智能電表在智能電網(wǎng)中的作用與應(yīng)用趨勢(shì)研究

賈海波++王帥

摘 要：智能電表是一種可實(shí)現(xiàn)供電部門與電力用戶相互之間雙向的聯(lián)系，對(duì)用戶一系列用電設(shè)備用電情況開展自動(dòng)管理控制的數(shù)字化電表。文章通過闡述智能電表，分析智能電表在智能電網(wǎng)中的作用，對(duì)智能電表應(yīng)用趨勢(shì)展開探討，旨在為如何促進(jìn)智能電表在智能電網(wǎng)的科學(xué)合理應(yīng)用研究適用提供一些思路。

關(guān)鍵詞：智能電表 智能電網(wǎng) 作用 應(yīng)用趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）11（b）-0033-02

近年來(lái)，我國(guó)智能電網(wǎng)收獲了十分顯著的發(fā)展成效。作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，智能電表一方面可以將智能電網(wǎng)中的抄表、計(jì)量數(shù)據(jù)化；另一方面可有效解決竊電問題，如此對(duì)于提高用電質(zhì)量，改善供電部門經(jīng)濟(jì)效益均可起到至關(guān)重要的作用[1]。由此可見，對(duì)智能電表在智能電網(wǎng)中的作用與應(yīng)用趨勢(shì)開展研究，有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 智能電表概述

1.1 智能電表基本原理

智能電表是基于現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、測(cè)量技術(shù)，對(duì)電能信息數(shù)據(jù)開展采集、分析、管理的先進(jìn)計(jì)量裝置。智能電表的基本原理為：依托A/D轉(zhuǎn)換器或者計(jì)量芯片對(duì)用戶電流、電壓開展實(shí)時(shí)采集，經(jīng)由CPU開展分析處理，實(shí)現(xiàn)正反向、峰谷或者四象限電能的計(jì)算，進(jìn)一步將電量等內(nèi)容經(jīng)由通信、顯示等方式予以輸出。

1.2 智能電表主要特征

相較于傳統(tǒng)電表，智能電表不管是在操作上，還是在應(yīng)用性能上均有著極大的優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)于：（1）小功耗，智能電表選取的是集成化電子電路元件設(shè)計(jì)原理，所以，每塊智能電表平均功耗僅約為0.16～0.17W，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)感應(yīng)式電表功耗；（2）高計(jì)量精度，現(xiàn)代智能電表計(jì)量精度等級(jí)普遍可超過1.0級(jí)，隨著科技的進(jìn)步，計(jì)量誤差必將進(jìn)一步縮?。唬?）眾多功能，相較于傳統(tǒng)電表，智能電表不僅體積進(jìn)一步縮小，此外還具備遠(yuǎn)程抄表、反竊電、遠(yuǎn)程斷送電等一系列功能[2]。

2 智能電表在智能電網(wǎng)中的作用

2.1 電費(fèi)結(jié)算

傳統(tǒng)電表在電費(fèi)結(jié)算期間，要求投入大量的人力、物力，且結(jié)算效率不足，常常出現(xiàn)信息混亂、誤計(jì)、漏計(jì)等問題。引入智能電表不僅囊括了傳統(tǒng)電表的各項(xiàng)功能，還可實(shí)現(xiàn)過去電費(fèi)結(jié)算流程的充分簡(jiǎn)化。近年來(lái)，智能電能得到越來(lái)越廣泛的推廣，調(diào)度員可依托智能電表實(shí)現(xiàn)對(duì)不同地區(qū)用電情況的實(shí)時(shí)掌握，盡可能對(duì)不同地區(qū)用戶用電需求予以滿足；預(yù)先開展好電能費(fèi)用預(yù)算，提供令用戶滿意的服務(wù)。除此之外，電力用戶還可通過智能電表實(shí)時(shí)了解自身用電情況及相關(guān)用電財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)。

2.2 配電網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)狀態(tài)評(píng)估

長(zhǎng)期以來(lái)，電力網(wǎng)絡(luò)往往會(huì)受到諧波等相關(guān)因素的影響，經(jīng)由潮流計(jì)算得出的信息缺乏足夠準(zhǔn)確性，依據(jù)負(fù)載評(píng)估、網(wǎng)絡(luò)模型等系統(tǒng)處理得出的數(shù)據(jù)，在結(jié)合用戶側(cè)的信息極易對(duì)電能質(zhì)量造成不利影響，通過對(duì)智能電表的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)配電狀態(tài)的有效評(píng)估，提高負(fù)載量及相關(guān)信息準(zhǔn)確性，第一時(shí)間找出電能質(zhì)量產(chǎn)生變化的原因，或用戶用電設(shè)備將要面臨超負(fù)荷運(yùn)行，預(yù)先開展好防御工作，最大限度地縮減可避免的損失。

2.3 用戶電能管理及節(jié)能

建立用戶電能管理系統(tǒng)平臺(tái)，依托智能電表輸出的能耗信息實(shí)時(shí)傳輸給各個(gè)電力用戶，為用戶提供高質(zhì)量的電力服務(wù)。針對(duì)相對(duì)分散的電力用戶，可為其設(shè)計(jì)針對(duì)的用電方案，盡可能縮減不必要的電能損耗，切實(shí)幫助用戶降低用電成本。另外，智能電表的管理還有對(duì)表計(jì)時(shí)的定期訪問、維護(hù)，保證信息可靠、準(zhǔn)確。電力用戶也可通過智能電表輸出的信息，盡可能在低價(jià)時(shí)段、低谷時(shí)段用電，養(yǎng)成良好的節(jié)能用電習(xí)慣。

