???????????????????????????????????????????? 國內電能表的技術發展趨勢
????1、感應式表缺乏突破
????經過近年來我國大面積城鄉電網的改造建設，我國感應式表的技術和質量已較剛起步有了明顯的提高。特別是根據國外先進國家的經驗，設計出了長壽命和亞長壽命感應式電能表，并制定了相關標準。但與國外知名品牌相比，我國的感應式電能表還有一定的差距，主要表現為性能一致性較差、材料質量問題和關鍵工藝技術得不到解決等。
????2、電子式表技術更新較快
????居民用表功能不斷增強。幾年來的城鄉居民一戶一表改造工程中，電子式電能表得以大面積的推廣使用，并得到用戶的廣泛認可，至2005年，國內的電子式電能表用量已經超過感應式表。普通民用電子式電能表的使用壽命能夠確保15年甚至20年以上。而供電部門對電子式電能表的要求不滿足于僅僅具有計量功能，他們對居民用表的功能要求也在不斷增強。集成了諸多功能的新型居民用表其硬件上已經和多費率表、預付費表、載波表等幾無差異。功能的增強極大地提升了供電部門對居民用電的現代化管理，新型居民用電子式電能表更為將來實現大規模自動抄表提供了基礎。
????多費率表發展較快。從2000年上海開始率先大規模使用多費率表以來，多費率表得到了很多經濟發達而電力緊張的地區供電部門的青睞，中國一下子成為世界上居民用多費率表數量最大的國家，居民用多費率表的技術因此也得以迅速提高和發展。伴隨著市場對功能和性能需求的不斷的增強，居民用多費率表的技術也歷經了好幾代的沿革，特別是和多費率表特點相關的顯示方式、實時時鐘精度、通信手段、通信規約等都有了長足的發展，主要生產廠商的產品技術成熟、質量穩定可靠。隨著用電管理和節能的需求，多費率表將得到更多用戶的青睞。
????工商業用表多功能化成趨勢。早在本世紀初，電子式電能表就已經取代感應式表，成為工商業用表的主流，而近幾年來三相多功能表的需求更呈明顯上升趨勢，這主要是因為電力系統在不斷擴展三相多功能表的應用領域，不僅如此，三相多費率表、三相組合表的需求量也明顯增大，并且功能上已經和三相多功能表較為接近，可歸為其一類。目前普通國產多功能表的功能和性能已和進口表不相上下，而性價比明顯優于進口表，0.2S級國產表也已得到批量使用，諧波下計量、通信手段、網絡化管理等功能雖然不斷發展，但目前國產多功能表通信規約種類繁多，互不兼容，可靠性還需進一步加強。
????預付費表逐步趨于完善。預付費表在經過幾年的沉寂后，從2006年起有明顯復蘇的跡象，這一方面是由于供電部門加大對欠費用戶的管理力度，使市場需求再次升溫，另一方面也是由于經過制造廠多年來的不斷改進，特別是對IC卡部分硬件和軟件的改進，使用了CPU卡和非接觸式卡等最新技術，以及技術條件的統一，使預付費表的性能尤其是安全性和可靠性方面已逐步趨于完善，與此同時，內置繼電器的質量和容量也有明顯改善。
????自動抄表技術發展頗具前景。90年代中后期，部分地區的電力部門開始了較大規模的低壓電力線載波技術的應用，但由于倉促上馬，使用化效果較差。近幾年來，隨著通信技術的不斷進步以及電力市場應用的需要，國內自動抄表技術水平取得了長足的進步。特別是GSM/GPRS和CDMA通信技術已在大客戶抄表和管理系統中得到大量使用并取得了成功，低壓電力線載波技術也已逐步被越來越多的電力部門所采納，效果基本令人滿意，而短距離無線抄表也在居民抄表尤其是三表集抄和農村居民抄表中得到應用和推廣。
????3、各類電能表的技術存在的主要問題
????（1）感應式表
????與國外知名品牌相比，我國的感應式電能表還有一定的差距，主要表現為：
????性能一致性較差。具體表現為數據的重復性和一致性較差。我國感應式電能表的自動化生產水平不高，加工方式大多還是以人工為主，由于在生產過程中人工的介入過多，產品性能難以保證高度一致性，同時也加大了生產管理的難度。
????材料質量問題得不到解決。感應式電能表要在壽命期內保證計量準確可靠，必須保證結構上的長期穩定，電能表的關鍵零部件要有足夠的各種惡劣環境的適應能力，這就要求感應式電能表的轉動元件有充分的耐磨特性，磁性材料有長期穩定的磁特性等要求。由于我國材料工業水平與發達國家仍有較大差距，因此企業如何檢測、選用關鍵元器件（如磁推軸承、阻尼磁鋼等），也是目前需要解決的問題。
