魯彩君

摘 要：智能電表是智能用電系統(tǒng)中的重要組成部分，亦是電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化的重要體現(xiàn)之一，其在整個(gè)電網(wǎng)建設(shè)中都起著舉足輕重的作用。智能電表是智能電網(wǎng)（特別是智能配電網(wǎng)）數(shù)據(jù)采集的基本設(shè)備之一，承擔(dān)著原始電能數(shù)據(jù)采集、計(jì)量和傳輸?shù)娜蝿?wù)，是實(shí)現(xiàn)信息集成、分析優(yōu)化和信息展現(xiàn)的基礎(chǔ)。該文首先對(duì)智能用電、智能電表進(jìn)行了分析，指出了智能電表在智能用電中的重要作用。在智能電網(wǎng)中，智能電表屬于非常重要的基礎(chǔ)設(shè)備，能夠?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)作用的發(fā)揮奠定堅(jiān)實(shí)的支撐作用。

關(guān)鍵詞：智能用電 智能電表 作用 智能電網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TM5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）12（a）-0018-02

智能電網(wǎng)的提出與發(fā)展實(shí)際上就是對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)進(jìn)行的一次革新。隨著全球智能電網(wǎng)研究熱潮的興起，我國(guó)也對(duì)智能電網(wǎng)越來(lái)越關(guān)注與重視。智能電網(wǎng)中離不開智能電表，通過智能電表才能夠確保電網(wǎng)信息化、自動(dòng)化與智能化的實(shí)現(xiàn)，為智能電網(wǎng)作用的發(fā)揮提供支撐作用。對(duì)智能電表在智能用電中的重要作用進(jìn)行研究有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 智能用電與智能電表的特點(diǎn)概述

1.1 智能用電的特點(diǎn)

智能電網(wǎng)實(shí)際上就是電網(wǎng)的智能化，其中包括智能發(fā)電、智能輸電與智能變電、智能配電、智能用電、智能調(diào)度等，其中智能用電是較為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一，只有實(shí)現(xiàn)智能用電才能夠?qū)崿F(xiàn)智能發(fā)電與智能供電。智能用電能夠通過先進(jìn)的技術(shù)手段對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集與市場(chǎng)快速的響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的電能計(jì)量、多樣化的收費(fèi)方式與便捷的服務(wù)效率。

1.1.1 實(shí)現(xiàn)客戶用電方式的改變

智能用電實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)用電方式的改變，客戶不再是單純地從電網(wǎng)進(jìn)行購(gòu)電，而是實(shí)現(xiàn)了在信息、業(yè)務(wù)等方面實(shí)時(shí)互動(dòng)的全方位供電關(guān)系[1]。

1.1.2 實(shí)現(xiàn)了供用電信息的完善

智能電網(wǎng)中的信息網(wǎng)能夠通過高級(jí)傳感儀器實(shí)現(xiàn)供電端與客戶端之間設(shè)備的連接，實(shí)現(xiàn)用電信息之間的交互作用。在對(duì)用電信息進(jìn)行整合分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)時(shí)的溝通，實(shí)現(xiàn)信息的交換，從而依據(jù)相關(guān)的信息實(shí)現(xiàn)用電方案與方式的調(diào)整，最大限度地滿足用戶的需求，為用戶提供更加合理與安全的供電。

1.1.3 實(shí)現(xiàn)了供電服務(wù)質(zhì)量的提升

智能用電不僅能夠提供最基本的供電服務(wù)，而且實(shí)現(xiàn)了企業(yè)創(chuàng)新能力、服務(wù)能力的提升，能夠?yàn)橛脩粼诨竟╇姺?wù)之余提供更加多樣與個(gè)性的增值服務(wù)。智能用電實(shí)現(xiàn)了供電服務(wù)質(zhì)量的提升，能夠?qū)崿F(xiàn)客戶用電成本的降低，促進(jìn)供電與用電效率的提高。

1.2 智能電表的特點(diǎn)