2.4 電網(wǎng)故障檢測(cè)

智能電表還具備記憶功能，在電網(wǎng)引發(fā)故障后，可依托智能電表內(nèi)部芯片開展階梯式查找準(zhǔn)確定位，針對(duì)找出的異常信號(hào)及設(shè)備預(yù)警，可及時(shí)予以解決，促進(jìn)電力設(shè)備的有序運(yùn)行。與此同時(shí)，在電網(wǎng)故障排除過程中，還可對(duì)線路設(shè)備等相關(guān)設(shè)施開展例行檢測(cè)。除此之外，通過智能電表的全面管理，對(duì)表計(jì)信息庫(kù)維護(hù)及數(shù)據(jù)的有效存儲(chǔ)，可為表計(jì)有序運(yùn)行及電力用戶信息完整提供切實(shí)可靠保障。

3 智能電表應(yīng)用趨勢(shì)

3.1 AMI計(jì)量系統(tǒng)

AMI計(jì)量系統(tǒng)經(jīng)由應(yīng)用智能電表與先進(jìn)傳感器的有效相融，再引入雙向通信系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力用戶電力設(shè)備運(yùn)行狀況、實(shí)時(shí)用電情況以及電網(wǎng)安全運(yùn)行與否等情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將用戶電表信息迅速傳輸至控制管理中心，確保遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)信息調(diào)節(jié)等工作的有序開展。不僅可完成自動(dòng)抄表，還可及時(shí)對(duì)電力用戶負(fù)載情況予以調(diào)節(jié)，引導(dǎo)用戶規(guī)范用電[3]。AMI計(jì)量系統(tǒng)配置的顯示設(shè)備可使用戶達(dá)成與電力系統(tǒng)相互間的有效連接，為用戶第一時(shí)間提供實(shí)時(shí)電價(jià)漲幅情況、電能使用情況等服務(wù)。

3.2 智能電表應(yīng)用模塊化

智能電表均附帶功能設(shè)計(jì)，在對(duì)智能電表開展操作期間，僅需對(duì)其及時(shí)更換相應(yīng)模塊，便可迅速實(shí)現(xiàn)智能電表的功能升級(jí)。同時(shí)，憑借智能電表內(nèi)部的合理設(shè)計(jì)以及先進(jìn)的功能板塊設(shè)計(jì)，為將來(lái)智能電表的進(jìn)一步發(fā)展奠定了有力基礎(chǔ)，依托電力遠(yuǎn)程操控功能，可極大程度上提高電力設(shè)備后期維護(hù)水平，同時(shí)還有助于縮減電力設(shè)備維護(hù)成本。

3.3 智能電表應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化

在智能電表實(shí)際操作中，依托引入光纖同軸電纜網(wǎng)、電力線載波網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)，可將智能電表相關(guān)功能由接入層連接至網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)管理層。經(jīng)由相關(guān)電力傳輸線路，將智能電表實(shí)時(shí)采集的信息數(shù)據(jù)有序傳輸至信息管理系統(tǒng)中，通過對(duì)信息數(shù)據(jù)開展研究處理，達(dá)成信息數(shù)據(jù)共享，為電力部門監(jiān)控不同地區(qū)用電狀況提供有力依據(jù)。隨著電力設(shè)備的不斷發(fā)展，將電線、電話線、網(wǎng)絡(luò)等傳統(tǒng)線路變換成優(yōu)質(zhì)的電力光纜，切實(shí)達(dá)成三網(wǎng)的有機(jī)相融，達(dá)成信息數(shù)據(jù)的共享，為智能電表網(wǎng)絡(luò)化提供可靠的電力數(shù)據(jù)信息傳輸渠道[4]。

3.4 智能電表應(yīng)用系統(tǒng)化

通過對(duì)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及相關(guān)電力自動(dòng)化技術(shù)的綜合應(yīng)用，基于特定數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，對(duì)不同終端采集的信息數(shù)據(jù)開展全面分析，依托電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)化，遵循公布功率及公開原則，推行管理系統(tǒng)功能的有效應(yīng)用，進(jìn)而改善智能電表自身性能及便捷水平。相較于傳統(tǒng)電表技術(shù)，智能電表在智能電網(wǎng)中的推廣，可有效實(shí)現(xiàn)電能計(jì)算、電力信息采集存儲(chǔ)、信息數(shù)據(jù)共享、實(shí)時(shí)自助計(jì)費(fèi)等一系列功能，最終達(dá)成電力部門與電力用戶相互間實(shí)時(shí)、雙向的信息連接。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，相關(guān)人員務(wù)必要不斷鉆研研究、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，清楚認(rèn)識(shí)智能電表基本原理及相關(guān)優(yōu)勢(shì)，清楚認(rèn)識(shí)智能電表在智能電網(wǎng)中的作用，不斷推進(jìn)智能電表應(yīng)用朝AMI計(jì)量系統(tǒng)、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化以及系統(tǒng)化等方向發(fā)展，積極促進(jìn)智能電表在智能電網(wǎng)的科學(xué)合理應(yīng)用研究適用。

參考文獻(xiàn)

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