高俊 周俊
摘要:智能電表是我國電表發(fā)展過程中的一項高科技產(chǎn)品,隨著當(dāng)前我國電力系統(tǒng)的不斷創(chuàng)新優(yōu)化發(fā)展,智能電表在當(dāng)前電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛;相對于傳統(tǒng)電表的應(yīng)用,智能電表的應(yīng)用具有財務(wù)結(jié)算、遠程計量、遠程監(jiān)控、用戶管理等諸多優(yōu)勢,但也存在著民眾對其計量準確性、遠程控制斷電等質(zhì)疑。本文簡要分析了智能電表的應(yīng)用優(yōu)勢、具體應(yīng)用表現(xiàn)、用戶憂慮,希望智能電表在未來智能電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展中發(fā)揮更大效益。
關(guān)鍵詞:智能電表;智能電網(wǎng)
1、引言
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,帶動了我國智能電網(wǎng)建設(shè)的全面推進,對于電網(wǎng)設(shè)備也提出了更高的要求,在這種情況下,傳統(tǒng)的電能表暴露出許多的缺陷和問題,智能電表逐漸得到應(yīng)用和普及。相比于傳統(tǒng)電能表,智能電表具有容量大、可靠性強、安全等級高等優(yōu)勢,能夠適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展的實際需求,具有非常重要的現(xiàn)實和長遠意義,應(yīng)該得到電力技術(shù)人員的重視和推廣。
2、智能電表在智能電網(wǎng)中的定位
荷蘭能源服務(wù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)會從功能劃分的角度確定了智能電表在智能電網(wǎng)中的定位。總體上,智能電表及AMI的建立是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。從功能的多少和智能化的程度將智能電網(wǎng)的建設(shè)以及智能計量系統(tǒng)的建設(shè)分為5個層次,從人工抄表、自動抄表、高級計量架構(gòu)、智能電表、智能電網(wǎng)一步步推進。隨著高級數(shù)據(jù)收集和需求響應(yīng)能力的提高,智能計量系統(tǒng)能夠與廣大用戶一起在用電高峰時段,實現(xiàn)削峰平谷,以提高電網(wǎng)的安全性和經(jīng)濟性。智能電網(wǎng)自動運行程度的提高、能源效率和節(jié)能降耗能力的提高、運行成本的控制都依賴于AMR和AMI的建設(shè)和完善。
3、智能電表的特點
3.1 功耗小
因為智能電表使用了高度集成化的電子元器件,因此一般每塊表的功耗僅有0.6w~0.7w左右,對于多用戶集中式的智能電表,其平均到每戶的功率則更小,而一般每只感應(yīng)式電表的功耗為1.7w左右。就表的誤差范圍而言,2.0級電子式電能表在5%~400%標(biāo)定電流范圍內(nèi)測量的誤差為±2%,而且目前普遍應(yīng)用的都是精確等級為1.0級的電能表,誤差更小。感應(yīng)式電表的誤差范圍則為+0.86%~-5.7%,而且由于機械磨損這種無法克服的缺陷,導(dǎo)致感應(yīng)式電能表越走越慢,最終誤差越來越大。國家電網(wǎng)曾對感應(yīng)式電表進行抽查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)50%以上的感應(yīng)式電表在用了5年以后,其誤差就超過了允許的范圍。
3.2 計量精度高
傳統(tǒng)感應(yīng)式電表存在著較大的計量誤差,而且其中的機械結(jié)構(gòu)在長時間使用之后因為磨損問題而導(dǎo)致計量誤差越來越大。而智能電表采用了數(shù)字化處理,能夠克服傳統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)磨損而導(dǎo)致精度較低的問題。當(dāng)前,現(xiàn)代智能電表的計量精度通常能夠達到1.0級以上,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,其計量誤差將更進一步縮小。
3.3 功能多
智能電表由于采用了電子表技術(shù),可以通過相關(guān)的通信協(xié)議與計算機進行聯(lián)網(wǎng),通過編程軟件實現(xiàn)對硬件的控制管理。因此,智能電表不僅有體積小的特點,還具有了能夠?qū)崿F(xiàn)遠程抄表、遠程控制、反竊電、預(yù)付費等相關(guān)功能,還可以通過對應(yīng)的操作軟件來對電表的參數(shù)進行修改,來滿足用戶對控制功能的不同要求,而這些功能對于傳統(tǒng)的感應(yīng)式電表來說都是很難或不可能實現(xiàn)的。
