AMI关键技术解决方案

1、实用化智能计量架构AMI关键技术及解决方案英惠德，曾俊(兰吉由投长慕皖珠酒)有限会司，广嘉省珠:岑519060)摘要;本文列举了实用化AMI方案必须面对的儿个关健技术:教出巨大的表计设备管理，取向数据信 息交接S3.示涪能源计髭一体化点计设畚可目换性然后介帽了兰吉尔智能计量黑构AW产品解决这度避 距的方法及技术.美曾第计址霍枸；AFM兰吉尔AMI产晶；PLC电力线裁波技术.AMR自动杪表系统: PLAN电力段我波网堵Key Technology in Practical AMIlirdeld Jg BiU Zeng(Lmdisd-Cyr M或5 & Synleitis (Zkuhai) Co.

2、 Lkh Guan序1湖& Zliahaj 519060)AbsfrSjtt* Summai k中 虹bml华 m AM: haficH hue anMiJnt of DC/Mrteni, Iwcway data eiehangff., mul- tieiwTgy metering, LnieKyperabiliry d-dwee, then intnxIuM metbfe how Landi&Gyr AIM Mlutian to rwdre.Key wonk: AMl-Ackanced Metering InfrtnictLire; AIM-Landh Cjt AMI goluiioit;

3、PLC- Power Un Curier; AMR-Automiiic Meter Rcariingi PlAN-Power lint Lcal Area Network.0引盲本世气初,智能计最架内AMI在欧洲、北笑等 发达地区擀到了广澄的、普诡的应用.架构的实械瑞 能源值理和电网诃堂性方面带来全新的立革,实现 了用户表汁暗和能源公司营理系统期之间的双向故 据信息传如基于这种双向酸据信息尚输，可为能源 用户提供更宽泛的数掘信息秫功能，电拓价惜变更 信息、需求恻响应、以及白动负荷选择等，肌而大大 增强电网的使用效率利可靠性山此能源用户也将 从中受益，除r能/取更丰富的信恩外，还将帮有更 务的选

4、择*可以更快捷和肓姓地管理自已的旎滇清 耗屈.降牌能源清耗对环境的影响。近年来为响应国家电网公司提出的湿立统一 坚强智能电PT、智能用电与可持魏发展等号召， 业内企业雄出了各具特色的解决方案，各自在不同 的范闱内正逐步试点运行，众多厂家、技术多样、会 种理范都在使用，百花齐放.百家争鸣.不管采用什 法技术，选棒都种方案.都无注何避AMI必须面对 的几个关键技术，1 AMI美链技术LI敷/巨大的设备营陞飒现欧美映区应用成熟的AMI项目，可以看出 AMI项目所要管理表计设务数最非常巨大。一个普 通御鹰计置系洗所要的皆理表计设备，少则20-30万.多的成育上千万4如兰吉尔r)06年为罗马 ACEA实

5、施的项目，已接人电旌&计150万只，随布 项目的推进.还将接入SOO万只煤弋丧号水表;兰吉 尔为瑞典E.ON支施交钥地工程接入药万只表汁, 包掂有参用电能表，工商业电能表,及戒气表i再如 果用栏吉尔方案的美国加利橘尼亚州太平祥天尴气 反电力公司(PG&bUSAGiliIomiii.系MS接入 400者万天然气表.及500旁万电能表=面肘如此巨 屈设务，系统架构设计.软件功能设计好须先分书 暧.并提供相痘自切化流程才能满足实际应用，1,2欢向敕携信#传输从IM上来者.AMI主要功能不外乎两个方而: 其一些从用户岌计第我取用户能鞋数据、设备运行 状态值息淳,肽而一实现酸源耗用的远程0动计陆、计 如

6、其一是将用户实时能花散据、价格变更信息、负 荷限制信息等玖能源供应商反发送到翔户端，队而 指导用F合程用能、安全生产。因此敷据信息的取向 交互，是AM【必绩面对.新决的向题a13多曹兢源针菱体化吐金也进步，国家在发展，一个普通家庭拥有 电，热、水、气四丧已成现荚，因此未来的AMI方榛, 必顼要号虑多能巍一体化自动计展随之而来的A-M系洗底顼能即多种能源供应商的章统接口，从而 要求Aim提供通用.标准的接口规范。L4将企国际帏准规簇AM】系统涉及大危表计设备.无论从项目实施 的角度.还是能蔑找应商没备采购的角度，系统必须 页对寥个厂宗担计设备的接入，这客舰上要求系统 设备A 致的播口，符合统一的

7、规酿。从这个嫩义上 考您.借用揖际抓推.加果用、谆播IET相美标淮必 是系统最悻彦择点2兰吉尔AIM方案介蜡兰吉尔是智能计鼠架构 mm域的主要供应 商.其智雀计fit蟹枸解淡方案一 AIM, 于开故平台 设计、霓瓣国际IEC系列标准球用磐今做j先、成熟. 可靠的技术浙盖电、热、水、，多能源计量,是一直 正意义上的、实用化的罪能计fit架帽方曝.为现代能 源供应企业提供了全面，充供.优异的壑体解袂方 案t AIM H案在耽洲,北美等地已安装翅过300套， 槌盖计此点超过网00 71,己梭广度证明为可靠、稳 定，卖用的解决方案.兰世尔AIM由三个部分组成;主站系统、通讯 系统、计量设备.其系统架构