????關鍵工藝技術得不到解決。除了較為周全的設計以及選用合格的材料，感應式電能表要達到長壽命還必須有可靠的加工工藝。線圈的繞制、鐵芯的沖壓鉚制、石墨軸承的制作、磁推軸承的老化等也是必須解決的課題。
????（2）電子式表
????顯示器。顯示器是電表的重要部件，原來使用機械計度器時，計度器就有一定比率的卡字和錯位的概率，而在防竊電要求較高時，其抗磁場干擾差的弱點更容易受到不法用戶的攻擊，雖然可以采用增加止逆裝置防止倒轉，增加電機屏蔽罩厚度減弱磁場干擾的影響，但不能從根本上解決問題。采用液晶顯示器后解決了上述問題，但部分廠家采用的液晶顯示器質量參差不齊，特別是在紫外線照射、高溫高濕、低溫情況下容易出現問題。
????軟件可靠性。電子式電能表的顯著特點是各廠家使用的硬件越來越接近，而越來越多的功能通過軟件來實現，因此軟件的可靠性很大程度上決定了電表本身的可靠性。硬件的質量可以依據本身的技術參數和指標及通過相關的試驗來驗證它的性能和質量的可靠性，而軟件的可靠性在最終產品上沒有很好的手段可以很快地檢驗出來，正常的各種試驗情況下，軟件也許都運行正常，但在一些干擾或異常情況下，如果軟件對這些情況考慮不周，就會容易出現問題。
????通信規約。目前國內的電子式電能表無論采用何種通信接口，一般都遵循DL/T 645-1997《多功能電能表通信規約》。隨著電力部門現代化管理的不斷發展，現有的DL/T 645規約已在很多方面不能適應電表功能的需求，生產廠家由于新功能的需要都對DL/T 645規約進行了擴展，但各個廠家之間互不兼容，也沒有進行統一備案管理；各地方電力部門由于本地本部門現代化管理的需要以及發展，也對DL/T 645規約進行了擴展，而且時時會進行更新。由于對通信規約缺少統一規劃和管理，目前的通信規約已經非常混亂，導致都是采用DL/T 645規約的各個廠家的電表不能互聯互通，同一地區不同時期的電表不能互聯互通，再加上各個電表生產廠家、采集裝置制造廠家、系統軟件商對DL/T 645規約的理解也存在偏差，還有可能導致“即使采用完全相同的通信規約也不能互聯互通”的情況發生。
????諧波下計量。當電網上有諧波源存在時，諧波負荷會引起電網波形的非線性畸變。諧波情況下用戶側的電能可分為基波輸入電能、諧波輸入電能和諧波輸出電能，而線性負載用戶消耗的應該只是基波輸入電能，不應計入諧波輸入電能，使用戶多交錢；當負載是非線性時，負載通常會產生諧波輸出電能，這時用戶還會在產生污染時反而少交錢。目前除了部分廠家采用DSP技術的自有電能計量算法可以對諧波下準確計量外，采用數字乘法器的大部分專用計量芯片無法對諧波用戶進行準確計量。這在居民用戶計量上通常沒有問題，但在諧波產生比較大的工業計量上會帶來較大的不公正性。
????多功能表的功能定義。隨著多功能表技術的不斷發展，供電部門用戶對多功能表的功能要求也越來越多，除了需要更多標準的各種計量數據和參變量外，提出了更多有關電能質量檢測的功能要求，如光針對電壓質量的就有斷相、過壓、欠壓、失壓、全失壓、電壓不平衡、電壓畸變率、電壓合格率等，但很多這些功能沒有明確的定義，或者各個用戶的定義會有不同，造成了同樣一個功能要針對不同的用戶進行不同的改變，如果不盡快制定標準進行統一定義，將會造成多功能表功能越來越混亂，不利于多功能表技術的進步。
????電力線載波技術的可靠性。由于低壓配電網的覆蓋面最廣，遍布每家每戶各個角落，哪里有電表網絡就已延升到哪里，因此是居民自動抄表最方便、最經濟的通信信道，而且沒有月租費。但由于我國低壓電網網絡結構復雜、缺乏規劃、電網污染嚴重等原因，造成了電力線載波信號衰減十分嚴重、信噪比下降十分大的局面，雖然目前的PLC技術有了較大的進步，通信成功率大為提高，并在一些地方的試點中小國已經比較理想，但大面積推廣中載波技術的可靠性還有待進一步驗證。
????電能表行業技術發展趨勢與重點。
????4、電子式電能表全面替代感應表
