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摘要:国家电网公司建设统一坚强智能电网的规划,也给国内计量和用电信息采集设备、系统的开发带来了前所未有的机遇。随着智能电网建设步伐的加快,国内厂商在智能电表领域的研究和推广必将掀起新的热潮。各种新材料、新技术、新工艺的采用也必将极大地提升国内表计设备的整体水平,从而为我国智能电网的发展提供坚强的技术保障。
关键词:智能电网、智能电能表、用电信息采集系统Abstract:The China State Grid Corp building unified strong smart grid planning, but also to the domestic measure and development system of electric information acquisition equipment, has brought hitherto unknown opportunities. With the pace of the smart grid construction accelerated, domestic manufacturers to research and extension in the field of smart meters will set off a new upsurge. Using a variety of new materials, new technology, new technology will greatly enhance the overall level of domestic table equipment, which provides strong technical support for the development of smart grid in china.
Keywords:Smart grid, intelligent electric energy meter, electric energy data acquisition system
中圖分类号: [U665.12]文献标识码:A 文章编号:
智能电网建设已成为全球电网发展的战略目标,应用智能电能表是用电采集信息系统和建设坚强智能电网的重要基础。随着智能电网的全面建设,智能电表作为连接电网与客户的关键环节,在全国各地的部署和建设正在如火如荼地展开。一、什么是智能电能表
智能电能表是由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成,具有电能量计量、数据处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能的电能表。应用智能电能表和信息采集系统可以准确开展市场分析预测、灵活响应电价政策、改进电费回收方式、科学进行经营分析、及时为客户提供高效服务,同时为电网规划、安全生产、经营管理、信息化应用、产业发展等企业管理活动提供数据支持。
二、智能电能表技术及其发展趋势
目前智能电表的主要用在集抄和费控,离真正意义的智能电表还有一定的差距。智能电表最大的特点就是交互,就是用户和供电企业的信息交互。信息交互的关键是管理,管理更加便捷和人性化,人性化的管理要求芯片的信息处理能力更强。智能电表的发展要采用先进计量体系(AMI),必将走智能化、模块化、网络化及系统化的方向。
1、采用先进计量体系(AMI)
智能电能表倾向采用先进计量体系,并成为未来家庭区域网络的组成部分。AMI系指利用各种通讯方式,采集客户端数据传送回运维监控中心,通过双向通讯远程实现参数设置、预存电费、信息返写和下发远程控制命令等功能之系统。 AMI可提供负载记录、电能质量监测来诊断供电质量,提升供电品质;并可通过费率时段以及阶梯电价,实现削峰平谷,以缓减电网最大负荷。对用户而言,AMI使用电信息更加透明化,用户能掌握更多信息,加强用户与电力系统之灵活互动,有助于健全电力市场运作。
2、模块化
智能电能表采用物理层相对独立的功能模块化设计,一个模块损坏不会影响其它功能,而且只需通过更换模块就可以实现电能表的升级换代,从而摆脱了传统电能表设计中因不可更改导致的成批淘汰。再者由于功能的模块化和结构的标准化,使得物资招标部门在选购电能表时不必过分依赖某一电能表厂家,并为规范智能电能表的研发提供可能。
3、接口一体化
现在各种厂家不同型号的智能电能表都具有统一的接口,改变了现有的电能表检测模式,实现了智能化和自动化的检测方式。随着各省级计量中心的集中检定,自动化校表台得到大量的应用。
3、网络化
通过网络化可以将智能电表的部分功能从接入层上移到网络层和数据管理平台层,通过数据共享和综合分析实现智能电表的功能,简化智能电表的设计。目前,可利用的通信网络有:电力线载波网、光纤与同轴电缆网、固定电话网、无线移动网。
4、系统化
系统化是综合利用成熟的计算机技术和电力系统自动化技术,在数据管理平台实现海量数据的有效分析与处理。在网络化和系统化的推动下,用电信息管理系统可以向着分布性和开放性的方向发展,使得用电信息管理功能的扩展更加灵活,性能不断提高,使用更加简便。
三、智能电能表的重要应用
1、自动抄读电量
应用智能电能表和信息采集系统,将自动、实时、完整、准确地采集用电信息,抄表成功率一般都很高,智能电表将彻底改变以往人工抄表的历史。
