淺談智能電能表在智能小區(qū)的示范應(yīng)用

秦曉丹，鄭劍南

（國網(wǎng)邢臺供電公司，河北邢臺054001）

淺談智能電能表在智能小區(qū)的示范應(yīng)用

秦曉丹，鄭劍南

（國網(wǎng)邢臺供電公司，河北邢臺054001）

著重介紹我國智能電表在智能小區(qū)示范應(yīng)用研究現(xiàn)狀分析。并提出了一套智能電能表在智能小區(qū)的示范應(yīng)用方案。通過項目的開展可以為用電信息采集提供有效手段，為智能小區(qū)的各項用電與增值業(yè)務(wù)提供支持平臺。

智能電能表；用電信息采集；智能小區(qū)

1　智能電能表定義與研究背景

我國廣大電力客戶21世紀之前普遍應(yīng)用的電能采集裝置大部分為傳統(tǒng)的機械電能表或?qū)崿F(xiàn)功能較為簡單的電子式電能表，而智能電能表具有用電信息以及用電量計量與采集、用電信息實時存儲、上傳以及處理、用電信息以及用電量實時監(jiān)測、用戶與電網(wǎng)的各類用電信息實時交互等功能，是實現(xiàn)用電信息智能采集和智能電網(wǎng)最關(guān)鍵的量測工具［1］。

智能電能表除了用電信息以及用電量計量與采集、用電信息實時存儲、上傳以及處理、用電信息以及用電量實時監(jiān)測、用戶與電網(wǎng)的各類用電信息實時交互等功能，還滿足雙向計量、階梯與峰谷電價、分時與分布式電價等各類實際應(yīng)用的需求，同時也是實現(xiàn)光伏發(fā)電、電動汽車充電設(shè)施等分布式電源的有效計量、用戶與電網(wǎng)的雙向互動服務(wù)、智能家居、智能樓宇的用電服務(wù)技術(shù)的裝備基礎(chǔ)。

2　智能電能表在智能小區(qū)應(yīng)用研究現(xiàn)狀

2.1國際研究現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟不斷增長，當(dāng)前世界各類化石能源日漸枯竭、導(dǎo)致各類用電需求激增的情況下，西方的美國、英國、意大利等若干發(fā)達國家，以及包括巴西、印度、南非等新興發(fā)達國家均大力倡導(dǎo)發(fā)展智能電能表，在用電信息采集系統(tǒng)實用化和規(guī)?；?、集成化應(yīng)用等方面實現(xiàn)良好示范效果。

2.2我國研究現(xiàn)狀

2009年至今，國家電網(wǎng)公司開展智能電能表應(yīng)用與用電信息采集服務(wù)研究工作，制定智能用電小區(qū)整體技術(shù)路線和智能用電解決方式，優(yōu)先試點應(yīng)用智能電能表、智能交互終端、智能充電樁、電力光纖到戶等各類智能用電服務(wù)技術(shù)，有效建立用戶與電網(wǎng)、供電公司之間的實時性、交互性、開放性的數(shù)字信息網(wǎng)絡(luò)，有效地滿足電網(wǎng)與用戶之間開展雙向互動營銷的愿望。在上海、北京等地試點建設(shè)了多個智能小區(qū)，還試點水、電、氣、網(wǎng)四表合一集中建設(shè)，家庭安防、智能家居，以及智能門窗等各類生活服務(wù)、社區(qū)服務(wù)、用電信息展示等功能。

3　智能電能表在智能小區(qū)應(yīng)用技術(shù)內(nèi)容

3.1總體建設(shè)方案目標(biāo)

建設(shè)以雙向、寬帶通信信息網(wǎng)絡(luò)為基本特征的智能電能表用電信息采集系統(tǒng)，實現(xiàn)智能小區(qū)用戶的“智能電表全覆蓋、用電信息全采集、智能繳費全費控”，及時、完整、準確地為用電營銷采集信息系統(tǒng)及智能配電網(wǎng)絡(luò)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，推進供電企業(yè)營銷計量、遠程抄收模式標(biāo)準化建設(shè)，實現(xiàn)下列目標(biāo)：1）通過智能電能表實現(xiàn)所有智能小區(qū)用戶計量裝置的實時在線監(jiān)測以及用戶負荷、電量、瞬時功率狀態(tài)等各類用電信息的實時有效采集；2）實現(xiàn)單相智能電能表本地費控功能和三相智能電能表遠程費控功能；3）智能電能表滿足階梯電價的需求，并且具備分時電價功能；4）為智能電網(wǎng)配電、用電側(cè)的建設(shè)提供通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和技術(shù)保障；5）智能電能表為基于電力光纖到戶的“三網(wǎng)融合”和增值業(yè)務(wù)開展提供網(wǎng)絡(luò)支撐［2］。

