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引言:本文阐述了智能电能表的技术特性,介绍了电力用户用电信息采集系统,探讨了智能电能表在用电信息采集系统中的应用前景。
智能电表应用是用电采集系统建设中重要组成部分,其质量和运行可靠性直接关系广大电力客户直接利益和供电企业的社会形象,受到了社会各方的普遍高度关注,对供电企业优质服务工作影响重大。因此,探讨智能电能表在用电信息采集系统中的应用,具有非常重要的现实意义。
一、智能电能表的技术特性
1.1 智能电能表的高可靠性。①智能电能表不仅要服务于电力公司保证及时掌握购售电与结算信息,降低工作成本,合理分配电力,提高工作效率,同时还要面向电力用户,为用户服务提供数据和信息。如果电能表不能可靠工作,将直接影响电力公司的信誉,影响对用户的服务质量,影响潜在市场的开拓和发展。②作为担负基础数据、信息采集、底层信息传达任务的网络末端设备,其能否可靠工作,对该网络信息的完整性、准确性和传送的及时性有直接的关联。③智能电能表被大量用于贸易结算,是受政府计量主管部门强制监督管理的计量器具。为确保贸易结算的公平、公正,在法制规定的检定周期或轮换周期内,智能电能表应该具备必要的可靠性。
1.2 智能电能表的网络化特性。智能表的网络化可以实现将各种场合的电能数据进行实时采样和存储,并经有线或无线网络传输,将信息实时或非实时输送到用电信息管理系统中,通过数据共享和分析实现供用电管理部门对异地用电信息的实时或非实时的测量和监控。通过网络化,可以将智能电表的部分功能从接入层上移到网络层和数据管理平台层,通过数据共享和综合分析实现智能电表的功能。目前,可利用的通信网络有: 电力线载波( PLC) 网、光纤与同轴电缆( HFC) 网、固定电话( PSTN) 网、无线移动( GSM/GPRS/CDMA) 网。智能电能表网络化的作用不仅仅是把安装在每一个用户的智能电能表用通信线路连接起来,而是要通过这个连接,最终实现资源共享和信息交互功能。这既包括硬件网络资源,也包括软件资源。其中,更具有应用潜力的是软件资源以及融入其中的社会信息和知识信息。
二、电力用户用电信息采集系统
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,满足供电企业各级各部门经营管理的要求。
2.1 居民用户和公配变计量点采集模式。城乡居民用户数量巨大,单个用户采集的电能信息较少,故采用集中抄表模式来实现远程抄表和监控。居民用户的用电信息采集由集中器、采集器、电能表以及各设备间的数据传输通道组成的数据采集网络实现。
2.2 公配变单相和三相工商业用户采集模式。实现对计量电表的远程抄表,系统强化其用电信息,计量信息的实时采集和异常分析。 在系统主站的监控下,通过电表的直接控制实现完整的预购电管理功能。
2.3 大型专变用户的信息采集模式。大型专变用户装用基于负荷管理功能的专变采集终端进行采集。该终端通过与电表间的实时抄表通信、实时采集电表输出脉冲获取并存贮电表的计量数据和信息;对现场计量装置进行状态监测;通过对用户用电开关的直接监控,实现电量控制和负荷控制功能;通过远程通信与系统主站建立直接数据通信,接收执行系统主站的集中管理,向系统主站传送现场采集的用户用电信息;为用户提供本地信息服务等。
2.4 中小型专变用户采集模式。中小型专变用户装用专变采集终端。通过与电表的实时抄表通信,获取并存贮电表的计量数据和信息;对现场计量装置实施状态监测;通过对用户用电开关的直接监控,实现预购电控制管理;通过远程通信与系统主站建立直接数据通信,接收执行系统主站的集中管理,向系统主站传送现场采集的用户用电信息。
三、智能电能表在用电信息采集系统中的应用前景
3.1 提高运行的安全可靠性。智能电能表设有专用的安全加密模块,保障电能表信息储存、传输安全。智能电能表的信息传输主要依靠于数字通信技术,具有信息传输快、传输准确、抗干扰性能强等特点,进一步促进了电能计量信息的实时化、一体化。先进的数字化通信技术具有极强的大流量、高速处理信息的能力,不仅能有效解决电能计量监测数据存储量小、传输慢问题,还有助于进一步提高电能计量装置运行监测水平,从而实现对电能计量装置运行状态的全程实时监控。
