智能電能表在用電信息采集系統(tǒng)中的應(yīng)用前景

引言：本文闡述了智能電能表的技術(shù)特性，介紹了電力用戶用電信息采集系統(tǒng)，探討了智能電能表在用電信息采集系統(tǒng)中的應(yīng)用前景。

智能電表應(yīng)用是用電采集系統(tǒng)建設(shè)中重要組成部分，其質(zhì)量和運(yùn)行可靠性直接關(guān)系廣大電力客戶直接利益和供電企業(yè)的社會(huì)形象，受到了社會(huì)各方的普遍高度關(guān)注，對(duì)供電企業(yè)優(yōu)質(zhì)服務(wù)工作影響重大。因此，探討智能電能表在用電信息采集系統(tǒng)中的應(yīng)用，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、智能電能表的技術(shù)特性

1.1"智能電能表的高可靠性。①智能電能表不僅要服務(wù)于電力公司保證及時(shí)掌握購(gòu)售電與結(jié)算信息，降低工作成本，合理分配電力，提高工作效率，同時(shí)還要面向電力用戶，為用戶服務(wù)提供數(shù)據(jù)和信息。如果電能表不能可靠工作，將直接影響電力公司的信譽(yù)，影響對(duì)用戶的服務(wù)質(zhì)量，影響潛在市場(chǎng)的開(kāi)拓和發(fā)展。②作為擔(dān)負(fù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、信息采集、底層信息傳達(dá)任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)末端設(shè)備，其能否可靠工作，對(duì)該網(wǎng)絡(luò)信息的完整性、準(zhǔn)確性和傳送的及時(shí)性有直接的關(guān)聯(lián)。③智能電能表被大量用于貿(mào)易結(jié)算，是受政府計(jì)量主管部門(mén)強(qiáng)制監(jiān)督管理的計(jì)量器具。為確保貿(mào)易結(jié)算的公平、公正，在法制規(guī)定的檢定周期或輪換周期內(nèi)，智能電能表應(yīng)該具備必要的可靠性。

1.2"智能電能表的網(wǎng)絡(luò)化特性。智能表的網(wǎng)絡(luò)化可以實(shí)現(xiàn)將各種場(chǎng)合的電能數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣和存儲(chǔ)，并經(jīng)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸，將信息實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)輸送到用電信息管理系統(tǒng)中，通過(guò)數(shù)據(jù)共享和分析實(shí)現(xiàn)供用電管理部門(mén)對(duì)異地用電信息的實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)的測(cè)量和監(jiān)控。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化，可以將智能電表的部分功能從接入層上移到網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)管理平臺(tái)層，通過(guò)數(shù)據(jù)共享和綜合分析實(shí)現(xiàn)智能電表的功能。目前，可利用的通信網(wǎng)絡(luò)有："電力線載波（"PLC）"網(wǎng)、光纖與同軸電纜（"HFC）"網(wǎng)、固定電話（"PSTN）"網(wǎng)、無(wú)線移動(dòng)（"GSM/GPRS/CDMA）"網(wǎng)。智能電能表網(wǎng)絡(luò)化的作用不僅僅是把安裝在每一個(gè)用戶的智能電能表用通信線路連接起來(lái)，而是要通過(guò)這個(gè)連接，最終實(shí)現(xiàn)資源共享和信息交互功能。這既包括硬件網(wǎng)絡(luò)資源，也包括軟件資源。其中，更具有應(yīng)用潛力的是軟件資源以及融入其中的社會(huì)信息和知識(shí)信息。

二、電力用戶用電信息采集系統(tǒng)

用電信息采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)型電力用戶的采集全面覆蓋，對(duì)用戶的各類(lèi)用電信息實(shí)現(xiàn)全面采集，滿足各類(lèi)營(yíng)銷(xiāo)業(yè)務(wù)要求，滿足供電企業(yè)各級(jí)各部門(mén)經(jīng)營(yíng)管理的要求。

