

智能电表行业的蓬勃发展，国外的电能表公司显得中规中矩，限于低端市场都被国内电表厂商占据80%的市场，高端市场例如欧美等高端市场都被国外厂商占据。由于国外厂商在各个项目中使用自己研发的智能系统，国内厂商要占据市场就必须加入这个系统或者提供更好的管理系统，这就形成了技术壁垒，导致国内迟迟无法占据外国的高端市场。

综上所述，智能电表行业前景宽广，但是国内目前的互联网化在处于初级阶段，如何有效收集数据成为了互联网化的瓶颈，本文主要对比目前电能表的各种通讯方式，针对各种环境给予最佳解决方案，并展望未来的新技术。

二、^范文提纲

1开发背景

国内现状

国外现状

2 智能电表系统设计方案

2.1 总体设计方案概述

2.2 单项三线智能表开发

2.2.1 TDK6542G芯片介绍

2.2.2 开发环境介绍

2.2.3单相三线表的设计开发

2.3 系统通讯方案

2.3.1目前主流通讯方案介绍

2.3.2 本方案的通讯网络设计

2.4主站系统

2.4.1主站系统功能介绍

2.4.2主站接入协议

3 总结与展望

三、参考文献

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