3.2 提供可靠的故障分析依据。利用智能电能计量系统,对实际电能计量进行实时有效的监控,一旦发生故障,通过智能用电系统广泛分布的数字化信息网络和智能分析指挥系统,为电网提供可靠的故障分析依据,这样有助于增强智能用电系统的互动性、防御性。
3.3 提高负荷预测的准确度。大用户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。
3.4 优化分布式能源配置。智能电能计量系统的应用,将各个计量节点遍布于整个电网系统中,而电网则通过信息化的智能电能计量系统所分布计量节点获知整个电网系统的所需的智能化计量信息,并按照这些信息提供的内容,采取相应的管理策略,从而对这些分布式能源配置进行不断优化,以此提高电网正常运行的安全可靠性及能源利用效率。
3.5优化新能源用电秩序。智能电能表的应用,使得相关测量工作也更为先进、智能、安全,使测量所得数据信息更准确实时、安全可靠,从而为智能用电系统的正常运行提供了良好的保障。利用智能表能帮助人们优先使用风电、太阳能等新能源,并利用智能电能表网络分布广泛、功能强大的特点,不断对新能源进行优化调度,从而促使新能源更好地为人们服务。
3.6 促进智能用电新技术发展。智能电能表的广泛应用,使供电企业由人工抄表向自动抄表转型,同时获取更多的用电数据。经过分析与处理,以智能电能表为网关,通过双向实时通信将实时电价信息、缴费信息和用电信息等通知给用户,优化客户服务并促使用户合理利用电能,参与负荷调节。
3.7 实现智能化需求侧管理。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。
结束语
智能电能表是智能用电系统中的重要基础,智能电能表在智能用电系统中的应用,不仅进一步提高了电能计量装置的准确、安全、可靠性,促进了相关检测技术的完善,还为广大电力用户提供了更优质的服务,从而为实现智能化电网奠定了坚实的基础。因此,智能电能表对于智能用电系统实现智能化、自动化、信息化有着至关重要的数据支撑作用,具有更加广阔的应用前景。
参考文献
[1] 董思思.浅谈智能电能表的主要功能与特色[J].电子世界,2012.
[2] 王黎军.浅谈智能电能表在智能用电系统中的重要性[J].科学之友,2012.
(作者单位:国网内蒙古东部阿荣旗供电有限公司)
作者简介
付丽新,女,蒙古族,大学本科,1980年出生,助理工程师,现从事智能表信息采集管理工作。
智能电表应用是用电采集系统建设中重要组成部分,其质量和运行可靠性直接关系广大电力客户直接利益和供电企业的社会形象,受到了社会各方的普遍高度关注,对供电企业优质服务工作影响重大。因此,探讨智能电能表在用电信息采集系统中的应用,具有非常重要的现实意义。
一、智能电能表的技术特性
1.1 智能电能表的高可靠性。①智能电能表不仅要服务于电力公司保证及时掌握购售电与结算信息,降低工作成本,合理分配电力,提高工作效率,同时还要面向电力用户,为用户服务提供数据和信息。如果电能表不能可靠工作,将直接影响电力公司的信誉,影响对用户的服务质量,影响潜在市场的开拓和发展。②作为担负基础数据、信息采集、底层信息传达任务的网络末端设备,其能否可靠工作,对该网络信息的完整性、准确性和传送的及时性有直接的关联。③智能电能表被大量用于贸易结算,是受政府计量主管部门强制监督管理的计量器具。为确保贸易结算的公平、公正,在法制规定的检定周期或轮换周期内,智能电能表应该具备必要的可靠性。
1.2 智能电能表的网络化特性。智能表的网络化可以实现将各种场合的电能数据进行实时采样和存储,并经有线或无线网络传输,将信息实时或非实时输送到用电信息管理系统中,通过数据共享和分析实现供用电管理部门对异地用电信息的实时或非实时的测量和监控。通过网络化,可以将智能电表的部分功能从接入层上移到网络层和数据管理平台层,通过数据共享和综合分析实现智能电表的功能。目前,可利用的通信网络有: 电力线载波( PLC) 网、光纤与同轴电缆( HFC) 网、固定电话( PSTN) 网、无线移动( GSM/GPRS/CDMA) 网。智能电能表网络化的作用不仅仅是把安装在每一个用户的智能电能表用通信线路连接起来,而是要通过这个连接,最终实现资源共享和信息交互功能。这既包括硬件网络资源,也包括软件资源。其中,更具有应用潜力的是软件资源以及融入其中的社会信息和知识信息。
二、电力用户用电信息采集系统
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,满足供电企业各级各部门经营管理的要求。
