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[摘 要]随着社会经济的快速增长，社会生产活动的用电量也呈现出了节节攀升的趋势。智能电能表作为远程用电信息采集系统的核心设备，其在实践工程应用中发挥非常重要作用。文章阐述了用电信息采集系统建设的必要性，同时分析了智能电能表在电网用电信息采集系统建设中的具体应用。
[关键词]智能电能表 用电信息 费控
中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0118-01
在电子信息技术飞速发展的当下，电能表因其高科技含量和高附加值等特点得到了广泛应用。智能电能表作为需求侧电力用户终端用电数据信息实时采集的核心设备，主要承担电能数据采集、计量、传输，及远程费控功能，打破了常规电能表单一计费仪表功能，向网络化、智能化、集成化、模块化和多元化等方向快速发展。
一、用电信息系统建设的必要性
“电力用户用电信息采集系统”是国网公司提出的实现国网公司系统范围内所有电力用户“全覆盖、全采集”的一个信息化系统，系统采集数据的对象包括所有的电力用户[1]。用电信息采集系统实现对各类型电力用户的采集全面覆盖，对用户的各类用电信息实现全面采集，满足各类营销业务要求，满足公司各级各部门经营管理的要求。上世纪 90 年代开始，我国电力公司根据不同类型用户的用电特点设计、建立了许多电能信息采集系统，但由于缺乏统一标准和规划，这些系统所采集的信息相当有限且不完全一致，一方面阻碍了电力营销业务的发展，另一方面给国家统一管理电力带来了不便。新时期，为了改变用户用电信息采集不全面、不公允的现状，更好地满足社会各界对电能信息的需求和实现对电力行业的统一管理，国家电网于 2008 年统一了用电信息采集系统、智能电能表的技术规范，对信息采集终端和电能表的外形构造、功能配置、通信协议、信息交换安全认证、验收检验等提出了明确要求，并形成了 24 项信息采集终端技术标准、12 项智能电能表技术标准。自2009 年起，国家电网公司积极推动用电信息采集系统的建设和智能电能表的应用，有统计数据显示，至 2013 年 10 月底，智能电能表安装数量达 1.73 亿只，这意味着电能信息采集系统的覆盖面已达 1.73 亿用户。当前，国家电网的 27 个省公司均已完成信息采集系统主站的建设并投入运行，可以预见，智能电能表的应用范围将会继续扩大。
二、智能电能表的技术特性
1、电能表的智能网络化特性
智能网络化是智能电能表与常规电能表最大差别之一。通过电力线载波（PLC）网、无线GSM/GPRS/CDMA公網等，将安装在电缆用户终端的智能电能表统一集成互连起来，并经Internet网络实现用户用电数据的远程传输和信息交互共享，有效提高供电公司供电人性化服务水平，确保为电力用户提高可靠、优质、经济的电能资源[2]。
2、智能电能表的高可靠性特性
智能电能表作为智能电网系统中终端电力用户用电信息实时采集的基础设备和与电网远程集控系统信息资源通信共享的终端设备，既要保证其在法定的检定或轮换周期内具有较高计量准确性，同时又要求终端用电信息采集系统为整个电网调度运行SCADA数据采集与监控系统、CMS电能营销管理系统、MS计量与负荷管理系统等提供及时、完整、准确的用电数据信息，为电力用户提供及时优质的供电服务。
三、智能电能表在采集系统中的应用
1、提高负荷预测的准确度
大用户可以通过智能电能表向供电公司上传用户近期的用电计划，有分布电源的用户可以由智能电能表上传自己的发送电计划及分布电源的发电数据。供电企业将用户计划用电的容量、时间和各用户计划用电的顺序作为负荷预测的准确信息，自动干预负荷预测系统，提高负荷预测的准确度，减少电网备用容量，提高电网经济效益。
2、为故障分析提供依据
智能电能表能实时记录、监测用户的用电情况，供电公司通过智能电能表能够实现对用电情况的动态跟踪和自动控制，一旦发生故障，可从智能电能表反馈的异常用电情况来分析故障原因，也就是说，智能电能表的信息采集功能为供电公司分析用电故障提供了依据。
3、实现动态监控