2、限电及保电
当剩余金额小于或等于设定的报警金额时,智能电能表以声、光或其他方式提醒用户;透支金额低于设定的透支门限金额时,智能电能表发出断电信号,控制负荷开关中断供电,从而实现功率控制。对于重点保护用户,可以发送保电命令。
3、帮助用户优化用电方式
智能电能表的应用可以帮助客户及时了解电网运行方式、用电市场变化、电能产品质量等重要信息,帮组客户进行用电方式优化、用电成本分析、实施能效管理,让客户分享电网企业提供的多渠道、多方式、多品种的服务。
4、安全防护能力
通过固态介质对电能表内的用电参数进行设置,预存电费、信息返写和下发远程控制命令操作时,需通过严格的密码验证或ESAM模块等安全认证,确保数据传输安全可靠。
5、有效支撑光伏发电、风力发电和其他新能源
分布式能源与电网并网运行时还存在很多问题,供电企业通过智能电表对配电系统实时监控,掌握分布式电源的特性及其与电网运行的相互影响,优化分布式能源配置,从而达到将光伏发电、风力发电和其他新能源接入电网运行和准确计量,促进新能源的建设与发展。
6、提供故障分析依据
通过智能电表对用户用电情况进行实时监测,实现异常状态的在线分析,动态跟踪和自动控制,提高供电可靠性,有助于实现配网元器件、电能表以及用户设备的预防维护。当故障发生后可以通过智能电表查询事件记录,为故障分析提供可靠的实时数据。
7、方便客户缴费
低压用户信息采集系统建设以后,系统可以实时监控每家每户用了多少电、卡内还剩多少钱。当低于一定值时,供电部门会及时向市民发出短信提醒,避免用户因欠费而停电。
8、有助稽查用电检测
智能电表能有强大的事件记录功能,失压、断相、开表盖、开端钮盖等重要事件主动上报,从而及时发现窃电现象。大大方便了稽查人员进行用电稽查。
四、智能电能表现状
"全覆盖、全采集、全费控"是用电信息采集系统的建设目标,其中的全费控功能是国家电网用电信息采集系统建设工程的难点。随着用电管理水平的不断提高,改变以往陈旧的人工抄表方式迫在眉睫,建设远程抄表自动化系统取代人工抄表,从根本上解决抄表不到位、估抄、误抄、漏抄等现象以及抄表数据不准时、不同时、不准确、统计数据慢、报表周期长等缺点。在现阶段各省电力公司均在利用技术手段,大面积改装智能电表,实现了用户由原来的"先用电,后交费"到"先交费,后用电"的模式转变,力求使居民用电更加智能化,供电服务更加人性化。
五、智能电能表产业的发展前景与展望
不可否认,未来智能电能表的核心是可靠、高速和低价的通信技术的成功应用,从而为数以亿计的终端用户和供电公司之间提供双向的互动网络。但在现阶段,智能电表作为智能电网的基础设备,准确、可靠的计量是智能电表首要解决的问题,而通信技术则是未来发展的关键。
智能电表属于高科技产品,所以智能电表的生产必须实现一体化,这样才能够全方位地对智能电表产业进行控制和管理。智能电表产业主要包括以下几个生产环节:智能电表结构和功能的设计、智能电表的专业化制造、智能电表产业化的推广、智能电表的售后维护、新技术的开发等,这些生产环节必须要进行合理化的管理,要结合其他产业的相关经验进行经营管理。在智能电表芯片的研发方面,要运用当前先进的技术,最好能够形成核心技术价值,这样才能使智能电表产业具有长远利益。
六、结论
国家电网公司建设统一坚强智能电网的规划,也给国内计量和用电信息采集设备、系统的开发带来了前所未有的机遇。随着智能电网建设步伐的加快,国内厂商在智能电表领域的研究和推广必将掀起新的热潮。各种新材料、新技术、新工艺的采用也必将极大地提升国内表计设备的整体水平,从而为我国智能电网的发展提供坚强的技术保障。
参考文献
[1]、1级三相费控智能电能表技术规范Q/GDW362-2009
[2]、三相智能电能表形式规范Q/GDW356-2009
[3]、智能电能表功能规范Q/GDW354-2009
[4]、智能电能表信息交换安全认证技术规范Q/GDW365-2009
关键词:智能电网、智能电能表、用电信息采集系统Abstract:The China State Grid Corp building unified strong smart grid planning, but also to the domestic measure and development system of electric information acquisition equipment, has brought hitherto unknown opportunities. With the pace of the smart grid construction accelerated, domestic manufacturers to research and extension in the field of smart meters will set off a new upsurge. Using a variety of new materials, new technology, new technology will greatly enhance the overall level of domestic table equipment, which provides strong technical support for the development of smart grid in china.
