隨著電子式電能表技術(shù)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)的智能化和信息化成為一個(gè)必然的趨勢(shì)。因此，智能電表潛在著巨大的市場(chǎng)需求。為了更好的建設(shè)和發(fā)展國(guó)家電網(wǎng)，國(guó)家電網(wǎng)公司于2009年9月頒布了新的《智能電能表系列標(biāo)準(zhǔn)》，用于規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)化電力電表行業(yè)的發(fā)展。新的智能電表標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于智能電表的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提出新的要求。國(guó)網(wǎng)單相表DDS-GW解決方案因滿足新國(guó)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的要求而產(chǎn)生。

國(guó)網(wǎng)單相表DDS-GW解決方案采用NXP公司低功耗LPC1100系列Cortex-M0微控制器作為主控芯片，完全按照國(guó)家電網(wǎng)公司智能電表系列標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，滿足《智能電能表功能規(guī)范》，集合了計(jì)量、本地費(fèi)控、零線防竊電、瞬時(shí)/約定/定時(shí)/日凍結(jié)，事件記錄等多種功能，具有RS485通信接口和紅外通信接口。

國(guó)網(wǎng)單相表DDS-GW采用NXP公司的32位Cortex-M0微控制器LPC1100作為主控芯片，外加計(jì)量單元、費(fèi)控、RS485、紅外通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、LCD顯示等功能模塊組成。國(guó)網(wǎng)單相表的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示。

高性能Cortex-M0處理器——電力行業(yè)量身定制

傳統(tǒng)的單相電能表解決方案主要是采用8位單片機(jī)作為主控芯片，但隨著智能電能表標(biāo)準(zhǔn)的日益提高，傳統(tǒng)的解決方案在硬件資源利用和軟件設(shè)計(jì)上將受到限制。國(guó)網(wǎng)單相表DDS-GW采用NXP公司32位LPC1100系列Cortex-M0微控制器作為主控芯片。該微控制器是NXP公司為電力行業(yè)單相表量身定制，它基于Cortex-M0內(nèi)核，主頻時(shí)鐘高達(dá)50MHz，具有3路串口、1路I²C接口、1路SPI接口和128K片內(nèi)Flash，支持睡眠、深度睡眠、深度掉電3種低功耗模式。 LPC1100系列微控制器具有豐富的外設(shè)資源和高性能的運(yùn)算處理能力，提高了硬件和軟件的設(shè)計(jì)靈活性，是國(guó)網(wǎng)單相表設(shè)計(jì)的理想選擇。

費(fèi)控功能：RC522讀卡模塊

MF RC522是NXP公司針對(duì)“三表”[1]應(yīng)用推出的一款低電壓、低成本、體積小的非接觸式讀寫卡芯片，支持ISO/IEC1443 TypeA（通信速率212kbit/s和424kbit/s）和MIFARE^®通信協(xié)議。MF RC522集成有SPI、I²C和UART多種通信接口，便于MCU編程控制。 [1]是指電表、水表、氣表。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

• 其性能指標(biāo)符合GB/T 17215.321-2008《交流電測(cè)量設(shè)備 特殊要求 第21部分：靜止式有功電能表（1級(jí)和2級(jí)）》的要求；
• 通訊規(guī)約符合 DL/T 645-2007《多功能電能表通信規(guī)約》；
• 符合國(guó)網(wǎng)公司Q／GDW 354-2009、Q／GDW 355-2009、Q／GDW 364-2009、Q／GDW 365-2009等系列企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

基本功能和特點(diǎn)

• 電能計(jì)量功能：計(jì)量正向有功電能、反向有功電能、組合有功電能；
• 分時(shí)計(jì)量功能：可計(jì)量總、尖、峰、平、谷電量；
• 具有復(fù)費(fèi)率電價(jià)、階梯電價(jià)多種電價(jià)功能；
• 凍結(jié)功能：支持瞬時(shí)凍結(jié)、定時(shí)凍結(jié)、整點(diǎn)凍結(jié)、日凍結(jié)等凍結(jié)方式的有功電量及有功功率的數(shù)據(jù)凍結(jié)；支持時(shí)區(qū)表切換、時(shí)段表切換、階梯電價(jià)表切換；
• 費(fèi)控功能：具有可對(duì)用電用戶進(jìn)行開(kāi)關(guān)電閘的本地費(fèi)控功能。設(shè)有報(bào)警金額和透支門限金額。在達(dá)到報(bào)警金額或透支門限金額，電能表應(yīng)能以聲、光或其他方式提醒用戶或是控制負(fù)荷開(kāi)關(guān)中斷供電。當(dāng)電能表確認(rèn)續(xù)交電費(fèi)信息后，才能允許合閘恢復(fù)供電；
• 費(fèi)控開(kāi)關(guān)在最大電流60A以內(nèi)為內(nèi)控方式、最大電流60A以上的為外控方式；
• 本地費(fèi)控采用非接觸式卡實(shí)現(xiàn)，符合國(guó)網(wǎng)公司關(guān)于信息交換的安全技術(shù)規(guī)范；
• 有多種事件記錄功能：掉電記錄、編程記錄、校時(shí)記錄、開(kāi)蓋記錄、電表清零記錄、拉合閘記錄、購(gòu)電記錄等保證電能表的安全和事件的可追溯；
• 報(bào)警功能：支持LED、蜂鳴器及LCD顯示報(bào)警；
• 顯示功能：電能表可通過(guò)自動(dòng)輪顯和手動(dòng)按鍵顯示的方式在液晶顯示屏上顯示多種信息，顯示信息多，內(nèi)容豐富；
• 密碼閉鎖功能：累計(jì)3次密碼輸入錯(cuò)誤，電表將自動(dòng)閉鎖，密碼鎖定后24小時(shí)自動(dòng)解鎖；停電喚醒功能：支持顯示按鍵、開(kāi)表蓋及非接觸式卡插入等喚醒方式；
• 具有零線防竊電功能；
• 有多種通訊接口：有RS485、紅外。

國(guó)網(wǎng)單相表的測(cè)試板DDS-GW V1.00 Demo如下圖所示。