FRAM在智慧型電子式電表中的應用

2022-06-05 17:09:11 字數 1522 閱讀 2887

本篇文章提供智慧型電表或智慧型電子式電表的概述,並且說明在智慧型電子式電表的設計中用非易失性序列fram而不是使用eeprom的優勢。圖1顯示的是智慧型電子式電表的簡化框圖。

非易失性儲存器是乙個電表的重要組成部分。該電表周期性地捕獲電力消耗和環境資料,並且在分配的時間間隙內,將資料儲存到非易失性儲存器中,從而可以計算和記錄資料。每個週期的時間間隙結束後,智慧型電子式電表將資訊上載到與**基礎設施相連的網路上。資料捕獲週期可以從每幾秒到每幾毫秒變化一次。

上傳的資訊包含週期電功率讀數和可疑的物理變化,這可以表示篡改電表的嘗試。智慧型電子式電表有助於控制漏電,並且通過管理在精細程度中記錄的功耗指標(有功功率、無功功率、視在功率、有時輸入和輸出)提高電功率的分布。確保電功率消耗的資料的完整性和可靠性是至關重要的。因此對非易失性儲存器的密度需求已迅速增長。

電表電表測量和傳輸由商業、住宅或電動裝置消耗的電能量。這些電表顯示電能消耗量,單位為kwh。電能消耗的資料定期被記錄,並電費是相應地產生的。

儀表還提供配置設定,以便測量對電力的需求。根據峰值電能消耗,資料用於確定電力使用模式和**表。這可以在一定的間隔內降低功耗。在某些領域中,電表具有各個繼電器,用於需求的脫落響應,以在電能消耗處於高峰期時管理用電負荷。

傳統的電子式電能表不支援乙個儀表和電網或**處理系統之間的雙向通訊。相比之下的智慧型電子式電表支援這種通訊。

智慧型電子式電表

智慧型電子式電表在每小時、分鐘或秒的間隔內記錄電能消耗。該資訊與網格進行通訊,用以監控和計費。雖然傳統的電表測量總耗電量,但是它們不提供關於電源被消耗的瞬時資訊。

智慧型電子式電表提供測量該特定資訊的方法,允許定價監管機構按照一天中的時間和季節來制定電能消耗的不同**。智慧型電子式電表還測量及記錄浪湧電壓和諧波失真,能夠診斷電能質量問題。自從電力放鬆管制和以市場為導向的**以來,公用事業單位一直在尋找將功耗與生產相匹配的方法。

智慧型電子式電表通常包含實時或接近實時的感測器、停電通知和電能質量的監測。這些額外特性代表多個簡單自動抄表(amr)。它們在許多方面類似於先進計量基礎設施(ami)的儀表。此外它們會更容易向國家電網銷售自己的微產生電能(如:從太陽能電池板或家用風力發電機的)。重要的是,智慧型電表將替換當前的電表。

圖1.智慧型電子式電表的框圖

fram的優點

目前因為以下三個原因,所以幾乎所有傳統的電子式電表已經使用序列eeprom作為首選的非易失性儲存器:

•低成本

•標準包裝的選擇

•低功耗

這些優點使eeprom佔主導地位直到最近,當**計量公司開始對ami進行開發並推廣,以獲得高效的發電、輸電和配電。在精細的智慧型電子式電表的發展過程中,ami已成為關鍵的驅動程式。

智慧型電子式電表在定期的時間間隔內記錄電功率引數(如:功耗、有功功率、無功功率、負載條件、電壓和頻率失真),這些引數可以變化從每隔幾秒鐘到每隔幾毫秒。記錄的資料被儲存在電表的非易失性儲存器中,並定期傳送到**處理系統或電網。

ami架構中eeprom的使用限制了電表的效能,因為它的非易失性寫入速度慢和有限的耐久性。由於這些限制,eeprom輸給了非易失性儲存器的替代解決方案,比如:fram、nvsram和電池備份sram。

FRAM在智慧型電子式電表中的應用

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