智能電表是智能用電中不可或缺的設(shè)備，屬于一種全新的電子式電能表[2]。智能電表的核心部件為智能芯片，其中包含多種類型的交流平臺(tái)，主要的功能包括對(duì)電能進(jìn)行計(jì)量、對(duì)信息進(jìn)行儲(chǔ)備與處理、對(duì)信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制，實(shí)現(xiàn)信息之間的交互等，能夠滿足雙向計(jì)量、階梯電價(jià)、分時(shí)電價(jià)、峰谷電價(jià)等方面的實(shí)際需求。此外，如果居民用電負(fù)荷情況出現(xiàn)問題之后，智能電表能夠?qū)ζ溥M(jìn)行警示，防止由于用電負(fù)荷而出現(xiàn)各種事故。在用電繳費(fèi)方面，居民主要有兩種選擇方式，一種是充值卡，另一種是網(wǎng)上充值。

2 智能電表在智能用電中的重要作用

2.1 實(shí)現(xiàn)負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度的提高

智能電表能夠?qū)⒂脩綦娏Ψ矫娴母鞣N需求、計(jì)劃、數(shù)據(jù)等傳輸給供電公司，供電公司能夠通過這些數(shù)據(jù)對(duì)電力用戶的用電量、用電時(shí)間及用電峰谷等進(jìn)行分析，為供電公司的負(fù)荷預(yù)測(cè)提供相關(guān)的依據(jù)，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度的提高，從而降低電網(wǎng)備用容量，讓更多的電力資源能夠提供給用戶使用[3]。

2.2 幫助用戶實(shí)現(xiàn)新型能源的優(yōu)化選擇

智能電表的使用能夠通過數(shù)據(jù)的采集與分析實(shí)現(xiàn)負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性的提高，從而對(duì)各種新能源的優(yōu)化調(diào)度提供指導(dǎo)，例如太陽(yáng)能、風(fēng)能等能源，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)與主電網(wǎng)新能源系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)與控制，從而能夠?qū)τ脩羰褂玫男履茉吹倪x擇進(jìn)行優(yōu)化。

2.3 實(shí)現(xiàn)分布式能源利用效率的不斷提高

當(dāng)前，在分布式能源與配電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的過程中依舊存在著很多不足之處，智能電表能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控與調(diào)節(jié)，從而對(duì)分布式電源的特性、分布式能源與配電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行中存在的問題進(jìn)行掌握與解決，從而實(shí)現(xiàn)分布式能源配置的不斷優(yōu)化，以及電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)能源利用效率的不斷提高[4]。

2.4 為故障分析提供更加可靠的數(shù)據(jù)

智能電表主要的功能包括：第一，對(duì)接入電壓、電流功率因數(shù)、電流最大需量等方面的數(shù)值進(jìn)行計(jì)量與顯示；第二，智能電表能夠?qū)Σ煌瑫r(shí)段與費(fèi)率的正向有功、反向有功、無(wú)功電量進(jìn)行記錄；第三，智能電表能夠同時(shí)對(duì)失壓、失流、電壓不合格等情況進(jìn)行記錄；第四，對(duì)各種危險(xiǎn)的情況進(jìn)行警示。智能電表一方面能夠單獨(dú)對(duì)這些功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，另一方面能夠?qū)@些功能進(jìn)行任意組合實(shí)現(xiàn)。因此，智能電表能夠在發(fā)生故障之后為其異常用電記錄的查詢提供依據(jù)，為故障分析提供更加可靠的數(shù)據(jù)。

2.5 實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理的智能化

智能電表能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運(yùn)行中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集，通過這些數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)用電設(shè)備狀態(tài)與能耗狀況的智能化監(jiān)控分析，對(duì)用戶的各種負(fù)荷情況進(jìn)行更加準(zhǔn)確的掌握，實(shí)現(xiàn)過程跟蹤、監(jiān)控與效果評(píng)估的自動(dòng)化，提供智能化的需求側(cè)管理，真正做到智能用電[5]。

2.6 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)友好環(huán)境的創(chuàng)建

智能電表中采用的是較為先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)與實(shí)時(shí)高速電能算法，一方面能夠在負(fù)荷波動(dòng)較大、諧波含量較高的運(yùn)行狀態(tài)下提高電能計(jì)量的準(zhǔn)確性，智能電表能夠在諧波超過了限制之后進(jìn)入到諧波限制狀態(tài)，同時(shí)對(duì)這種情況進(jìn)行記錄；另一方面能夠在同等的條件之下，智能電表產(chǎn)生的誤差與感應(yīng)式電表相比較小，在諧波的影響之下智能電表依舊能夠保持較為準(zhǔn)確的計(jì)量[6]。