动态监控智能电能表可以根据测量所获得的实时电压、电流、有功功率、无功功率、电池电压等数据信息自动检测监视电能表的运行工况状态。在进行自检过程中，将系统自动采集获得的实时数据与预设数据进行对比分析，一旦发现有越限等异常数据时，就会以事件等形式自动记录存储，并自动分析可能导致异常数据的原因，为运行维护人员提供详细的数据信息参考。智能电能表可以连续记录统计最近10个以上结算日的电压合格率，为运行人员判断供电质量水平提供重要参考依据，同时可以动态测量供电分支网络中的三相电压、三相电流波形失真度（畸变率）及32次以内的高次谐波分量，进而为电网规划、技术升级改造、以及电能合理调配，提供重要分析判断数据。智能电能表可以实时监测供电电能质量和供电运行工况状态，这为解决用电纠纷和用户投诉事件评估提供重要依据。经智能电能表自动检测分析，可以及时发现供配电网络系统中存在的一些缺陷问题，便于运行维护人员及时采取相应对策措施。另外，智能电能表能够动态测量和监视电网的运行特性参数，这些准确详实的数据，能为电网经济调度、事故分析、营销管理决策等提供重要的参考数据依据。
4、智能化需求侧管理
智能电能表采集更多的电网实时运行数据（电压、电流和功率等），对用电设备的状态、能耗进行智能监测与控制，从而掌握更加详细的用户负荷情况，自动编制和优化有序用电方案，自动实施、过程跟踪、自动监测和效果评估，达到需求侧智能化管理。
5、实现自动抄表和信息双向反馈
智能电能表的应用，实现了从人工抄表到自动抄表的转变，节约了人力成本，同时还能缩短了供电公司采集数据的时间，提高了信息采集的效率。通过对智能电能表反馈的数据进行处理和分析，供电公司可将实时电价、用户用电信息、缴费信息等及时反馈给用户，并能根据用户的用电情况提出用电优化建议，促使用户参与用电负荷调节中来，实现电能的合理、高效利用。
6、服务电力客户
电力客户可以在智能电能表上就能方便简单的查询用电信息、电价信息、能耗数据、停电公告等数据信息，便于引导用户主动采取先进的节能技术设备和自觉进行错峰用电，提高终端电能的综合利用效率。供电公司可以通过智能电能表为用户提供科学合理用电建议、用电计划、电力资讯、停电检修通知、催费信息等，在加强电力营销工作管理的力度的同时，提高了人性化电能营销网络智能服务水平。
结语
综上所述，在社会用电量持续增长、计算机通信技术飞速发展的时代背景下，智能电能表实现了电网企业与电网用户之间的信息交互、需求交互、和谐共赢，使得社会效益最大化。用电信息采集系统建设是电网建设的重要组成部分，是推行用电梯度收费的基础，智能电能表是一种网络化、智能化、精准化的绿色用电信息计量表计，随着用电信息采集系统的建设和完善，信息时代的推进及技术的发展，智能电能表作为智能电网的神经末梢，将在信息社会中发挥更大的作用，为人类绿色能源的可持续开发利用贡献较大的力量。
参考文献
[1] 魏锋.用电信息采集系统在智能电网发展中的建设应用[D].南京理工大学，2011.
[2] 孟静.智能电网建设时期用电信息采集系统的研究[D].华北电力大学，2014.
[关键词]智能电能表 用电信息 费控
中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0118-01
在电子信息技术飞速发展的当下，电能表因其高科技含量和高附加值等特点得到了广泛应用。智能电能表作为需求侧电力用户终端用电数据信息实时采集的核心设备，主要承担电能数据采集、计量、传输，及远程费控功能，打破了常规电能表单一计费仪表功能，向网络化、智能化、集成化、模块化和多元化等方向快速发展。
一、用电信息系统建设的必要性
“电力用户用电信息采集系统”是国网公司提出的实现国网公司系统范围内所有电力用户“全覆盖、全采集”的一个信息化系统，系统采集数据的对象包括所有的电力用户[1]。用电信息采集系统实现对各类型电力用户的采集全面覆盖，对用户的各类用电信息实现全面采集，满足各类营销业务要求，满足公司各级各部门经营管理的要求。上世纪 90 年代开始，我国电力公司根据不同类型用户的用电特点设计、建立了许多电能信息采集系统，但由于缺乏统一标准和规划，这些系统所采集的信息相当有限且不完全一致，一方面阻碍了电力营销业务的发展，另一方面给国家统一管理电力带来了不便。新时期，为了改变用户用电信息采集不全面、不公允的现状，更好地满足社会各界对电能信息的需求和实现对电力行业的统一管理，国家电网于 2008 年统一了用电信息采集系统、智能电能表的技术规范，对信息采集终端和电能表的外形构造、功能配置、通信协议、信息交换安全认证、验收检验等提出了明确要求，并形成了 24 项信息采集终端技术标准、12 项智能电能表技术标准。自2009 年起，国家电网公司积极推动用电信息采集系统的建设和智能电能表的应用，有统计数据显示，至 2013 年 10 月底，智能电能表安装数量达 1.73 亿只，这意味着电能信息采集系统的覆盖面已达 1.73 亿用户。当前，国家电网的 27 个省公司均已完成信息采集系统主站的建设并投入运行，可以预见，智能电能表的应用范围将会继续扩大。
二、智能电能表的技术特性
1、电能表的智能网络化特性
