智能電表的技術(shù)分析及在電網(wǎng)信息采集中應(yīng)用

楊晶　郭毅

摘要：目前，隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，各行各業(yè)以及人們的生活對電力的需求大大增加，依靠現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、通信技術(shù)以及控制技術(shù)建設(shè)一個大區(qū)域、大規(guī)模的智能化電網(wǎng)，已經(jīng)成為電力行業(yè)共同的選擇。智能電能表作為國家電網(wǎng)遠(yuǎn)程用電信息采集系統(tǒng)的核心設(shè)備，為采集大范圍的用電信息提供了便利，提高了用電信息采集的效率，縮短了采集時間。因此，文章將對智能電表在國家電網(wǎng)遠(yuǎn)程信息采集中的應(yīng)用進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：智能電能表；遠(yuǎn)程信息采集系統(tǒng)；應(yīng)用分析

科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展帶動著電網(wǎng)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的技術(shù)提升。隨著電網(wǎng)系統(tǒng)各項(xiàng)智能技術(shù)的應(yīng)用，電力的傳統(tǒng)營銷計(jì)量模式已經(jīng)不能滿足智能電能表的應(yīng)用管理需求。因此，在此基礎(chǔ)上，必須針對存在的問題，就智能電能表的性能與技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行有效的管理，并提出相關(guān)創(chuàng)新管理體系和手段，進(jìn)一步促進(jìn)智能電能表的規(guī)范化應(yīng)用與運(yùn)行，推動電力收費(fèi)的準(zhǔn)確性，保證電力企業(yè)的效益。

一、智能電能表的類型分析

智能電能表屬于一款多功能的基表。采用的是模塊化的設(shè)計(jì)，在傳統(tǒng)電能表的基礎(chǔ)上增設(shè)了費(fèi)控、無線以及載波等功能。智能電能表主要由測量單元、數(shù)據(jù)處理與存儲單元以及通信單元等幾部分組成，不僅實(shí)現(xiàn)了電能的計(jì)量、信息的存儲與處理、實(shí)時監(jiān)控等目的，還具有自動控制與信息交互等功能，是非常強(qiáng)大的集通信與數(shù)據(jù)處理予一身的智能電能計(jì)量系統(tǒng)。 如果從有功電能計(jì)量準(zhǔn)確度的角度來分類，智能電能表可以分為0.2S、0.5S、1S、2S四個等級，我們可以按照不同的安裝環(huán)境來選擇不同等級的類型電能表。

與普通的電能表不同，智能電能表的檢測項(xiàng)目與試驗(yàn)流程都有所不同，針對費(fèi)控智能電能表而言，不僅要進(jìn)行普通電能表全部的驗(yàn)收檢測項(xiàng)目外，還要進(jìn)行安裝之前對于跳閘、合閘以及交易秘鑰下裝等環(huán)節(jié)的檢測。然后，還必須對智能電能表的計(jì)量功能、凍結(jié)功能、脈沖輸出以及計(jì)時等功能進(jìn)行嚴(yán)密的檢測。

二、智能電能表的技術(shù)特點(diǎn)分析

1通信功能

智能電能表具有超越普通電能表的通信功能，通常智能電能表的通信接口能夠支持RS-485、網(wǎng)絡(luò)、GPRS以及載波等多種通信方式，不僅如此，智能電能表還可以為用電信息系統(tǒng)提供很多幫助，按照供電企業(yè)的實(shí)際需求，提供最佳的智能電能表通信接口。

2費(fèi)控功能

費(fèi)控智能電能表的核心優(yōu)勢就是具有較為安全的系統(tǒng)，其對數(shù)據(jù)交換安全認(rèn)證涉及到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作流程都進(jìn)行了相關(guān)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)要求。也就是說，智能電能表的費(fèi)控功能是完全符合《智能電能表信息交換安全認(rèn)證技術(shù)規(guī)范》要求的。為各種類型的費(fèi)控智能電能表提供了數(shù)據(jù)交換與安全認(rèn)證的技術(shù)，通過營銷計(jì)量的工作流程，進(jìn)一步保障了智能電能表的安全費(fèi)控能力。

3實(shí)時網(wǎng)絡(luò)交互功能

智能電能表投入使用后，其始終保持在與用電信息采集系統(tǒng)的實(shí)時通信狀態(tài)。這樣一來，就為供電企業(yè)的營銷系統(tǒng)與用電采集系統(tǒng)之間的信息交互，能實(shí)時對智能電能表進(jìn)行在線監(jiān)測與控制，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了費(fèi)控操作，達(dá)到實(shí)現(xiàn)用電信息實(shí)時網(wǎng)絡(luò)交互的目標(biāo)。

三、電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)