2.1 居民用户和公配变计量点采集模式。城乡居民用户数量巨大,单个用户采集的电能信息较少,故采用集中抄表模式来实现远程抄表和监控。居民用户的用电信息采集由集中器、采集器、电能表以及各设备间的数据传输通道组成的数据采集网络实现。
2.2 公配变单相和三相工商业用户采集模式。实现对计量电表的远程抄表,系统强化其用电信息,计量信息的实时采集和异常分析。 在系统主站的监控下,通过电表的直接控制实现完整的预购电管理功能。
2.3 大型专变用户的信息采集模式。大型专变用户装用基于负荷管理功能的专变采集终端进行采集。该终端通过与电表间的实时抄表通信、实时采集电表输出脉冲获取并存贮电表的计量数据和信息;对现场计量装置进行状态监测;通过对用户用电开关的直接监控,实现电量控制和负荷控制功能;通过远程通信与系统主站建立直接数据通信,接收执行系统主站的集中管理,向系统主站传送现场采集的用户用电信息;为用户提供本地信息服务等。
2.4 中小型专变用户采集模式。中小型专变用户装用专变采集终端。通过与电表的实时抄表通信,获取并存贮电表的计量数据和信息;对现场计量装置实施状态监测;通过对用户用电开关的直接监控,实现预购电控制管理;通过远程通信与系统主站建立直接数据通信,接收执行系统主站的集中管理,向系统主站传送现场采集的用户用电信息。
三、智能电能表在用电信息采集系统中的应用前景
3.1 提高运行的安全可靠性。智能电能表设有专用的安全加密模块,保障电能表信息储存、传输安全。智能电能表的信息传输主要依靠于数字通信技术,具有信息传输快、传输准确、抗干扰性能强等特点,进一步促进了电能计量信息的实时化、一体化。先进的数字化通信技术具有极强的大流量、高速处理信息的能力,不仅能有效解决电能计量监测数据存储量小、传输慢问题,还有助于进一步提高电能计量装置运行监测水平,从而实现对电能计量装置运行状态的全程实时监控。
3.2 提供可靠的故障分析依据。利用智能电能计量系统,对实际电能计量进行实时有效的监控,一旦发生故障,通过智能用电系统广泛分布的数字化信息网络和智能分析指挥系统,为电网提供可靠的故障分析依据,这样有助于增强智能用电系统的互动性、防御性。
3.3 提高负荷预测的准确度。大用户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。
3.4 优化分布式能源配置。智能电能计量系统的应用,将各个计量节点遍布于整个电网系统中,而电网则通过信息化的智能电能计量系统所分布计量节点获知整个电网系统的所需的智能化计量信息,并按照这些信息提供的内容,采取相应的管理策略,从而对这些分布式能源配置进行不断优化,以此提高电网正常运行的安全可靠性及能源利用效率。
3.5优化新能源用电秩序。智能电能表的应用,使得相关测量工作也更为先进、智能、安全,使测量所得数据信息更准确实时、安全可靠,从而为智能用电系统的正常运行提供了良好的保障。利用智能表能帮助人们优先使用风电、太阳能等新能源,并利用智能电能表网络分布广泛、功能强大的特点,不断对新能源进行优化调度,从而促使新能源更好地为人们服务。
3.6 促进智能用电新技术发展。智能电能表的广泛应用,使供电企业由人工抄表向自动抄表转型,同时获取更多的用电数据。经过分析与处理,以智能电能表为网关,通过双向实时通信将实时电价信息、缴费信息和用电信息等通知给用户,优化客户服务并促使用户合理利用电能,参与负荷调节。
3.7 实现智能化需求侧管理。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。
结束语
智能电能表是智能用电系统中的重要基础,智能电能表在智能用电系统中的应用,不仅进一步提高了电能计量装置的准确、安全、可靠性,促进了相关检测技术的完善,还为广大电力用户提供了更优质的服务,从而为实现智能化电网奠定了坚实的基础。因此,智能电能表对于智能用电系统实现智能化、自动化、信息化有着至关重要的数据支撑作用,具有更加广阔的应用前景。
参考文献
[1] 董思思.浅谈智能电能表的主要功能与特色[J].电子世界,2012.
[2] 王黎军.浅谈智能电能表在智能用电系统中的重要性[J].科学之友,2012.
(作者单位:国网内蒙古东部阿荣旗供电有限公司)
作者简介
付丽新,女,蒙古族,大学本科,1980年出生,助理工程师,现从事智能表信息采集管理工作。