4、智能電表在智能電網(wǎng)中的功能運用
4.1 結(jié)算和帳務(wù)
復(fù)雜的賬務(wù)處理和結(jié)算電費的過程是傳統(tǒng)電表工作中經(jīng)常用到的,然而在工作中經(jīng)常會出現(xiàn)錯誤,使信息和數(shù)據(jù)丟失和混淆,現(xiàn)在通過智能電表能夠?qū)崿F(xiàn)準確、實時的費用結(jié)算信息處理,簡化了過去帳務(wù)處理上的復(fù)雜流程。
4.2 電能質(zhì)量和供電可靠性監(jiān)控、非法用電檢測
采用智能電表能實時監(jiān)測電能質(zhì)量和供電狀況,從而及時、準確地響應(yīng)用戶投訴,并提前采取措施預(yù)防電能質(zhì)量問題的發(fā)生。傳統(tǒng)的電能質(zhì)量分析方式在實時性和有效性上都存在差距。智能電表能檢測出表箱開啟、接線的變動、外部磁場的干擾、表計參數(shù)的更改等事件,從而及時發(fā)現(xiàn)竊電現(xiàn)象。對于竊電高發(fā)區(qū),通過將總表的數(shù)據(jù)和其下所有表計數(shù)據(jù)進行比對,也可以及時發(fā)現(xiàn)潛在的竊電行為。
4.3 用戶能量管理與節(jié)能
通過智能電表提供的信息,可以在其上構(gòu)建用戶能量管理系統(tǒng),從而為不同用戶提供能量管理的服務(wù),盡可能減少能源消耗。建模和預(yù)測智能電表采集的水、氣、熱能耗數(shù)據(jù)可以用來進行負荷分析和預(yù)測,可估算和預(yù)測出總的能耗和峰值需求,從而促進合理用電、優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃和調(diào)度等。
4.4 實現(xiàn)能源消耗預(yù)測及能效管理
通過合理利用智能電表,能夠及時的對用戶的實際能耗情況進行分析,并通過建模分析個人、企業(yè)的實際電能需求情況。這些信息能夠給配電網(wǎng)絡(luò)中心以及能源零售商帶來極大的便利,用戶根據(jù)這些信息可以更好的制定適合自己的節(jié)能措施,合理分配用電。同時,還可以根據(jù)職能電表提供的反饋信息制定能源及消耗方式的轉(zhuǎn)換,將日常生活中個人、企業(yè)分布式發(fā)電設(shè)備所產(chǎn)生的電能合理分配到整個智能電網(wǎng)中,為整個電網(wǎng)功率、利益、價值的最大化提供有效的信息支撐。
4.5 故障分析、負荷遠程控制
智能電表的測量功能有助于實現(xiàn)配網(wǎng)元器件、電能表以及用戶設(shè)備的預(yù)防維護,例如檢測出電力電子設(shè)備故障、接地故障等導(dǎo)致的電壓波形畸變、諧波、不平衡等現(xiàn)象,測量數(shù)據(jù)還能幫助電網(wǎng)和用戶分析電網(wǎng)元件故障和網(wǎng)損等。通過智能電表的有效使用,能夠及時的采取負荷分析、建模和預(yù)測措施來面對企業(yè)和個人消耗的水、熱和氣等。
5、結(jié)語
伴隨著近年來科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,我國電網(wǎng)公司積極采用先進的電器設(shè)備,將智能電表技術(shù)應(yīng)用到日常的工作當(dāng)中,有效提高了工作效率,將傳統(tǒng)的電表使用范圍進行了擴大。智能電表的雙向通信和計量的功能能夠有效的節(jié)約用電用戶電能的消耗,改善個人或企業(yè)的用電習(xí)慣,有助于能源的節(jié)約。同時智能電表的使用時智能電網(wǎng)現(xiàn)代化發(fā)展的必然要求。
參考文獻:
[1]李卓.探討智能電網(wǎng)中智能電表的作用及應(yīng)用前景[J].廣東科技,2013,10(02):51-52.
[2]龔凡.基于群簽名的智能電網(wǎng)用電量統(tǒng)計及電費的繳納方案[D].西安電子科技大學(xué),2013.
[3]田永寧.智能電表在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].電子制作,2014,(3):43.
[4] 陳磊.智能電表在智能電網(wǎng)中的實際運用研究[J].中國科技縱橫,2015(17).
(作者單位:華立科技股份有限公司)
作者簡介:
高俊,1981年12月,男,漢族,浙江杭州,中級工程師,研究方向:智能電能表軟件開發(fā)。
周俊,1986年4月,男,漢族,浙江杭州,中級工程師,研究方向:智能用電和應(yīng)用。