曾招輝 姚徐旭

摘要：近些年，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要以及人民生活水平的不斷提高，加大了我國(guó)對(duì)用電的需求量。這就促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展的同時(shí)，對(duì)電力設(shè)備以及其他輔助設(shè)施提出了更高的要求。而智能電表作為用電計(jì)量以及計(jì)費(fèi)的重要工具，有著非常重要的作用。智能電表是智能電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)智能電表產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化整合，對(duì)智能電網(wǎng)信息化與自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)具有十分重要的意義。本文對(duì)智能電表的應(yīng)用及發(fā)展前景進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：智能電表；應(yīng)用；發(fā)展前景

1、智能電表概述

智能電表是一種以微處理器為核心，能夠存儲(chǔ)測(cè)量信息并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理的計(jì)量器具。國(guó)家電網(wǎng)公司在智能電表的系列標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)智能電表做出了如下定義：即由測(cè)量、數(shù)據(jù)處理、通信等單元構(gòu)成，具有電能量計(jì)量、電能數(shù)據(jù)信息處理、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)控制以及信息交互等功能的電能表統(tǒng)稱為智能電表。由此不難看出，國(guó)內(nèi)對(duì)智能電表的定義充分詮釋了其強(qiáng)大的功能?，F(xiàn)如今，隨著智能電表的不斷發(fā)展和完善，它的功能已經(jīng)突破了單純的電能計(jì)量范圍，結(jié)合當(dāng)前國(guó)際和國(guó)內(nèi)對(duì)智能電表的定義，可對(duì)智能電表進(jìn)行全面、系統(tǒng)的定義：智能電表是以適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展為主要目標(biāo)，并以微處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)為核心，由測(cè)量、數(shù)據(jù)處理以及通信等單元構(gòu)成，具有電力參數(shù)測(cè)量、雙向電能計(jì)量、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互、多種費(fèi)率時(shí)段以及遠(yuǎn)程控制等功能的智能型儀表。

2、智能電表在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

2.1配網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)

當(dāng)前，由于配網(wǎng)側(cè)的潮流分布情況主要是依據(jù)網(wǎng)絡(luò)模型、負(fù)荷側(cè)的估算值及變電站高壓側(cè)的度量情況分析得出的，往往會(huì)導(dǎo)致信息失真。在用戶側(cè)安裝智能電表后，及時(shí)、精準(zhǔn)地掌握負(fù)荷信息以及電網(wǎng)損耗信息，有效降低因過(guò)負(fù)荷而導(dǎo)致的電力設(shè)備損毀事故發(fā)生率，并減少電能損失。

2.2電費(fèi)結(jié)算

借助智能電表可以完成實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的費(fèi)用結(jié)算信息處理工作，極大程度地簡(jiǎn)化了以往電能費(fèi)用賬務(wù)處理的繁雜流程。同時(shí)，在當(dāng)前電力市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的背景下，調(diào)度人員可以通過(guò)智能電表及時(shí)、快捷地轉(zhuǎn)換能源零售商，在不久的將來(lái)甚至有可能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)切換。此外，電力用戶也能夠利用智能電表獲取到更為準(zhǔn)確的電能消耗數(shù)據(jù)信息以及相關(guān)的賬務(wù)信息。

2.3用戶能量管理和節(jié)能

構(gòu)建用戶能量管理系統(tǒng)平臺(tái)，利用智能電表提供的能耗信息反饋給不同的電力用戶，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)，對(duì)于分散的用電設(shè)備客戶，為其提供科學(xué)合理的用電方案，盡量減少不必要的電力消耗和浪費(fèi)，有助于用戶利益最大化。對(duì)智能電表的管理還包括對(duì)表計(jì)時(shí)的定時(shí)訪問(wèn)和定期維護(hù)，確保信息準(zhǔn)確無(wú)誤。

2.4電力需求側(cè)響應(yīng)

電力需求側(cè)響應(yīng)就是指利用電能價(jià)格對(duì)用戶負(fù)荷和分布式發(fā)電實(shí)施控制，主要有兩種方法：一種是價(jià)格控制；另一種是負(fù)荷直接控制。而價(jià)格控制就是采用分時(shí)電價(jià)滿足常規(guī)用電需求，采用實(shí)時(shí)電價(jià)滿足短期用電需求以及采用緊急峰值電價(jià)滿足高峰用電需求；而負(fù)荷直接控制就是電網(wǎng)調(diào)度人員依據(jù)電網(wǎng)情況實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作負(fù)荷的接通與斷開(kāi)功能。

2.5對(duì)電網(wǎng)相關(guān)故障檢測(cè)

智能電表內(nèi)部具有記憶功能，在出現(xiàn)故障的情況下，可以通過(guò)內(nèi)部芯片進(jìn)行階梯式查找快速定位，對(duì)于發(fā)出的異常信號(hào)和設(shè)備預(yù)警，能夠盡早處理，給設(shè)備維護(hù)人員提供了便利。在故障排除的同時(shí)，對(duì)線路設(shè)備等相關(guān)設(shè)施也進(jìn)行了例行檢查。此外，智能電表的統(tǒng)一管理，對(duì)表計(jì)信息庫(kù)的維護(hù)和數(shù)據(jù)的確認(rèn)保存，為表計(jì)的安全運(yùn)行和用戶信息的完整提供了保障。