8、如图1-1所示。1J 主站系统 Ccimaj SystemK ri MM第统K崎是系琉的核心，由一系列软件功能筷焕组或,主 要包括:以也manajmetit数据仓库管理模块、Opemi torDkit护工作站模块.AMR ft据采集模块、SHe Manager现场经押模块、A1M1A数据接口，模块何相 互娜.乂独立工作,共同拘成整个AIM主站功能。通过OpE触 Mk堆护工作站,管理员可编辑 配胃集中器，表汁参数、定义数据采巢内的时间. 启动AMR敝据采集模块.采集集中器/去计中保样 的能源计量数据，通过数据有效性、合理性检查后. 计成数据被很存到散据仓库中.等待用户访问或其他模块的进一步处理。

9、借助Operalxm Dwk维护工作站，管理员可随时 查询某个计量点的能缺帏用居.实时监秘重点用户 的能就情况,设备.运行状态,必要时可进行远程能源 供给与切断，另一方面,能源价格变动，负荷限制信 息也可髭由通讯系统爰送到用户端集中器中，再传 培用户ecoMs室内用能园示器显示。借助Sib- Manar现场篷理模焕，集中器/表计 安装方案、工作排期可自动完成，也re M皿#ser以地 理信息为蓝图,结合电力公司安髓汁划.用户的用能 合同等信息，自动排期走计设备蛋兼工作单，安装工 作早可下载到手持PDA设备，希助宏装人员完成聿 计设备安装。现场安装完成后，信息通过CPRS恃回DC与PLC电能表可

10、直接通讯，与普通电能表可 借助PLC采集器通讯，与其他能源计量表通讯电能 表作为主计信点.提供数据通讯的网美，所有的干 计量点，招、水、气表，通注M-BUS方式连接到主节 点,或借助表计自带RF模块，通过M-BUSZRF转换 器,连接到主节点.由主节点采集其能源数据.再上 停数据园集中器DC,所有笙中器DC安装有GPRS模块,所有电能表 E-Ms 安装有CPRS模块或PLC模块.PLC模块将 电能表救据上送集中器DC,再由DC通过GPRS上 传主站;GPRS模块可直接将电能表数据上传主站， 不暗DC特存n PLC模块与DC间通讯完全遵守 IEC61334标准fDC与主站或CPRS表与主姑间通讯

11、 完全建循IEC63056 tLMS标准，任何符合这些标淮 的电能表、集中器可在同一系统互模使用。室内用能显示器rcflMeicr,安装在用户室内，以 RF方式与主节点电能表通讯,髭示用户当前各种能 弟耗用信息、二氧化碳排放最、主站下发的价格蛮 化、负荷限制等信息。3兰吉尔AIM关键技术31巨菱it备节舰溪米AIM在架何漫用功能设计上充分考虚了智能 计鱼架构方案面必须面对的巨大数量设备曾理.从主站,主站根据信息自动完成表计设备参数配置，立 即可与表汁设备通讯2）通讯系统通雨系统是主站系捷与计量设备联络的拆梁. 客尸端集中器，表计中保存的汁址数据拯须髭由通 职系统上传到主站系统，主站系航发布的阶

12、格信息、 鱼荷限制信息等也要蛰由通讯系统传递别客户端, 通讯系统支持常用GPRS网摇、INTERNET网结、光 纤数据网络，透过DLMS规约实现主站与设备之间 的数据信息传输。3）计鼠设咎安装庄能源计敞现场.用于能源计3：及数据传 输.主要包括集中器、PLC采集器、电能表、给表、水 表、气表、室内用能髭示器wMeter等数据集中器DC,通常安装在中压/低压变电 站”负贵管理PLC网络，与PLC电能表通讯，执行主 站下爰的定时任务成立即任务，从衰汁采集日用能 址，小时用能址、表计事忤等，保存在DC本地，准备 随时上传主站。而提供了一套切实可行，方便实用的自动化工具，简 化系统实施.提高裁率a*

13、Sit* Manager现场髭理Manager是一现场设备安装自动排期工具, 以地理信息系统为蓝图，结合电力公司安装计划，用 户的用能合同等信息，自动生成最忧的设备安装路 轻及排期，这些信息被下载到现场安装人员的手持 PDA中，现场安装人员依据指定的安装线路、排期证 行现场设备安装,一旦设备安装完成，现场设备安装 信息可通过GPRS停回主站，主站即可自动生成设 布配置参数，立即可与设备通此工耳大大简化设 备安装调度工作,保证多个现场人员协凋并行工作. 可极大缩短系统表丫应备安装周购.*自动化集中器DC安装集中器DC通常安装在中压/低压变也站，与主 站采用GPRS或以太网进行通讯.与电能表通过