????電子式電能表之所以能取代感應表而成為市場的寵兒，有諸多的優勢：①可靠性：精度長時間不變、無須輪校、無安裝、運輸影響等；②準確度：寬量程、寬功率因數、啟動靈敏、防潛可靠等；③功能：可實行集中抄表、多費率、預付費、防竊電、多功能等；④性價比：性價比高、可預留擴展功能、受原材料漲價影響小等。
????計量性能要求進一步增強
????隨著電子式電能表技術的不斷進步，有更多的用戶關注電表的量程、輕載準確度、低功率因數準確度、起動靈敏度、防潛動可靠性，以及諧波下計量的準確性等特性。他們要求：①寬量程：8-10倍率成為越來越多用戶的選擇，甚至要求20倍率；②高精度：精度和起動電流的實際要求達到該等級50%或更高的水平；③影響量要求更高：影響量的要求更加苛刻，特別是各種干擾的影響量，如外磁場；④電壓、電流、功率、功率因數等實時參數要有更高的精度要求；⑤非線性下計量準確：不僅是有功，還包括無功。
????三相多功能表的計量性能進一步突破
????由于國家電網的大規模改造和建設，以及伴隨著國民經濟增長大用戶數量的急劇擴大，高端三相多功能表得到更加廣泛地應用。特別是國產0.2S 級表的逐步使用，使電力用戶比以往更加關注電能計量的相關算法，特別是非線性工況下的計量算法，他們越來越注重的有：①諧波工況下能同時提供雙方向的有無功基波、諧波、總電量等數據；②諧波工況下無功計量的準確性；③瞬態負荷的準確計量。④諧波分析功能及其實用性；⑤更準確的狀態判斷和記錄，特別是各種瞬態、暫態和穩態的參數；⑥量程和精度的進一步擴展；⑦通信手段的多樣化、網絡化和可互換性。
????液晶顯示器加速替代字輪計度器
????液晶顯示器之所以能獲得越來越多的客戶的認可，主要是因為：①液晶顯示器的可靠性和壽命得到行業的普遍認可；②液晶顯示器能顯示更多信息（漢字提示、多排顯示等）；③液晶顯示器比字輪計度器更能防竊電；④集中抄表數據和人工讀表數據的一致性要求；⑤液晶顯示器功耗低，可以停電時顯示；⑥液晶顯示器在黑暗中還可以采用背光顯示。
????今后液晶顯示器發展的趨勢和重點是確保其質量，提高使用壽命，確保能達到電表整機的壽命要求，特別是在抗紫外線照射、高溫高濕、低溫等方面進一步提高。
????防竊電要求進一步加強
????隨著竊電方式的更加多樣化和隱蔽化，對電能表防竊電的要求也越來越高，機械表對此已越來越力不從心，電子式電能表則表現出了強大的優勢。
????目前竊電的方式主要有：干擾計量元件，更改接線方式（如圖1為單相電能表單線竊電方式示意圖），打開表蓋更改內部線路或數據等。而這些都將要求電子式電能表在防竊電方面向以下一些方向發展：①加強計量元件的屏蔽或選用抗干擾能力更強的計量元件；②加強異常接線的檢測能力和記錄，如提高電流不平衡檢測的靈敏度；③提供更多備用計量數據，如三相表提供分相計量功能，單相表提供單線計量功能等；④加強外殼結構，使電表難以被打開，或者打開后表面有明顯痕跡，并有永久性記錄；⑤更多種類和次數的異常事件記錄功能。
????具有通信接口尤其是RS485接口成為趨勢
????隨著抄表到戶的逐步實施以及電力部門的體制改革，自動抄表成為用戶強烈的需求，因此越來越多地要求電表配備通信接口。目前的通信方式在一個或幾個方面或多或少存在一些問題，無法全面滿足用戶的要求。而電表配備RS485接口具有成熟和性價比的優勢，適合未來采用更新、更好的通信技術，因此成為用戶目前較為理想的選擇而逐漸成為標準配置。
????對通信接口的要求也進一步提高，如抗靜電、抗雷擊浪涌的指標，抗人為攻擊的能力等。與此同時，載波通信由于采用電力系統固有網絡的獨特優勢，也一直受到廣泛的重視，并且在抗干擾能力以及網絡協議等方面得到進一步的發展。三相多功能表以及配電終端等產品，需要傳輸更多的通信數據和要求更高的通信成功率，而公網無線很好地滿足了這樣的要求，因而得到越來越多的采用。
????電力線載波應用增速加快
????隨著通信技術的不斷發展以及自動抄表成為用戶強烈的需求的雙重力量推動，特別是越來越多的用戶已經選擇了具有RS485接口的電表，其下一步的計劃必然是集中抄表，而電力線載波仍然是用戶最期望的抄表手段，因此國內外廠商甚至是大公司對電力線載波通信技術的研究都投入了更多的力量，并且在抗衰減、抗噪聲、抗失真、發送效率、接收靈敏度以及網絡功能等多個方面都取得了不少進展。電表廠商也不斷優化其軟硬件設計，電力線載波的可靠性在不斷提高，并且在很多現場應用中取得了成功。電力線載波技術的發展趨勢的各種技術綜合運用，各項指標全面發展，在保證通信可靠性的同時，進一步會加入數據安全功能。