Keywords:Smart grid, intelligent electric energy meter, electric energy data acquisition system
中圖分类号: [U665.12]文献标识码:A 文章编号:
智能电网建设已成为全球电网发展的战略目标,应用智能电能表是用电采集信息系统和建设坚强智能电网的重要基础。随着智能电网的全面建设,智能电表作为连接电网与客户的关键环节,在全国各地的部署和建设正在如火如荼地展开。一、什么是智能电能表
智能电能表是由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成,具有电能量计量、数据处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能的电能表。应用智能电能表和信息采集系统可以准确开展市场分析预测、灵活响应电价政策、改进电费回收方式、科学进行经营分析、及时为客户提供高效服务,同时为电网规划、安全生产、经营管理、信息化应用、产业发展等企业管理活动提供数据支持。
二、智能电能表技术及其发展趋势
目前智能电表的主要用在集抄和费控,离真正意义的智能电表还有一定的差距。智能电表最大的特点就是交互,就是用户和供电企业的信息交互。信息交互的关键是管理,管理更加便捷和人性化,人性化的管理要求芯片的信息处理能力更强。智能电表的发展要采用先进计量体系(AMI),必将走智能化、模块化、网络化及系统化的方向。
1、采用先进计量体系(AMI)
智能电能表倾向采用先进计量体系,并成为未来家庭区域网络的组成部分。AMI系指利用各种通讯方式,采集客户端数据传送回运维监控中心,通过双向通讯远程实现参数设置、预存电费、信息返写和下发远程控制命令等功能之系统。 AMI可提供负载记录、电能质量监测来诊断供电质量,提升供电品质;并可通过费率时段以及阶梯电价,实现削峰平谷,以缓减电网最大负荷。对用户而言,AMI使用电信息更加透明化,用户能掌握更多信息,加强用户与电力系统之灵活互动,有助于健全电力市场运作。
2、模块化
智能电能表采用物理层相对独立的功能模块化设计,一个模块损坏不会影响其它功能,而且只需通过更换模块就可以实现电能表的升级换代,从而摆脱了传统电能表设计中因不可更改导致的成批淘汰。再者由于功能的模块化和结构的标准化,使得物资招标部门在选购电能表时不必过分依赖某一电能表厂家,并为规范智能电能表的研发提供可能。
3、接口一体化
现在各种厂家不同型号的智能电能表都具有统一的接口,改变了现有的电能表检测模式,实现了智能化和自动化的检测方式。随着各省级计量中心的集中检定,自动化校表台得到大量的应用。
3、网络化
通过网络化可以将智能电表的部分功能从接入层上移到网络层和数据管理平台层,通过数据共享和综合分析实现智能电表的功能,简化智能电表的设计。目前,可利用的通信网络有:电力线载波网、光纤与同轴电缆网、固定电话网、无线移动网。
4、系统化
系统化是综合利用成熟的计算机技术和电力系统自动化技术,在数据管理平台实现海量数据的有效分析与处理。在网络化和系统化的推动下,用电信息管理系统可以向着分布性和开放性的方向发展,使得用电信息管理功能的扩展更加灵活,性能不断提高,使用更加简便。
三、智能电能表的重要应用
1、自动抄读电量
应用智能电能表和信息采集系统,将自动、实时、完整、准确地采集用电信息,抄表成功率一般都很高,智能电表将彻底改变以往人工抄表的历史。
2、限电及保电
当剩余金额小于或等于设定的报警金额时,智能电能表以声、光或其他方式提醒用户;透支金额低于设定的透支门限金额时,智能电能表发出断电信号,控制负荷开关中断供电,从而实现功率控制。对于重点保护用户,可以发送保电命令。