智能网络化是智能电能表与常规电能表最大差别之一。通过电力线载波（PLC）网、无线GSM/GPRS/CDMA公網等，将安装在电缆用户终端的智能电能表统一集成互连起来，并经Internet网络实现用户用电数据的远程传输和信息交互共享，有效提高供电公司供电人性化服务水平，确保为电力用户提高可靠、优质、经济的电能资源[2]。
2、智能电能表的高可靠性特性
智能电能表作为智能电网系统中终端电力用户用电信息实时采集的基础设备和与电网远程集控系统信息资源通信共享的终端设备，既要保证其在法定的检定或轮换周期内具有较高计量准确性，同时又要求终端用电信息采集系统为整个电网调度运行SCADA数据采集与监控系统、CMS电能营销管理系统、MS计量与负荷管理系统等提供及时、完整、准确的用电数据信息，为电力用户提供及时优质的供电服务。
三、智能电能表在采集系统中的应用
1、提高负荷预测的准确度
大用户可以通过智能电能表向供电公司上传用户近期的用电计划，有分布电源的用户可以由智能电能表上传自己的发送电计划及分布电源的发电数据。供电企业将用户计划用电的容量、时间和各用户计划用电的顺序作为负荷预测的准确信息，自动干预负荷预测系统，提高负荷预测的准确度，减少电网备用容量，提高电网经济效益。
2、为故障分析提供依据
智能电能表能实时记录、监测用户的用电情况，供电公司通过智能电能表能够实现对用电情况的动态跟踪和自动控制，一旦发生故障，可从智能电能表反馈的异常用电情况来分析故障原因，也就是说，智能电能表的信息采集功能为供电公司分析用电故障提供了依据。
3、实现动态监控
动态监控智能电能表可以根据测量所获得的实时电压、电流、有功功率、无功功率、电池电压等数据信息自动检测监视电能表的运行工况状态。在进行自检过程中，将系统自动采集获得的实时数据与预设数据进行对比分析，一旦发现有越限等异常数据时，就会以事件等形式自动记录存储，并自动分析可能导致异常数据的原因，为运行维护人员提供详细的数据信息参考。智能电能表可以连续记录统计最近10个以上结算日的电压合格率，为运行人员判断供电质量水平提供重要参考依据，同时可以动态测量供电分支网络中的三相电压、三相电流波形失真度（畸变率）及32次以内的高次谐波分量，进而为电网规划、技术升级改造、以及电能合理调配，提供重要分析判断数据。智能电能表可以实时监测供电电能质量和供电运行工况状态，这为解决用电纠纷和用户投诉事件评估提供重要依据。经智能电能表自动检测分析，可以及时发现供配电网络系统中存在的一些缺陷问题，便于运行维护人员及时采取相应对策措施。另外，智能电能表能够动态测量和监视电网的运行特性参数，这些准确详实的数据，能为电网经济调度、事故分析、营销管理决策等提供重要的参考数据依据。
4、智能化需求侧管理
智能电能表采集更多的电网实时运行数据（电压、电流和功率等），对用电设备的状态、能耗进行智能监测与控制，从而掌握更加详细的用户负荷情况，自动编制和优化有序用电方案，自动实施、过程跟踪、自动监测和效果评估，达到需求侧智能化管理。
5、实现自动抄表和信息双向反馈
智能电能表的应用，实现了从人工抄表到自动抄表的转变，节约了人力成本，同时还能缩短了供电公司采集数据的时间，提高了信息采集的效率。通过对智能电能表反馈的数据进行处理和分析，供电公司可将实时电价、用户用电信息、缴费信息等及时反馈给用户，并能根据用户的用电情况提出用电优化建议，促使用户参与用电负荷调节中来，实现电能的合理、高效利用。
6、服务电力客户
电力客户可以在智能电能表上就能方便简单的查询用电信息、电价信息、能耗数据、停电公告等数据信息，便于引导用户主动采取先进的节能技术设备和自觉进行错峰用电，提高终端电能的综合利用效率。供电公司可以通过智能电能表为用户提供科学合理用电建议、用电计划、电力资讯、停电检修通知、催费信息等，在加强电力营销工作管理的力度的同时，提高了人性化电能营销网络智能服务水平。
结语
综上所述，在社会用电量持续增长、计算机通信技术飞速发展的时代背景下，智能电能表实现了电网企业与电网用户之间的信息交互、需求交互、和谐共赢，使得社会效益最大化。用电信息采集系统建设是电网建设的重要组成部分，是推行用电梯度收费的基础，智能电能表是一种网络化、智能化、精准化的绿色用电信息计量表计，随着用电信息采集系统的建设和完善，信息时代的推进及技术的发展，智能电能表作为智能电网的神经末梢，将在信息社会中发挥更大的作用，为人类绿色能源的可持续开发利用贡献较大的力量。
参考文献
[1] 魏锋.用电信息采集系统在智能电网发展中的建设应用[D].南京理工大学，2011.
[2] 孟静.智能电网建设时期用电信息采集系统的研究[D].华北电力大学，2014.