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        基于智能電表在智能電網(wǎng)中的運(yùn)用研究

        2019-10-21 10:20:07高俊周俊
        名城繪 2019年2期
        關(guān)鍵詞:感應(yīng)式電表電能表

        高俊 周俊

        摘要:智能電表是我國(guó)電表發(fā)展過(guò)程中的一項(xiàng)高科技產(chǎn)品,隨著當(dāng)前我國(guó)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(lái)越廣泛;相對(duì)于傳統(tǒng)電表的應(yīng)用,智能電表的應(yīng)用具有財(cái)務(wù)結(jié)算、遠(yuǎn)程計(jì)量、遠(yuǎn)程監(jiān)控、用戶管理等諸多優(yōu)勢(shì),但也存在著民眾對(duì)其計(jì)量準(zhǔn)確性、遠(yuǎn)程控制斷電等質(zhì)疑。本文簡(jiǎn)要分析了智能電表的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、具體應(yīng)用表現(xiàn)、用戶憂慮,希望智能電表在未來(lái)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(dòng)了我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的全面推進(jìn),對(duì)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(wèn)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(qiáng)、安全等級(jí)高等優(yōu)勢(shì),能夠適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展的實(shí)際需求,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)和長(zhǎng)遠(yuǎn)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(huì)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(jì)量系統(tǒng)的建設(shè)分為5個(gè)層次,從人工抄表、自動(dòng)抄表、高級(jí)計(jì)量架構(gòu)、智能電表、智能電網(wǎng)一步步推進(jìn)。隨著高級(jí)數(shù)據(jù)收集和需求響應(yīng)能力的提高,智能計(jì)量系統(tǒng)能夠與廣大用戶一起在用電高峰時(shí)段,實(shí)現(xiàn)削峰平谷,以提高電網(wǎng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。智能電網(wǎng)自動(dòng)運(yùn)行程度的提高、能源效率和節(jié)能降耗能力的提高、運(yùn)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(diǎn)

        3.1 功耗小

        因?yàn)橹悄茈姳硎褂昧烁叨燃苫碾娮釉骷虼艘话忝繅K表的功耗僅有0.6w~0.7w左右,對(duì)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(jí)電子式電能表在5%~400%標(biāo)定電流范圍內(nèi)測(cè)量的誤差為±2%,而且目前普遍應(yīng)用的都是精確等級(jí)為1.0級(jí)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(jī)械磨損這種無(wú)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(lái)越大。國(guó)家電網(wǎng)曾對(duì)感應(yīng)式電表進(jìn)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(guò)了允許的范圍。

        3.2 計(jì)量精度高

        傳統(tǒng)感應(yīng)式電表存在著較大的計(jì)量誤差,而且其中的機(jī)械結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)時(shí)間使用之后因?yàn)槟p問(wèn)題而導(dǎo)致計(jì)量誤差越來(lái)越大。而智能電表采用了數(shù)字化處理,能夠克服傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)磨損而導(dǎo)致精度較低的問(wèn)題。當(dāng)前,現(xiàn)代智能電表的計(jì)量精度通常能夠達(dá)到1.0級(jí)以上,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,其計(jì)量誤差將更進(jìn)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(guò)相關(guān)的通信協(xié)議與計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),通過(guò)編程軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的控制管理。因此,智能電表不僅有體積小的特點(diǎn),還具有了能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程控制、反竊電、預(yù)付費(fèi)等相關(guān)功能,還可以通過(guò)對(duì)應(yīng)的操作軟件來(lái)對(duì)電表的參數(shù)進(jìn)行修改,來(lái)滿足用戶對(duì)控制功能的不同要求,而這些功能對(duì)于傳統(tǒng)的感應(yīng)式電表來(lái)說(shuō)都是很難或不可能實(shí)現(xiàn)的。

        4、智能電表在智能電網(wǎng)中的功能運(yùn)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(fèi)的過(guò)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(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤,使信息和數(shù)據(jù)丟失和混淆,現(xiàn)在通過(guò)智能電表能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的費(fèi)用結(jié)算信息處理,簡(jiǎn)化了過(guò)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(cè)

        采用智能電表能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量和供電狀況,從而及時(shí)、準(zhǔn)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(wèn)題的發(fā)生。傳統(tǒng)的電能質(zhì)量分析方式在實(shí)時(shí)性和有效性上都存在差距。智能電表能檢測(cè)出表箱開(kāi)啟、接線的變動(dòng)、外部磁場(chǎng)的干擾、表計(jì)參數(shù)的更改等事件,從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)竊電現(xiàn)象。對(duì)于竊電高發(fā)區(qū),通過(guò)將總表的數(shù)據(jù)和其下所有表計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),也可以及時(shí)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(guò)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(cè)智能電表采集的水、氣、熱能耗數(shù)據(jù)可以用來(lái)進(jìn)行負(fù)荷分析和預(yù)測(cè),可估算和預(yù)測(cè)出總的能耗和峰值需求,從而促進(jìn)合理用電、優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃和調(diào)度等。

        4.4 實(shí)現(xiàn)能源消耗預(yù)測(cè)及能效管理

        通過(guò)合理利用智能電表,能夠及時(shí)的對(duì)用戶的實(shí)際能耗情況進(jìn)行分析,并通過(guò)建模分析個(gè)人、企業(yè)的實(shí)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(lái)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(shí),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(gè)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(gè)智能電網(wǎng)中,為整個(gè)電網(wǎng)功率、利益、價(jià)值的最大化提供有效的信息支撐。

        4.5 故障分析、負(fù)荷遠(yuǎn)程控制

        智能電表的測(cè)量功能有助于實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)元器件、電能表以及用戶設(shè)備的預(yù)防維護(hù),例如檢測(cè)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(cè)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(guò)智能電表的有效使用,能夠及時(shí)的采取負(fù)荷分析、建模和預(yù)測(cè)措施來(lái)面對(duì)企業(yè)和個(gè)人消耗的水、熱和氣等。

        5、結(jié)語(yǔ)

        伴隨著近年來(lái)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,我國(guó)電網(wǎng)公司積極采用先進(jìn)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(jìn)行了擴(kuò)大。智能電表的雙向通信和計(jì)量的功能能夠有效的節(jié)約用電用戶電能的消耗,改善個(gè)人或企業(yè)的用電習(xí)慣,有助于能源的節(jié)約。同時(shí)智能電表的使用時(shí)智能電網(wǎng)現(xiàn)代化發(fā)展的必然要求。

        參考文獻(xiàn):

        [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(jì)及電費(fèi)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(shí)際運(yùn)用研究[J].中國(guó)科技縱橫,2015(17).

        (作者單位:華立科技股份有限公司)

        作者簡(jiǎn)介:

        高俊,1981年12月,男,漢族,浙江杭州,中級(jí)工程師,研究方向:智能電能表軟件開(kāi)發(fā)。

        周俊,1986年4月,男,漢族,浙江杭州,中級(jí)工程師,研究方向:智能用電和應(yīng)用。

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