14、Fir网堵通讯。现场安装的必要信息.如IP地址、电 话号码、D等，可以从生产工厂设备文件导人.也可 以从Si Manner模块导入到主站系挽，采集数据对 象W主站根据安装参数自动生威”至此，主站可以建 立与DC的通讯.从DC族出K自身的设备序列号 从而在主站建立DC的唯一标识。之后.有关此DC 的敷据定义及必要参数从主站下裁到DC；组标准 通用的任务.如敖据采集任务、FLC网络管理任务， 表计侦测任务，也同时馥下载到DC,至此DC可以 自动开始工作管理问正网绪,侦测网缗上接入的电 能表，采集表计数据。自动化PLC表计安装新安装的PLC电能表佬被IX：自动侦测到，并 加入到DC的新安装电能表列表

15、中,DC总是定时 侦测PLC电能表，通虱配置是自动完成的.因此现场 安装人员并不需要精通PLC技术。地能表安装完成 后，只要检查珥能表通讯单元上LED灯指示电能表 与PLC网掰已蛭同步就可以高开#如果PLC电能表是被首次侦测到,DC将设置电 能表的时钟.并读出电能表【D及电能表配置参数， 境入DC本地已连接电能表列茬中。主站通过定 期检查DC的已连接电佬表.列表，从而发现新安 装的电能表。新电能.表的制造商序列号（M5N）、能源 公司序列号（USN）、Param_LD（计费类型）、ConEig_ID （电驱表类型），披一井送绐主站。另一方面,用户的 合同信息（如街道、地址等）诃从其他系统导入主

16、站，并链接到新电能表属性上保存在数据岸中。至关重要的一空是漏表计数据惟搓到USN,因 为USN不是每次和表计数据一起读出.下面的步骤 可以保证表汁数据与USN准确镁接口电能表第一次安装在PLC网塔时，其自已标 识自己为新状萩只有新状本的电能表被DC侦测到后.D 才对其进行登i浏作。二登记时,DC读出电能表的USN.并分配一固 定唯一MA C给电能表,DC负责雄护USN与MAG 映肘志.财C由MSN * ParAinJd CnWgJD共同级 成.ci一旦MAC分配完成.电能表将自身的状态从 新彼登成已登记,至此，它只能被登记它的DC 寻址访问，数据交换的每帧报文中包含有DC的ID 及电能表的MA

17、C,从而保证电能表数据可以正确旌 接 USNE,任何换表或挽DC动作发生，电能表耕强制改 斐自身为新状态，从而导致电能去被重新登记,DC更新电能表USN与MAC映射表 DC为每只电能表独立存储其计量数据,以 MAC或USN作标记暮PLC电能表的自动安装.电能表效据的自动链 接,可大大简化系统设善的安装.，数据维护,是应莉 巨成设备的理想方案。汁械数据定时上报机制为应射巨髭表汁的数据采集，提高系统通讯效 率,肘P1C表计，其计量散据先由DC自动采集并保 存在DC本地,然后由DC根据上传任务定义主动 上传主站，一改过去由主站主动发，终端相应的数据 果集模式，此举大大提高通职系统的使用敏率。3.2教

18、据信息取向伟送方案兰吉尔AIM方案,除了一般系统提供的从客户 端表汁、集中器向主站端传输能源计量数据功能，同 时也能将能源价格信息、负荷限制信息等从主站端 反向传送到用户端,在用户室内用能髭示器eeoMe- kr上显示,以措助客户随时掌握其自身能源髭用情 况，&能尊价格变动信息.负荷限制信息，客户可以 更有效计划自己用能方案，33多种能雄计量一体化兰吉尔AIM方案，包含了电、热、水、所有能 源耗用的自动计量现场实械方案可根据用户的具体坏境，果用M-BUS接入方式或M-BUS/RF转换 器接入方式,可以谪足几乎所有用能环境计量U3.4将舍国际桥*平容AIM主站方案架柄避循国际化标准,任何第三方

19、表计，只要符合下列标准.即可无缝集成进AW系统, 可与其他设备互换使用，与其它设备共同构成完整解 决方案。AIM的株准化.主要体现在如下几个层次，*数据模型系统散据模型独立于通讯信道及通讯规约.采 用JEC 62056-612数据模型。所有计包数据对象遵 循DIMS心5EM标准.数据对象的标识用0H崂代 玛，数据传送按1C M334-6,以A-XDR方式摇玛。PLC通讯PLC通闲完全邸IEC标准,没有任何厂家自 定义规范加入其中.因此系统中使用的任何设备可 以由其他设备制造商提供,无蓦:集威到系统使用。PLC 网堪层；遵循 LEC 61334-511/512, DC 主站 定时发送dioCMer rrporl皿ucst服务*如果某只电 能表处于新状态，电能表将传送自己的SN绐DC,并从DC获得网络地址，从而建立DC于电能表的 PL