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1. 研究目的与意义（文献综述）
可持续发展最早出现于1980年国际自然保护同盟的《世界自然资源保护大纲》：“必须研究自然的、社会的、生态的、经济的以及利用自然资源过程中的基本关系，以确保全球的可持续发展。随后，中国政府编制了《中国21世纪人口、资源、环境与发展白皮书》，首次把可持续发展战略纳入我国经济和社会发展的长远规划。1997年的中共十五大把可持续发展战略确定为我国“现代化建设中必须实施”的战略。2002年中共十六大把“可持续发展能力不断增强”作为全面建设小康社会的目标之一。
21世纪以来，随着我国社会经济的快速增长，居民的生活需求日益提升，社会对电力的依赖程度也逐渐加深。加上此次疫情更是加深了人们对人与自然和谐相处的认识，可持续发展的道路变的愈加清晰。因此，寻求更多新的能源已经成为一种趋势，环保、清洁、低碳成为新的环境形势下的全新需求。在这个大背景下，电能作为一种绿色环保的清洁能源，一直被人们广泛使用。随着终端用户对电力服务需求的复合化，传统的电力输送也在向着综合性局势靠拢，随之出现了智能化电力转换网络。这种过渡，本身就是一种跨越和进步。
美国电力科学研究院在2001年率先提出“intelligrid”概念，即智能电网。在这一趋势的带动下，我国在2009年召开的“特高压输电技术国际会议”上提出：国家电网的发展，将以自主创新为前提，通过自身努力和国际合作，全力加强特高压电网建设，在实现信息化、自动化、互动性等要求方面做出新的贡献，将建设智能电网作为新的奋斗目标。“十二五”期间，国家电网将投资5000亿元，建成连接大型能源基地与主要负荷中心的“三横三纵”的特高压骨干网架和13回长距离支流输电工程，初步建成核心的世界一流的坚强智能电网。国家电网制定的《坚强智能电网技术标准体系规划》，明确了坚强智能电网技术标准路线图，是世界上首个用于引导智能电网技术发展的纲领性标准。国网公司的规划是，到2015年基本建成具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网，形成以华北、华中、华东为受端，以西北、东北电网为送端的三大同步电网，使电网的资源配置能力、经济运行效率、安全水平、科技水平和智能化水平得到全面提升。
2. 研究的基本内容与方案
智能电表作为智能电网高级量测体系（ami）的基础设备，对智能电表进行技术革新，可以有效、快速地推进智能电网的建设。近年来，预付费功能作为智能电表的基本功能，使得电表可以根据用户缴费情况对用户供电进行自动操控。本文基于智能电表的预付费功能设计了一种新的预付费操控机构，以此来代替传统预付费智能电表使用的继电器模块，从而有效地解决了因继电器触点间距较小带来的爬电、闪络、触点氧化等问题。具体工作内容如下：
首先，概述了高级量测体系以及智能电表的研究现状，在此基础上确立了三相预付费智能电表的总体设计方案，主要分为电能计量、电能数据处理、电能数据传输、电能数据存储、预付费操控机构等基本模块。选用stm32f103vet6作为主控制器芯片，ade7758作为计量芯片，铁电存储器fm24c16作为数据存储芯片，rs-485作为数据传输标准，l9110作为预付费操控模块的驱动芯片。mcu通过spi接口读取计量芯片的电能数据，并与电力公司进行通信，得到用户缴费情况，从而借助预付费操控机构对用户供电进行操控。
其次，阐述了电能计量的基本算法，包括电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率以及功率因数的测量，结合电能计量的算法以及模块化的程序设计思想，以keil uvision5为平台，以 c语言为开发工具，对预付费智能电表基本模块进行了软件设计。
3. 研究计划与安排
第一周：下达毕业设计任务书及要求，查阅国内外研究现状等文献；
第二周：查阅文献，讨论毕业设计任务和内容；
第三章：撰写并提交毕业设计开题报告；
4. 参考文献（12篇以上）
[1] 邓桂平, 傅士冀, 舒开旗,等. 高级量测体系探讨[j]. 电测与仪表, 2010, 47(s2):29-31.
[2] 栾文鹏. 高级量测体系[j]. 南方电网技术, 2009, 3(2):6-10.
[3] nimbargis, mhaisne s, nangare s, et al. review on ami technology for smart meter[c]//ieee international conference on advances in electronics, communication andcomputer technology. ieee, 2017.
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