一、智能用電體系前景描述

在不久的未來，隨著智能用電體系的發(fā)展，電力用戶的家庭用電可根據(jù)一天用電時段的不同來自動定價，高峰時電價自動上揚，低谷時電價下調，消費者對電力使用的管理可通過智能電表的實時監(jiān)控做到自主選擇用電量，甚至用戶可以在用電高峰時段將自家多余的電出售給電網(wǎng)。

有了可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的智能電網(wǎng)，這一切都將成為現(xiàn)實。而與此同時最為重要的是，智能電網(wǎng)的高兼容性給予了各類可再生能源發(fā)電最大的發(fā)展空間，這是為我國實現(xiàn)節(jié)能降耗和新低碳經(jīng)濟時代話語權，所邁出的最大一步。

二、高級量測體系簡介

智能電網(wǎng)體系是指通過建立數(shù)字化的電網(wǎng)系統(tǒng)架構，從整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的各個節(jié)點處（電表、變電站、發(fā)電廠等）獲得

所需的智能化的信息，更好地管理電網(wǎng)結構中上至數(shù)量眾多且分散的小型發(fā)電站，下至居民用戶的個性化需求服務。

智能電網(wǎng)體系包括智能電網(wǎng)量測體系（AMI）、智能電網(wǎng)配電運行（ADO）、智能電網(wǎng)輸電運行（ATO）和智能電網(wǎng)資產管理（AAM）四大模塊。其中，智能電網(wǎng)量測體系（AMI）是智能電網(wǎng)的關鍵體系，而智能電表又是AMI的核心。

傳統(tǒng)自動抄表系統(tǒng)（AMR）是定時收集用戶用電信息并通過網(wǎng)絡上傳到電力公司的單向信息系統(tǒng)。AMI是全面的雙向信息交流系統(tǒng)，它支持遠程控制、遠程開關電表、斷電定位、實時信息反饋、實時定價等，而且每戶家庭有自己內部的網(wǎng)絡和控制界面。AMI系統(tǒng)包含AMR系統(tǒng)和自動儀表管理AMM，明顯的優(yōu)勢使得AMI系統(tǒng)遠遠超過AMR系統(tǒng)，引領智能電表系統(tǒng)的發(fā)展潮流。

三、用電信息采集系統(tǒng)研究現(xiàn)狀

（一）用電信息采集系統(tǒng)定義

用電信息采集系統(tǒng)是用電營銷體系中重要的自動化環(huán)節(jié)，主要完成10KV/20KV臺區(qū)（專變、大用戶、公變）、工商用戶以及居民用戶的用電情況實時采集、處理和在線監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)電能量數(shù)據(jù)的實時自動采集、異常計量數(shù)據(jù)和電能質量在線監(jiān)測、實時用電量分析及管理等功能。

用電信息采集系統(tǒng)主要包括主站系統(tǒng)、終端設備、電能表以及通信系統(tǒng)構成。主站系統(tǒng)是集“集抄系統(tǒng)、負控系統(tǒng)、配變檢測系統(tǒng)”與一體的，滿足“全覆蓋、全采集、全預付費”功能需求的系統(tǒng)。終端設備包括負控終端、集中器、采集器。電能表包括變電站關口表、臺區(qū)表和居民用戶表。通信系統(tǒng)由2兩部分組成：終端采集電能表的通信方式以低壓電力線載波為主要模式，輔助無線、RS485等方式，終端與主站的通信方式以GPRS/CDMA、光纖為主。

（二）電能表、采集系統(tǒng)智能化進展

國家已完成“計量、抄表、收費標準化建設”相關標準制定以及“電力用戶用電信息采集系統(tǒng)建設”關鍵技術的研究國家組織的“智能電網(wǎng)營銷規(guī)劃”，完成《智能用戶管理與服務體系報告》，對智能用電領域的發(fā)展目標和重點工程做了明確的規(guī)劃國網(wǎng)科技部組織的“智能化電網(wǎng)課題”，完成《智能用電研究報告》，明確了智能用電研究內容、總體目標和分階段目標以及關鍵技術。

國家組織完成了《用電服務體系的科技項目計劃》，明確了智能用電框架體系研究、智能用電標準研究、智能用電裝置研究、智能用電應用軟件研究、智能用電試點建設等方面的研究內容和研究目標。