2.1"居民用戶和公配變計(jì)量點(diǎn)采集模式。城鄉(xiāng)居民用戶數(shù)量巨大，單個(gè)用戶采集的電能信息較少，故采用集中抄表模式來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表和監(jiān)控。居民用戶的用電信息采集由集中器、采集器、電能表以及各設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸通道組成的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。

2.2"公配變單相和三相工商業(yè)用戶采集模式。實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)量電表的遠(yuǎn)程抄表，系統(tǒng)強(qiáng)化其用電信息，計(jì)量信息的實(shí)時(shí)采集和異常分析。"在系統(tǒng)主站的監(jiān)控下，通過(guò)電表的直接控制實(shí)現(xiàn)完整的預(yù)購(gòu)電管理功能。

2.3"大型專變用戶的信息采集模式。大型專變用戶裝用基于負(fù)荷管理功能的專變采集終端進(jìn)行采集。該終端通過(guò)與電表間的實(shí)時(shí)抄表通信、實(shí)時(shí)采集電表輸出脈沖獲取并存貯電表的計(jì)量數(shù)據(jù)和信息;對(duì)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量裝置進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè);通過(guò)對(duì)用戶用電開(kāi)關(guān)的直接監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)電量控制和負(fù)荷控制功能;通過(guò)遠(yuǎn)程通信與系統(tǒng)主站建立直接數(shù)據(jù)通信，接收?qǐng)?zhí)行系統(tǒng)主站的集中管理，向系統(tǒng)主站傳送現(xiàn)場(chǎng)采集的用戶用電信息;為用戶提供本地信息服務(wù)等。

2.4"中小型專變用戶采集模式。中小型專變用戶裝用專變采集終端。通過(guò)與電表的實(shí)時(shí)抄表通信，獲取并存貯電表的計(jì)量數(shù)據(jù)和信息;對(duì)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量裝置實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測(cè);通過(guò)對(duì)用戶用電開(kāi)關(guān)的直接監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)預(yù)購(gòu)電控制管理;通過(guò)遠(yuǎn)程通信與系統(tǒng)主站建立直接數(shù)據(jù)通信，接收?qǐng)?zhí)行系統(tǒng)主站的集中管理，向系統(tǒng)主站傳送現(xiàn)場(chǎng)采集的用戶用電信息。

三、智能電能表在用電信息采集系統(tǒng)中的應(yīng)用前景

3.1"提高運(yùn)行的安全可靠性。智能電能表設(shè)有專用的安全加密模塊，保障電能表信息儲(chǔ)存、傳輸安全。智能電能表的信息傳輸主要依靠于數(shù)字通信技術(shù)，具有信息傳輸快、傳輸準(zhǔn)確、抗干擾性能強(qiáng)等特點(diǎn)，進(jìn)一步促進(jìn)了電能計(jì)量信息的實(shí)時(shí)化、一體化。先進(jìn)的數(shù)字化通信技術(shù)具有極強(qiáng)的大流量、高速處理信息的能力，不僅能有效解決電能計(jì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量小、傳輸慢問(wèn)題，還有助于進(jìn)一步提高電能計(jì)量裝置運(yùn)行監(jiān)測(cè)水平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電能計(jì)量裝置運(yùn)行狀態(tài)的全程實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3.2"提供可靠的故障分析依據(jù)。利用智能電能計(jì)量系統(tǒng)，對(duì)實(shí)際電能計(jì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的監(jiān)控，一旦發(fā)生故障，通過(guò)智能用電系統(tǒng)廣泛分布的數(shù)字化信息網(wǎng)絡(luò)和智能分析指揮系統(tǒng)，為電網(wǎng)提供可靠的故障分析依據(jù)，這樣有助于增強(qiáng)智能用電系統(tǒng)的互動(dòng)性、防御性。