電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)的采集模式主要分為：一、居民用戶和公配變計(jì)量點(diǎn)采集模式。城鄉(xiāng)居民分布密集，電表數(shù)量巨大，采用集中抄表模式可以避免單個用戶采集電能信息少的缺點(diǎn)，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表和監(jiān)控。居民用戶的用電信息采集由集中器、采集器、電能表等設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸通道組成的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。二、公配變單相和三相一般工商業(yè)用戶。實(shí)現(xiàn)對電表的遠(yuǎn)程抄表，電表的異常分析，信息的實(shí)時采集。在系統(tǒng)主站的監(jiān)測下，通過智能電表的直接控制實(shí)現(xiàn)完整的預(yù)購電功能。三、中小型專變用戶采集模式。中小型用戶裝用專變采集終端，該終端與電表建立數(shù)據(jù)傳輸通道進(jìn)行實(shí)時抄表，獲取精確的電表信息并儲存；通過監(jiān)控用戶的用電開關(guān)，管理預(yù)購電服務(wù)；通過與系統(tǒng)主站建立遠(yuǎn)程通信，接受系統(tǒng)主站的直接管理，向主站傳送采集的用戶的用電信息。四、大型專變用戶的信息采集模式。大型專變用戶得采集終端具有負(fù)荷管理功能，該終端通過與電表的實(shí)時抄表通信和采集電表輸出脈沖，獲取并儲存電表的數(shù)據(jù)與信息，對現(xiàn)場裝置進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測；通過直接監(jiān)控用戶的用電開關(guān)，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷控制功能和電量控制；通過遠(yuǎn)程通信與系統(tǒng)主站建立直接數(shù)據(jù)通信，接收執(zhí)行系統(tǒng)主站的集中管理，向系統(tǒng)主站傳送現(xiàn)場采集的用戶用電信息；為用戶提供本地信息服務(wù)等。

1、智能電表在電網(wǎng)信息采集中的技術(shù)應(yīng)用

1.1 提供負(fù)荷預(yù)測的依據(jù)

當(dāng)用戶安裝智能電表開始使用后，大的電力用戶可以利用智能電表將制定的近期的用電計(jì)劃以及發(fā)電數(shù)據(jù)發(fā)送給供電公司的智能電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)。供電公司根據(jù)用戶的用電計(jì)劃進(jìn)行供電需求分析。根據(jù)該需求進(jìn)行近期的電網(wǎng)的負(fù)荷預(yù)測，對電網(wǎng)的負(fù)荷系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，將電網(wǎng)的電容量降低到最小，降低電網(wǎng)的維護(hù)成本。實(shí)現(xiàn)國家電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

1.2 為電網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)提供故障分析數(shù)據(jù)

智能電表對用戶的用電情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，供電公司根據(jù)智能電表的檢測情況，對電網(wǎng)信息采集中出現(xiàn)的異常情況以及電表是否故障做出在線分析，快速的定位故障的位置以及故障的原因，便于工作人員及時有效的采取科學(xué)的的措施進(jìn)行改進(jìn)，大大避免經(jīng)濟(jì)的損失。確保電網(wǎng)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.3用電信息的實(shí)時結(jié)算

當(dāng)用戶安裝智能電表后，可以在智能電表上進(jìn)行電費(fèi)的計(jì)算，然后將計(jì)算的結(jié)果發(fā)送給供電公司，供電公司將其與后臺服務(wù)器進(jìn)行校驗(yàn)，對該用戶的用電費(fèi)用進(jìn)行結(jié)算。用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)直接進(jìn)行繳費(fèi)，大大的簡化了繳費(fèi)的流程，不僅提高了供電公司的管理效率，降低了人力成本，也提高了電費(fèi)的準(zhǔn)確度。

2、智能電表目前存在的問題

第一，分時復(fù)費(fèi)率電能表從智能化的意義上說，不能做到在線檢測、在線收費(fèi)，在用電收費(fèi)管理上還沒有走向現(xiàn)代化，只是智能化電能表的初級產(chǎn)品。第二，預(yù)付費(fèi)電能表從原理上實(shí)現(xiàn)了無欠費(fèi)的情況，但從經(jīng)濟(jì)角度來說，電力部門先收費(fèi)后送電的做法不符合經(jīng)濟(jì)政策.從系統(tǒng)的角度來看，用戶終端與系統(tǒng)主機(jī)并沒有直接聯(lián)系，信息反饋滯后，用戶終端與整個網(wǎng)絡(luò)脫節(jié)。電力部門平時不再對該類用戶電能表抄表，用戶偷漏電情況短期內(nèi)難以發(fā)現(xiàn)。因此，該類電能表只是電能表走向智能化進(jìn)程中的過渡產(chǎn)品。第三，集中遠(yuǎn)傳自動抄表系統(tǒng)在目前高檔居民小區(qū)已經(jīng)開始使用。由于這種抄表系統(tǒng)對于提高用戶的用電質(zhì)量毫無幫助，而價格又較高，就集中遠(yuǎn)傳自動抄表系統(tǒng)自身來說，在可靠性、抗干擾性和一次抄表正確率上部還有待實(shí)踐的考驗(yàn)。

四、結(jié)束語

功能多樣、精確度高、網(wǎng)絡(luò)信息化以及壽命很長的高科技智能化的電能表的研究與發(fā)展，對我國電網(wǎng)用電信息的采集有著非常重要的意義。雖然智能電能表仍存在一些成本及安全問題，但是它的超強(qiáng)信息存儲功能，準(zhǔn)確的信號傳輸功能，良好的檢測功能，精確的自動控制功能仍使其的發(fā)展前景十分客觀。智能電能表作為智能電網(wǎng)的神經(jīng)末梢，將在未來的信息社會中發(fā)揮出更大的作用，具有更加廣闊的應(yīng)用前景。

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