2.7 防止一些傳統(tǒng)的竊電行為

智能電表實(shí)現(xiàn)了火線、零線上都進(jìn)行了TA安裝，實(shí)現(xiàn)了對(duì)火線與零線的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而對(duì)各種人為的斷開零線的行為進(jìn)行預(yù)防與阻止。此外，針對(duì)通過外接地線實(shí)現(xiàn)電流分流的傳統(tǒng)竊電行為，智能電表能夠?qū)?jīng)過的電流進(jìn)行自動(dòng)的監(jiān)測(cè)，依據(jù)檢測(cè)的最大電流對(duì)電能進(jìn)行正確的計(jì)量。因此，智能電表能夠?qū)σ恍﹤鹘y(tǒng)的電表中出現(xiàn)的竊電行為進(jìn)行預(yù)防與控制[7]。

2.8 促進(jìn)電力營(yíng)銷的進(jìn)一步現(xiàn)代化發(fā)展

智能電表實(shí)現(xiàn)了供電企業(yè)中大部分工作的微機(jī)化處理，用戶能夠通過電卡就方便快捷地實(shí)現(xiàn)購(gòu)電。如果智能電表中的金額降低到設(shè)定值時(shí)，智能電表就能夠通過顯示、報(bào)警等方式對(duì)用戶進(jìn)行提醒，讓用戶再次進(jìn)行購(gòu)電。智能電表能夠?qū)Σ煌瑫r(shí)代的用電量進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，對(duì)用戶用電時(shí)間的選擇進(jìn)行引導(dǎo)，從而緩解當(dāng)前存在的用電較為緊張的局勢(shì)，實(shí)現(xiàn)電力消費(fèi)的合理化。智能電表中包含了跳閘繼電器、RS485接口等，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、斷電控制與送電控制。智能電表能夠?qū)τ秒娦畔⑦M(jìn)行記錄，從而為用電糾紛等情況提供相關(guān)的數(shù)據(jù)依據(jù)。

2.9 能夠?qū)崿F(xiàn)用戶的參與與互動(dòng)

智能電表中包含了通信模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)通信的同能。通過通信網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心就能夠?qū)崿F(xiàn)雙方之間的信息交流，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的電表抄表工作，而且能夠更多地獲取用戶用電方面對(duì)相關(guān)信息，通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析與除了將最終的繳費(fèi)等信息通知給用戶，實(shí)現(xiàn)用電服務(wù)的優(yōu)化。此外還能夠進(jìn)一步促進(jìn)用戶電能利用的優(yōu)化，讓用戶參與到電能負(fù)荷調(diào)節(jié)中。

2.10 對(duì)智能家電控制與雙向計(jì)量提供支持

智能電表能夠依據(jù)實(shí)時(shí)電價(jià)對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，從而對(duì)家電的啟動(dòng)與停止進(jìn)行控制，通過對(duì)家電在用電高峰期與用電低谷的運(yùn)行情況對(duì)運(yùn)行負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)，一方面實(shí)現(xiàn)用戶用電費(fèi)用的節(jié)約，另一方面對(duì)電網(wǎng)削峰填谷做出貢獻(xiàn)。智能電表能夠?qū)崿F(xiàn)雙向計(jì)量的功能，實(shí)現(xiàn)發(fā)電與購(gòu)電比例的合理安排，實(shí)現(xiàn)電費(fèi)的最小化。

3 結(jié)語(yǔ)

本文在分析智能電表與智能用電特征的基礎(chǔ)上，對(duì)智能電表在智能用電中的重要作用進(jìn)行了探討，從實(shí)現(xiàn)負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度的提高、幫助用戶實(shí)現(xiàn)新型能源的優(yōu)化選擇、實(shí)現(xiàn)分布式能源利用效率的不斷提高、為故障分析提供更加可靠的數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理的智能化、實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)友好環(huán)境的創(chuàng)建、防止一些傳統(tǒng)的竊電行為、促進(jìn)電力營(yíng)銷的進(jìn)一步現(xiàn)代化發(fā)展、對(duì)智能家電控制與雙向計(jì)量提供支持等方面指出了智能電表對(duì)智能電網(wǎng)的支撐作用。

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