四、用電信息采集終端功能分析

（一）數(shù)據(jù)采集

1.電能表數(shù)據(jù)采集。用電信息采集數(shù)據(jù)終端能夠按預先設置的終端計量日或設定好的定時采集對用戶電能表進行電量收集并保存。

2.狀態(tài)量采集。用電信息采集數(shù)據(jù)終端通過采集狀態(tài)量能夠實時采集電能表位置狀態(tài)以及電能表的其它狀態(tài)量，當電能表數(shù)據(jù)發(fā)生變化時自動記入內存并在距此最近的一次用電信息采集主站查詢時向主站發(fā)送電能表的變位信號。

3.采集脈沖量。用電信息采集數(shù)據(jù)終端能夠采集電能表輸出的常規(guī)數(shù)據(jù)脈沖，并能夠根據(jù)電能表的脈沖常數(shù)Kp、TV變比KTV、TA變比KTA計算1min平均功率，并記錄當日、當月功率最大值和出現(xiàn)時間。

4.交流模擬量采集。用電信息采集終端具有電壓監(jiān)測越限統(tǒng)計功能的終端，準確度等級為0.5；具有諧波數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能的終端，準確度等級為1。

5.非電信號數(shù)據(jù)采集。非電信號數(shù)據(jù)采集是將非電信號數(shù)據(jù)通過電信號變送器轉換后，由終端采集，如：壓力、溫度等。

（二）數(shù)據(jù)處理

1.實時和歷史數(shù)據(jù)。終端按照要求可以采集實時和當前的數(shù)據(jù)，將終端采集數(shù)據(jù)在本日末（至次日零時）形成各類的當日歷史數(shù)據(jù)，并保存最近30天的日采集數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)在設定的抄表日及抄表時間形成抄表日數(shù)據(jù)，并保存最近12次抄表日數(shù)據(jù)，將采集的月歷史數(shù)據(jù)在當月末的零時（即每月的1日零時）自動生成各類歷史月采集數(shù)據(jù)，并保存最近12個月的月歷史采集數(shù)據(jù)，以及按照曲線凍結密度，保存數(shù)據(jù)曲線。

2.電能表運行狀況實時監(jiān)測。通過實時監(jiān)測電能表運行情況，可實時監(jiān)測的各類電能表運行情況有：電能表的狀態(tài)參數(shù)變化、電能表時間偏差率、電能表的故障告警、電能表示度變化等。

3.電能質量數(shù)據(jù)統(tǒng)計。對電能表電壓采取采樣電壓有效值；按終端采集參數(shù)設置的電能表功率因數(shù)的分段限值對各類監(jiān)測點的功率因數(shù)進行數(shù)據(jù)分析監(jiān)控，統(tǒng)計當月的電能表因為功率因數(shù)發(fā)生超越限值所發(fā)生在各功率因數(shù)區(qū)段的累計超越時間。

（三）數(shù)據(jù)傳輸

1.與用電信息采集主站的通信方式要求：（1）終端能照用電信息采集主站下發(fā)命令，采取定時或隨機方式向用電信息采集主站以最快的速度收集和保存各項數(shù)據(jù)和數(shù)值。（2）對終端采集的重要數(shù)據(jù)和終端參數(shù)設置、以及控制通信報文的上送應有信息安全防護的措施。（3）采用光纖通信專用網(wǎng)絡進行通信傳輸?shù)慕K端應具有RJ-45通信接口。（4）采用230MHz專用信道的終端應設長發(fā)限制，長發(fā)限制時間可以數(shù)據(jù)傳輸設置為1～2min。（5）采用無線公網(wǎng)通信網(wǎng)絡的終端應采取一定的流量控制措施。

2.與電能表之間的通信：兩者之間的互聯(lián)通信是按照設定來執(zhí)行的。通過遠程網(wǎng)絡可以發(fā)送到主站上。

五、結束語

智能用電體系通過使用電信息采集終端和智能電能表結合，構建完整的用電一體化費控體系。全面滿足電力公司對電能信息采集的需求。同時，在階梯電價成為現(xiàn)實，分時電價即將推廣的情況下，也為電力用戶提供了全面了解用電信息的有效渠道。