3、智能電表的發(fā)展前景

智能電表最大的特點(diǎn)就是交互，就是用戶和供電企業(yè)的信息交互。信息交互的關(guān)鍵是管理，管理更加便捷和人性化，人性化的管理要求芯片的信息處理能力更強(qiáng)。隨著我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展，智能電表技術(shù)也將采用先進(jìn)的AMI計(jì)量體系，并走向模塊化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化，在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表和便捷付費(fèi)的基礎(chǔ)上，發(fā)揮其以用戶和供電企業(yè)的信息交互為基礎(chǔ)的多項(xiàng)功能。

3.1網(wǎng)絡(luò)化

利用電力線載波網(wǎng)PLC、光纖與同軸電纜網(wǎng)HFC、固定電話網(wǎng)PSTN和無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)GSM/GPRS/CDMA等通信網(wǎng)絡(luò)，可將智能電表的部分功能從接入層上移到網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)管理平臺(tái)層，將智能電表采樣和存儲(chǔ)的電能數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)接秒娦畔⒐芾硐到y(tǒng)，并通過(guò)數(shù)據(jù)共享和綜合分析，實(shí)現(xiàn)用電管理部門(mén)對(duì)異地用電信息的實(shí)時(shí)測(cè)量和監(jiān)控。而將要投入建設(shè)的電力光纖到戶工程，又會(huì)實(shí)現(xiàn)以電力光纖取代電線、網(wǎng)線、電話線及有線電視等多條線路的三網(wǎng)融合和資源共享，為智能電表的網(wǎng)絡(luò)化和系統(tǒng)化提供更為便捷、穩(wěn)定、可靠且低價(jià)的電能信息數(shù)據(jù)傳輸信道和網(wǎng)絡(luò)。

3.2模塊化

智能電表采用功能模塊化設(shè)計(jì)后有以下優(yōu)點(diǎn)：一是只需通過(guò)更換部分功能模塊就可以實(shí)現(xiàn)電表的升級(jí)換代，而無(wú)需更換整個(gè)電表，從而擺脫了傳統(tǒng)電表設(shè)計(jì)中那種因不可更改導(dǎo)致的成批調(diào)換和淘汰，乃至整個(gè)系統(tǒng)需要重構(gòu)的厄運(yùn)；二是由于功能的模塊化和結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化，使得供用電管理部門(mén)在選購(gòu)電表時(shí)不必過(guò)分依賴某一電表廠家產(chǎn)品，并為規(guī)范電表的研制與開(kāi)發(fā)提供可能；三是可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程升級(jí)更換故障模塊的方法，提高可維護(hù)性并節(jié)省維護(hù)費(fèi)用。

3.3系統(tǒng)化

在對(duì)電力系統(tǒng)自身的計(jì)算機(jī)技術(shù)以及相應(yīng)的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行綜合利用時(shí)，可以在一個(gè)特定的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)之上對(duì)搜集整理的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行相對(duì)有效的研究分析與處理，同時(shí)通過(guò)其自身的系統(tǒng)化以及網(wǎng)絡(luò)化，又可以將信息管理系統(tǒng)內(nèi)部的管理功能依據(jù)分布性以及開(kāi)放性的原則，實(shí)現(xiàn)靈活擴(kuò)展，進(jìn)而有效的實(shí)現(xiàn)其自身性能和便利程度的有效提高。此外智能電表技術(shù)在當(dāng)前相智能電網(wǎng)環(huán)境之下，相比于以前，擁有了更好的信息交互以及信息處理和電能計(jì)量、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、對(duì)用電功率實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)計(jì)量、自動(dòng)實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)、階梯計(jì)費(fèi)等諸多功能特性，并有效的實(shí)現(xiàn)了供電企業(yè)同用電用戶兩者之間的雙向即時(shí)通信交互。

4、結(jié)束語(yǔ)

智能電表技術(shù)在智能電網(wǎng)環(huán)境下，具有更強(qiáng)的信息處理、交互、計(jì)量和通信能力，能在AMI中提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和傳輸，實(shí)現(xiàn)電功率計(jì)時(shí)計(jì)量、自動(dòng)計(jì)費(fèi)、階梯電價(jià)計(jì)費(fèi)、優(yōu)化用電等功能；并能實(shí)現(xiàn)供電企業(yè)與用戶之間的即時(shí)雙向通信交互，使每個(gè)用戶實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地了解用電情況和節(jié)省電能電費(fèi)的最佳時(shí)間，自主選擇電器使用時(shí)間段，按需調(diào)度控制用電，合理制訂節(jié)電計(jì)劃，最大限度地降低能耗，節(jié)省電費(fèi)。

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（作者單位：華立科技股份有限公司）