3.3"提高負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度。大用戶通過(guò)智能電能表向供電公司上傳用戶近期的用電計(jì)劃，有分布電源的用戶可以由智能電能表上傳自己的發(fā)送電計(jì)劃及分布電源的發(fā)電數(shù)據(jù)。供電企業(yè)將用戶計(jì)劃用電的容量、時(shí)間和各用戶計(jì)劃用電的順序作為負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確信息，自動(dòng)干預(yù)負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)，提高負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度，減少電網(wǎng)備用容量，提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益。

3.4"優(yōu)化分布式能源配置。智能電能計(jì)量系統(tǒng)的應(yīng)用，將各個(gè)計(jì)量節(jié)點(diǎn)遍布于整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)中，而電網(wǎng)則通過(guò)信息化的智能電能計(jì)量系統(tǒng)所分布計(jì)量節(jié)點(diǎn)獲知整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的所需的智能化計(jì)量信息，并按照這些信息提供的內(nèi)容，采取相應(yīng)的管理策略，從而對(duì)這些分布式能源配置進(jìn)行不斷優(yōu)化，以此提高電網(wǎng)正常運(yùn)行的安全可靠性及能源利用效率。

3.5優(yōu)化新能源用電秩序。智能電能表的應(yīng)用，使得相關(guān)測(cè)量工作也更為先進(jìn)、智能、安全，使測(cè)量所得數(shù)據(jù)信息更準(zhǔn)確實(shí)時(shí)、安全可靠，從而為智能用電系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了良好的保障。利用智能表能幫助人們優(yōu)先使用風(fēng)電、太陽(yáng)能等新能源，并利用智能電能表網(wǎng)絡(luò)分布廣泛、功能強(qiáng)大的特點(diǎn)，不斷對(duì)新能源進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，從而促使新能源更好地為人們服務(wù)。

3.6"促進(jìn)智能用電新技術(shù)發(fā)展。智能電能表的廣泛應(yīng)用，使供電企業(yè)由人工抄表向自動(dòng)抄表轉(zhuǎn)型，同時(shí)獲取更多的用電數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)分析與處理，以智能電能表為網(wǎng)關(guān)，通過(guò)雙向?qū)崟r(shí)通信將實(shí)時(shí)電價(jià)信息、繳費(fèi)信息和用電信息等通知給用戶，優(yōu)化客戶服務(wù)并促使用戶合理利用電能，參與負(fù)荷調(diào)節(jié)。

3.7"實(shí)現(xiàn)智能化需求側(cè)管理。智能電能表采集更多的電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)（"電壓、電流和功率等）"，對(duì)用電設(shè)備的狀態(tài)、能耗進(jìn)行智能監(jiān)測(cè)與控制，從而掌握更加詳細(xì)的用戶負(fù)荷情況，自動(dòng)實(shí)施、過(guò)程跟蹤、自動(dòng)監(jiān)測(cè)和效果評(píng)估，達(dá)到需求側(cè)智能化管理。

結(jié)束語(yǔ)

智能電能表是智能用電系統(tǒng)中的重要基礎(chǔ)，智能電能表在智能用電系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅進(jìn)一步提高了電能計(jì)量裝置的準(zhǔn)確、安全、可靠性，促進(jìn)了相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的完善，還為廣大電力用戶提供了更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，從而為實(shí)現(xiàn)智能化電網(wǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，智能電能表對(duì)于智能用電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化、信息化有著至關(guān)重要的數(shù)據(jù)支撐作用，具有更加廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]"董思思.淺談智能電能表的主要功能與特色[J].電子世界，2012.

[2]"王黎軍.淺談智能電能表在智能用電系統(tǒng)中的重要性[J].科學(xué)之友，2012.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部阿榮旗供電有限公司）

作者簡(jiǎn)介

付麗新，女，蒙古族，大學(xué)本科，1980年出生，助理工程師，現(xiàn)從事智能表信息采集管理工作。