3.2具體應(yīng)用技術(shù)分析

新建和改造智能小區(qū)采用“光纖到表到戶”的方式，110 kV變電站至智能小區(qū)配變敷設(shè)光纜，從小區(qū)配變至樓宇電能表箱全程采用0.4 kV光纖復(fù)合低壓電纜，在智能電能表表箱預(yù)留位置配置EPON智能終端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元），ONU通過RS485接口與智能電能表進行信息交互，實現(xiàn)智能電能表用電信息采集。已建小區(qū)結(jié)合寬帶電力線通信和短距離無線通信技術(shù)，實現(xiàn)智能電能表用電信息采集，當(dāng)小區(qū)具備光纜敷設(shè)條件時，再逐步進行光纖改造。

3.3技術(shù)方案特點

在滿足國網(wǎng)新標(biāo)準各項要求的基礎(chǔ)上，智能電能表建設(shè)方案不僅結(jié)合了傳統(tǒng)寬帶通信技術(shù)傳輸速率高、傳輸穩(wěn)定、實時準確的特點，同時具備用電實時監(jiān)測和全部設(shè)備進行有效網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控與管理、支持雙向信息交互以及支撐實現(xiàn)各類智能用電業(yè)務(wù)等優(yōu)點，具體如下：1）傳統(tǒng)寬帶通信技術(shù)保證了傳輸速率高、傳輸穩(wěn)定，同時支持河北南網(wǎng)實行的階梯電價、峰谷電價等各類政策。2）實現(xiàn)日采集128點的高周期、高頻率采集功能，同時實現(xiàn)用戶用電有效管理，實現(xiàn)小區(qū)智能電能表的實時監(jiān)測以及遠程召喚、監(jiān)控及控制，有效提高反竊電水平。3）智能小區(qū)統(tǒng)一建設(shè)集中的網(wǎng)絡(luò)管理平臺實現(xiàn)智能電能表、配套光通信設(shè)備、寬帶網(wǎng)絡(luò)裝置的統(tǒng)一遠程在線監(jiān)控與控制，同時具備整體的遠程升級與自適應(yīng)功能，并且主動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中通信中斷與設(shè)備缺陷，便于后續(xù)的檢修運行。4）高速的寬帶通信傳輸速率可以有效支撐各類智能用電業(yè)務(wù)以及雙向營銷業(yè)務(wù)信息交互。

3.4智能電能表具體應(yīng)用組網(wǎng)方案

新建及改造小區(qū)用電信息采集采用“光纖到表到戶”的方式，即“PFTTH+485電能表”采用PFTTH布線至電表箱，ONU通過RS485接口與電能表連接。

“PFTTH+網(wǎng)絡(luò)電能表”采用PFTTH布線至電表箱，ONU通過RJ45接口與電能表連接。該方案通信信道具備百兆以上傳輸速率，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程控制功能、遠程預(yù)付費管理及100%抄收成功率。

“PFTTH+光纖電能表”采用PFTTH布線至電表箱，ONU通過光纖接口與電能表連接。該方案通信信道具備千兆以上傳輸速率，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程控制功能、遠程預(yù)付費管理及100%抄收成功率。

4　結(jié)語

智能電能表在智能小區(qū)的示范應(yīng)用，通過城區(qū)110 kV變電站到10 kV開關(guān)站之間沿架空輸電線路或電力電纜線路布放通信光纜，1從10 kV開關(guān)站至智能小區(qū)樓宇電表箱，再至各個樓層的智能電能表，全部采用PFTTH光纖復(fù)合電纜，實現(xiàn)“光纖到表”，利用EPON技術(shù)可以直接提供主站系統(tǒng)到智能電能表的通信信道。

智能電能表在智能小區(qū)的示范應(yīng)用，直接建立了主站系統(tǒng)與電能表的通信信道，有效利用了光纖寬帶通信高速、可靠、實時、全業(yè)務(wù)支持的優(yōu)點；富裕的光芯資源為智能用電小區(qū)、互動式營銷和增值業(yè)務(wù)開展提供了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。

［1］李寶樹，陳萬昆.智能電表在智能電網(wǎng)中的作用及應(yīng)用前景［J］.電氣時代，2010（9）：65-72.

［2］曹方.打造“堅強”的智能電網(wǎng)［J］.上海信息化，2010（1）：26-33.

（編輯：王璐）

On the Smart Meter Demonstration in Intelligent Cell

Qin Xiaodan，Zheng Jiannan
（State Grid Power Supply Company Xingtai，Xingtai Hebei 054001）

This paper introduces the research status of smart meters in the Intelligent Community Demonstration Application.And proposes a smart meter demonstration applications in intelligent plot.It can provide effective means for the information collection through the development of the project，support platform for the electricity and value-added business intelligence cell.

smart meter；information collection；Intelligent Community

TM933.4

A

2095-0748（2016）10-0097-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.10.41

2016-04-13

秦曉丹（1985—），女，河北邯鄲人，電子信息工程學(xué)士，工程師，研究方向：電力系統(tǒng)。