淺論智能電表在智能電網中的作用及應用前景

王倩

（河南省電力公司商丘供電公司檢修部，河南 商丘 476000）

淺論智能電表在智能電網中的作用及應用前景

王倩

（河南省電力公司商丘供電公司檢修部，河南 商丘 476000）

為了適應我國電力的現(xiàn)代化，適應我國經濟發(fā)展和人民群眾對電力能源的需要，尤其是在應對全球氣候變暖、能源危機，以及我國嚴重霧霾污染的局面下，我國電力能源系統(tǒng)必須做到高效、清潔、智能。因此構建智能電網刻不容緩，智能電表作為智能電網中的重要一環(huán)具有非常大的市場應用前景，能夠實現(xiàn)自動測量、數(shù)據(jù)處理、自動調零、多模式現(xiàn)實、人機交互、可操作并且具有一定的人工智能等功能。

智能電網；智能電表；電力；能源

為了適應我國電力的現(xiàn)代化，適應我國經濟發(fā)展和人民群眾對電力能源的需要，尤其是在應對全球氣候變暖、能源危機，以及我國嚴重霧霾污染的局面下，我國電力能源系統(tǒng)必須做到高效、清潔、智能，在2010年6月胡錦濤同志在兩院院士大會上以國家層面的高度指出“構建覆蓋城鄉(xiāng)的智能、高效、可靠的電網體系”，正式將建設智能電網（smart grid）上升為國家戰(zhàn)略。

構建智能電網（smart grid）包括很多方面，智能電表是與人民群眾接觸最多、使用最廣的智能電網數(shù)據(jù)采集基本設備，是智能電網上最基本的數(shù)據(jù)采集設備之一。智能電表作為我國智能電網戰(zhàn)略中重要的一環(huán)，市場需求量非常大，據(jù)電工儀器儀表行業(yè)協(xié)會資料預測，我國“十一五”末期，我國智能電表需求量達到9 000萬臺，其中居民用智能電表至少6 000萬臺，而Cirrus logic公司的分析數(shù)據(jù)預測，十一五起步的5年內，智能電表的年增長率能夠達到33%。

1 智能電表簡介及在智能電網中的作用

智能電表各國之間的定義不同，我國電力行業(yè)對其的概念認定是：以微處理器為核心的能夠保存并實時分析用電數(shù)據(jù)，綜合并給出相應報告診斷的儀器，具有自動測量、數(shù)據(jù)處理、自動調零、多模式現(xiàn)實、人機交互、可操作并且具有一定的人工智能等功能。

智能電表不僅能夠采集用戶的基本用電數(shù)據(jù)信息，還能在此基礎上起到傳輸、信息集成、優(yōu)化分析和多功能展現(xiàn)等重要功能，作為運營方的國家電網，能夠實現(xiàn)自動抄表（AMR，automatic meter reading），節(jié)省大量人力資源，并減少錯誤率，結合網上營業(yè)廳系統(tǒng)或者其他電子商務平臺（如淘寶、支付寶、微信）能夠更便捷地為人民群眾實現(xiàn)“不出門”的用電體驗，是優(yōu)化電力服務的基礎。同時以智能電表為基礎的大數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化能夠實現(xiàn)高級測量體系（AMI，advanced metering infrastructure），這種數(shù)據(jù)服務能夠更好地為用電大戶的企業(yè)或公司提供更加詳細的用電信息，使用戶能夠更好地優(yōu)化自己的生產或經營方式，節(jié)省更多的電能。智能電表的數(shù)據(jù)分析能力能夠使電力企業(yè)掌握更為精準的市場信息，以提供更科學的更靈活的用電定價體系。同時智能電表還能高效精準地檢測故障，使故障的檢測和排除更加迅速，起到強化電力網絡控制和管理的目的。

2 智能電表的功能應用

2.1 自動抄表和結算。智能電表能夠通過電力纜線實現(xiàn)信息的遠程傳輸，能夠實時地將用電數(shù)據(jù)傳輸給電力公司，可實現(xiàn)費用結算的自動實時管理，簡化了以往的人工抄表，賬戶核算等復雜繁瑣的程序，為電力公司節(jié)省大量的人力資源和行政資源，在未來我國電網銷售分離更加自由的電力市場環(huán)境下，對縮減企業(yè)成本非常關鍵，還能實現(xiàn)根據(jù)用電信息及時轉換能源零售商，推進電力市場市場化的建設。對于用戶來說，自動抄表結合網上營業(yè)廳系統(tǒng)或者其他電子商務平臺（如淘寶、支付寶、微信）能夠實現(xiàn)更加方便快捷的用電和繳費體驗。

2.2 估算配網狀態(tài)。在現(xiàn)行電網，配網側的分部信息往往存在很大的偏差，主要是傳統(tǒng)的機械電表不能實現(xiàn)信息的分析和實時傳遞，因此需要用戶端增加測量節(jié)點，以獲取網絡模型、負載估計,再結合變電站高壓側的測量信息綜合測算，這種算法得出的數(shù)據(jù)很不精確，如果采用智能電表，每一個電表都相當于一個實時在線的測量節(jié)點，這種精確的數(shù)據(jù)綜合再結合統(tǒng)一用電算法能夠實現(xiàn)配網信息狀態(tài)的實時精準分析。

2.3 用戶端的故障處理。智能電表能夠實時傳遞用電信息，因此能夠遠程監(jiān)控實現(xiàn)免投訴高效響應，第一時間精確定位故障點，能夠排除故障和預防用電質量問題

2.4 負荷分析。綜合用電數(shù)據(jù)，能夠得出一個地區(qū)的用電特征，估算和預測總能耗和用電峰值及需求，合理管理能夠促進合理用電、節(jié)能降耗、優(yōu)化電網規(guī)劃和調度。

2.5 實現(xiàn)階梯電價。能夠根據(jù)用戶的用電特點，引導用戶避開用電高峰，減少峰值負荷。

2.6 節(jié)能減排。引導用電大戶企業(yè)用戶錯峰用電，促進其調節(jié)用電習慣，實現(xiàn)分時電價、現(xiàn)貨價格電力合同、帶回購的電力合同等更靈活更市場化的經營方式，起到了用市場規(guī)律優(yōu)化配置資源的目的。

2.7 以物聯(lián)網實現(xiàn)智能家庭。以智能電表為接入，合理管理家庭的用電行為，及時提供用電安全警報，結合其他傳感器實現(xiàn)家電的遠程控制和監(jiān)控。

2.8 檢測非法用電。智能電表的構架使得對電表的篡改更難，智能電表能夠自動檢測出表箱的開啟、接線的變動、表計軟件是否被篡改等問題，能夠及時發(fā)現(xiàn)竊電現(xiàn)象。同時還可以通過數(shù)據(jù)分析對比得到不正常的用電方式從而確定竊電高發(fā)區(qū)，及時發(fā)現(xiàn)潛在的竊電行為。

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