本作品针对智能电网双向的电力潮流和数字信息流，研发了一种实时测量双向通信智能电表。
1、储存刷新模块为智能电网高效节能管理，实时提供带时标的电量信息；2、双向交互式通信模块，可接收调控信息及浮动电价，发送电量及异常故障信息；3、双向电量计量软件，通过软件判断功率因数，成功地集成用户侧的分布式新能源；4、通过发送检测到的故障信息，电力公司可快速定位诊断电网故障点。

一、作品目的：针对智能电网双向的电力潮流和数字信息流，并且国内的分时峰谷电表、预付费电表和自动抄表不支持信息和电能的交互。因此，研发了一种实时测量双向通信智能电表。
二、作品技术原理：该作品进行了以下突破，将之前非实时测量创新为实时测量，为智能电网高效节能管理提供带有时标的电量信息；将之前的单向通信创新为双向通信，可接收调控信息及浮动电价，发送电量及异常故障信息；将之前的单向计量创新为双向计量，可计量分布式新能源倒送配电网的电能，成功地集成用户侧的分布式新能源。具体功能实现如下：
1）实时提供带时标的电量信息：由微控制器AT89S52、电能计量芯片ADE7878和存储时钟芯片DS32C35构成实时测量电路。首先计量芯片对信号处理电路中的电流电压信号进行高速模数采样，其次微控制器与计量芯片IIC通信，读取电压、电流、功率和功率因数等电量信息。然后微控制器将电量信息分门别类地写入DS32C35的各FRAM区段中，同时读取DS32C35中时钟RTC的时间参数，并且对电量信息绑定时钟参数。最后对存储芯片DS32C35做必要的电量数据刷新。在主站召唤时，打包上传带时标电量数据。最终可实时为智能电网的高效节能管理，提供带时标的电量信息。
2）双向交互式通信：双向通信电路采用收发器MAX485搭建，通过微控制器的通用异步串行接口UART实现数据的发送和接收。而嵌入式通信处理程序对接收信息进行拆包，分为上传命令和电价信息发布及控制命令。若为上传命令，打开TXD发送端口，判断有无异常故障中断，有则先打包传送异常数据，无则打包传送该时段电量信息；若为控制命令，进行相应的控制操作；若为电价信息发布命令，显示实时电价数据，并以实时电价计费。最终可接收调控信息及浮动电价，发送电量及异常故障信息。真正实现了智能电网的信息交互，以及适应高级化电力市场。
3）双向电量计量：规定电能数据的二进制代码最高位为符号位，最高位为1，表示从电网取电状态；最高位为0，表示向电网送电状态。首先由计量芯片输出的功率因数进行正反向电量判断，功率因数为正时置电能代码最高位为1，功率因数为负时置最高位为0。然后对电能数据二进制代码的最高位分别累加即可求得正向和反向总有功。可准确计量分布式新能源倒送配电网的电能，成功地集成用户侧的分布式新能源。
4）电网故障点快速定位诊断：当计量芯片检测到断电故障（或其它异常）时，首先计量芯片IRQ0端口向微控制器INT0端口发中断申请。其次微控制器读取计量芯片中状态复位寄存器的中断事件类型。然后通过微控制器TXD 线发送故障信号，电力公司可以快速诊断故障点及故障类型，提高恢复供电的速度。
最终实验结果表明，该智能电表可达到实时性以及信息和电能交互的效果。
三、作品支撑：
本作品成果在国内核心期刊《电网技术》上发表1篇论文，并且被权威期刊《中国电机工程学报》录用1篇（均为第一作者）。而且在教育部科技查新站鉴定为作品的创新点在国内未见报道。
本作品已授权1项国家实用新型专利，公开实审1项国家发明专利。并且智能电表龙头企业北京博纳电气有限公司拟转化产品并作推荐。
本作品同时还获得多位专家的推荐，其中包括2名中国工程院院士，1名中国电力科学研究院高级工程师。

第十二届“挑战杯”作品 三等奖
1、2010年3月获批为国家级大学生创新实验计划（URP），并获得国家教育部1万元经费资助，并且在 2011年5月以优秀成绩结题；
2、2010年12月在中文核心期刊《电网技术》发表论文1篇；2011年4月被中文权威期刊《中国电机工程学报》录用论文1篇（均为第一作者）；
3、2011年5月在教育部科技查新工作站（G03）鉴定为作品的创新点在国内未见报道；
4、2011年6月北京四方继保自动化股份有限公司评定方案创新，获得杨奇逊院士推荐； 在国家电网东北电网评定技术可行，有广阔应用前景，获得黄其励院士推荐；在智能电表龙头企业北京博纳电气公司鉴定技术创新可行，拟转化成产品并进行推荐；在中国电力科学研究院通信与用电技术分公司评定为技术方案可行，具有较高的理论和现实意义。获副总孙声波高级工程师推荐；
5、2011年6月获得省级挑战杯比赛一等奖。