3、帮助用户优化用电方式
智能电能表的应用可以帮助客户及时了解电网运行方式、用电市场变化、电能产品质量等重要信息,帮组客户进行用电方式优化、用电成本分析、实施能效管理,让客户分享电网企业提供的多渠道、多方式、多品种的服务。
4、安全防护能力
通过固态介质对电能表内的用电参数进行设置,预存电费、信息返写和下发远程控制命令操作时,需通过严格的密码验证或ESAM模块等安全认证,确保数据传输安全可靠。
5、有效支撑光伏发电、风力发电和其他新能源
分布式能源与电网并网运行时还存在很多问题,供电企业通过智能电表对配电系统实时监控,掌握分布式电源的特性及其与电网运行的相互影响,优化分布式能源配置,从而达到将光伏发电、风力发电和其他新能源接入电网运行和准确计量,促进新能源的建设与发展。
6、提供故障分析依据
通过智能电表对用户用电情况进行实时监测,实现异常状态的在线分析,动态跟踪和自动控制,提高供电可靠性,有助于实现配网元器件、电能表以及用户设备的预防维护。当故障发生后可以通过智能电表查询事件记录,为故障分析提供可靠的实时数据。
7、方便客户缴费
低压用户信息采集系统建设以后,系统可以实时监控每家每户用了多少电、卡内还剩多少钱。当低于一定值时,供电部门会及时向市民发出短信提醒,避免用户因欠费而停电。
8、有助稽查用电检测
智能电表能有强大的事件记录功能,失压、断相、开表盖、开端钮盖等重要事件主动上报,从而及时发现窃电现象。大大方便了稽查人员进行用电稽查。
四、智能电能表现状
"全覆盖、全采集、全费控"是用电信息采集系统的建设目标,其中的全费控功能是国家电网用电信息采集系统建设工程的难点。随着用电管理水平的不断提高,改变以往陈旧的人工抄表方式迫在眉睫,建设远程抄表自动化系统取代人工抄表,从根本上解决抄表不到位、估抄、误抄、漏抄等现象以及抄表数据不准时、不同时、不准确、统计数据慢、报表周期长等缺点。在现阶段各省电力公司均在利用技术手段,大面积改装智能电表,实现了用户由原来的"先用电,后交费"到"先交费,后用电"的模式转变,力求使居民用电更加智能化,供电服务更加人性化。
五、智能电能表产业的发展前景与展望
不可否认,未来智能电能表的核心是可靠、高速和低价的通信技术的成功应用,从而为数以亿计的终端用户和供电公司之间提供双向的互动网络。但在现阶段,智能电表作为智能电网的基础设备,准确、可靠的计量是智能电表首要解决的问题,而通信技术则是未来发展的关键。
智能电表属于高科技产品,所以智能电表的生产必须实现一体化,这样才能够全方位地对智能电表产业进行控制和管理。智能电表产业主要包括以下几个生产环节:智能电表结构和功能的设计、智能电表的专业化制造、智能电表产业化的推广、智能电表的售后维护、新技术的开发等,这些生产环节必须要进行合理化的管理,要结合其他产业的相关经验进行经营管理。在智能电表芯片的研发方面,要运用当前先进的技术,最好能够形成核心技术价值,这样才能使智能电表产业具有长远利益。
六、结论
国家电网公司建设统一坚强智能电网的规划,也给国内计量和用电信息采集设备、系统的开发带来了前所未有的机遇。随着智能电网建设步伐的加快,国内厂商在智能电表领域的研究和推广必将掀起新的热潮。各种新材料、新技术、新工艺的采用也必将极大地提升国内表计设备的整体水平,从而为我国智能电网的发展提供坚强的技术保障。
参考文献
[1]、1级三相费控智能电能表技术规范Q/GDW362-2009
[2]、三相智能电能表形式规范Q/GDW356-2009
[3]、智能电能表功能规范Q/GDW354-2009
[4]、智能电能表信息交换安全认证技术规范Q/GDW365-2009