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，電能已經(jīng)成為社會發(fā)展的重要能源動力。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。本文主要是對智能電能表在國家電網(wǎng)信息采集中的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行分析研究，最后指出智能電能表作為用電信息采集系統(tǒng)的終端設(shè)備在智能電網(wǎng)中具有的廣闊的應(yīng)用前景。

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

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.107

1 智能電能表的類型分析

國家電網(wǎng)在2009年時就發(fā)布了關(guān)于智能電能表系列的一些標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，智能電能表擁有很多功能，因此屬于一款多功能的基表。其采用的是模塊化的設(shè)計，且在傳統(tǒng)電能表的基礎(chǔ)上增設(shè)了費(fèi)控、無線以及載波等等功能，實現(xiàn)了更多電能表功能。

如果從有功電能計量準(zhǔn)確度的角度來分類，智能電能表可以分為0.2S、0.5S、1、2四個等級，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。

2 智能電能表的技術(shù)特點(diǎn)分析

2.1 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)的實際需求，提供最佳的智能電能表通信接口。

2.2 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。

2.3 實時網(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，能實時對智能電能表進(jìn)行在線監(jiān)測與控制，進(jìn)一步實現(xiàn)了費(fèi)控操作，達(dá)到實現(xiàn)用電信息實時網(wǎng)絡(luò)交互的目標(biāo)。

3 祁縣供電公司智能表使用情況分析

從用電信息采集系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)中可以看出，智能電能表在采集中有著重要意義。

截止2015年底，公司系統(tǒng)在運(yùn)行電能表107116只，智能電能表107116只（單相表93186只，三相表 13930只）。累計推廣應(yīng)用107116 萬只，覆蓋率達(dá)100%。

2010年前安裝10050只，均為非智能電能表；2010年安裝電能表13000只（其中單相卡式電能表13000只）；2011年安裝電能表27068只（其中單相智能表25566只、三相智能表1502只）；2012年安裝電能表20660只（其中單相智能表18281只、三相智能表2379只）；2013年安裝電能表22527只（其中單相智能表18364只、三相智能表4163只），2014年安裝電能表23942只（其中單相智能表20229只、三相智能表3713只），2015年安裝電能表12919只（其中單相智能表10746只、三相智能表2173只）。

4 智能電表目前存在的問題

（1）分時復(fù)費(fèi)率電能表因其按照高峰、低谷進(jìn)行不同價格的收費(fèi)，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策，越來越受到市場的青睞。但從智能化的意義上說，它還不能做到在線檢測、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。從目前來看，該類型電能表市場銷售情況及用戶反映均良好，但從長遠(yuǎn)來看，電能表走向網(wǎng)絡(luò)化、智能化是必然趨勢。

（2）預(yù)付費(fèi)電能表從原理上實現(xiàn)了無欠費(fèi)的情況，深受電力部門的青睞，但它的“預(yù)付費(fèi)” 制度目前受到全社會的質(zhì)疑。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，可以說在一定程序上侵犯了用戶的利益，所以現(xiàn)在許多城市已經(jīng)原則上不再審批新的預(yù)付費(fèi)IC卡電能表項目。

（3）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，但它的推廣還存征一些問題。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，因此對老用戶電能表進(jìn)行改造從價格上、施工條件上都難以得到協(xié)調(diào)。而就集中遠(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踐的考驗。

5 智能電表在電網(wǎng)信息采集中的應(yīng)用前景

隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展，我國的智能電表技術(shù)也將采用先進(jìn)的AMI計量體系，AMI計量體系采用大量的智能電表和傳感器結(jié)合雙向通信與監(jiān)視系統(tǒng)，對電網(wǎng)終端的用戶用電情況以及電網(wǎng)設(shè)備的健全與網(wǎng)絡(luò)安全狀態(tài)實施檢測。除了自動抄表外，可以對各種遠(yuǎn)程資料進(jìn)行讀取、提供、控制及設(shè)定等多種功能。AMI搭配顯示器，增強(qiáng)了用戶和電力系統(tǒng)的的互動，為用戶提供高質(zhì)量的用電品質(zhì)。

智能電表的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)作，將利用電力線載波網(wǎng)PLC、光纖與同軸電纜網(wǎng)HFC、無線移動網(wǎng)GSM/GPRS/CDMA以及固定電話網(wǎng)PSTN等通信網(wǎng)絡(luò)，將電表采樣和存儲的電能數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接秒娦畔⒐芾硐到y(tǒng)。

6 結(jié)束語

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)在的電能表已不再是過去傳統(tǒng)的單一計量功能的感應(yīng)式電能表。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，智能電表的發(fā)展在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中起到關(guān)鍵的推動作用。國家電網(wǎng)公司“電力用戶用電信息采集系統(tǒng)”的建設(shè)，以智能電能表的自動抄表技術(shù)為建設(shè)該系統(tǒng)的關(guān)鍵。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。

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