????實時時鐘及相關功能需求不斷增加
????近幾年來，多費率表的使用在不斷地擴大，特別是在經濟發達地區如上海、江蘇等地區增長迅速。2005年，多費率表已經占據電子式電能表20%左右的份額。而在普通表方面，隨著液晶顯示和通信接口的廣泛使用，實時時鐘及相關功能也被更多地要求。
????實時時鐘及相關功能迅速增長的原因主要有：①多費率表的廣泛使用，尤其是單相多費率表的廣泛使用；②月末電量結算、線損統計的準確性、一致性要求；③各種事件記錄的要求，如本地操作記錄，異常事件存儲、遠程命令記錄等。多費率表的實時時鐘的準確度跟電費的準確性直接相關，因而精度要求很高，因此越來越多的用戶要求采用溫度補償，以達到全溫度范圍內的高精度。而對于普通表來說，出于成本的考慮，可以允許使用MCU軟件時鐘。
????模塊化設計成趨勢
????電力市場這幾年技術進步較快，改造力度較大，因而對電能表的技術更新速度也提出了更高的要求，而各個地方的技術條件針對自身的管理特點，會有不同的技術要求，因此每種電表又會有各種不同的版本，這更要求電表生產廠商對單個電表的開發速度要有明顯提高，而又能保證產品的高可靠性。
????為了更好地解決這一矛盾，模塊化設計將成為趨勢。無論是硬件還是軟件都能采用模塊化設計，將技術相對成熟和標準的部分進行封裝入庫，如計量模塊、電源模塊、RS485模塊、RTC模塊、顯示模塊、繼電器控制模塊、IC卡模塊、數據存儲模塊等，這些模塊都已經經過內部嚴格測試、批量生產和現場使用的驗證。當設計一個新的產品時，開發人員只需要將精力集中于產品的新模塊、新功能的開發，以及模塊的集成上，這樣既有效縮短產品的開發周期，又能提高產品設計的可靠性。
????通信規約需要統一標準
????現行的DL/T 645-1997《多功能電能表通信規約》已經有近10年的歷史了，在很多方面規約內容之后，不能適應電表功能的需求，因而用戶和廠家對新數據項定義各種自定義規約，造成數據標識的沖突和混亂，規約資源的利用率低，同時規約的解釋不明確，造成理解上的差異。因此，無論電力部門用戶還是生產廠家，都希望盡快對電表的通信規約進行修訂和完善，在新一代的通信規約中還要考慮新技術、新功能的適用性和今后規約擴展的管理。
????制造企業及行業部門的應對措施
????重視對計量技術的研究和驗證
????電表的核心功能是計量，因此生產廠商要重視對計量技術的研究，特別是高端計量技術的研究，要掌握自有的電能算法，不能因為電表的其他諸多功能而忽視了電表核心技術的進步。行業部門要在如何驗證電表算法的準確性上下功夫，并制定出相關的行業乃至國家標準。
????加強重要部件的可靠性及驗證方法的研究
????液晶顯示器、電池等重要部件影響著電子式電能表壽命的進一步提高，因此廠家要對如何提高其可靠性和壽命加以研究。行業部門要研究制定出驗證這些部件的實效模型及其驗證方法。
????可靠性第一，成本第二
????制造廠商要重視軟硬件的可靠性設計，充分考慮電表運行環境的復雜程度，硬件設計上要有充分的裕度和保護，軟件設計上要有充分的冗余和糾錯，測試上要有充分的設備和方法。電力部門用戶不能光追求價格低和交貨快，要為廠家在可靠性設計上留有足夠的成本空間，在可靠性測試上留有足夠的時間。
????加強對通信技術的研究和應用
????電表的核心是取得準確及時的計量數據，因此生產廠商要加強對通信新技術的研究和應用，包括本地通信技術和遠程通信技術，如電力線載波、短距離無線、移動通信、有線和無線網絡等。行業部門要積極對新的通信技術加以應用和支持。
????加強規范化設計，統一標準
????生產廠商在積極推進新產品的同時還應加強規范化設計，將成熟的功能模塊逐步標準化，才能保證新產品設計的質量和速度。行業部門應加強對標準的重視和研究，適時地推出和改進相關標準，加強各個廠家產品的兼容性，這樣才能充分避免風險，使電表行業規范、競爭、有序地發展。