论文部分内容阅读
摘 要 近年来，随着低碳经济和绿色节能思想的不断推动，对于我国未来的电网发展要求也越来越高，随之出现了智能电网，在智能电网中智能电表作为其一项基础设备，有着举足轻重的作用。本文笔者就智能电表在智能电网中的作用以及其应用前景进行探讨。
关键词 智能电表；智能电网；作用；前景
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）042-012-02
所谓智能电网就是指电网的智能化，其主要是建立在高速双向通信网络的基础上，利用先进的传感与测量技术、控制方法以及设备技术，从而促使电网的高效、安全、可靠以及经济等。智能电表作为智能电网中的一个重要的组成部分，是在电子式电表基础上发展成为的一种智能电表，当前这种智能电表的智能性主要体现在付费卡便捷与抄表便捷上，在建设智能电网中有着非常重要的作用。
1 常用电能表的功能
在20世纪90年代的时候，随着电子式功能的电能表的不断推广，使得我国的用电管理水平也相应有所提高，促进了电网的发展。这种电子式的多功能电能表主要有以下几个功能：1）电能量的储存和冻结功能，根据每月所规定的时间或者实时命令，冻结并保存相关电量数据，其冻结的数据主要包括总电能、正向和无向有功功率中的各费率以及其各自无功功率中的各费率等，此外还记录其当时的冻结时间。2）计量电能与复费率功能。根据事先所设定的分时时段，来完成分时正向、无向有功功率的各费率与总电能间的计量以及正向、无向无功功率中各费率与总电能间的计量。3）记录最大电能需求量。即记录最大电能的需求量以及其发生的时间，根据所设定的实际时间间隔，记录相关参量数据，其间隔时间可由用户设定。4）在相关通信规定下，利用RS485来进行通信，从而实现远程抄表与参数的设置，可提供分相的电压值与电流值，结合用户用电的要求设定按键显示与轮换显示的相关内容，并在电能表自带显示屏上将相应的电量值显示出来，此外，还具有记录失压功能。
2 智能电表的功能
2.1 双向通信功能
在智能电表内中所设置的通信模块，具有一种双向通信功能，通过数据中心与双向通信网络来实现信息的交流。在供电企业中，可利用智能电能表或者其他的方式把一些用户感兴趣的用电信息反馈给用户，便于用户做好相应的准备工作，结合其实际情况，改变其自身的用电方式。通过定期和定时向用户发布一些用电信息，使用户能够及时掌握其自身的具体用电情况，比如在执行实时电价的时候，供电企业可通过智能电能表将一些实时电价信息发布到用户处，这样用户就可以按照相应的实时电价对其用电计划进行合理的安排，在节约电费的同时减少其电网的高峰负荷。
2.2 双向计量
对于一些具有自备发现能力、再生发布式电源以及储能设备的大用户，智能电能表可结合其实时电价指导用户经济、合理来购买电量的数量以及分配发电量，确保用户用电的费用保持在一个平衡的状态。
2.3 支持浮动电价
相对于传统电表。这种智能电表是一种可编程电表，除了确保其电能计量的准确度以外，还能够测量多种数据并对其进行存储，其功能更为强大，比如根据事先设定时间间断来测量与存储各种电量数据、电能数据，随时保存带有时标的各种电能数据，在实时电价的情况下进行合理的电能计量。
2.4 用电控制
智能电表除了上述这些功能以外，还要一个重要的功能就是实现智能用电控制的目的，其主要表现在以下几个方面：1）智能电能表具备和智能家电通信功能，能够根据实时电价来设定相应的参数，从而实现对家电的智能启停控制。在不增加任何投资的情况下，对大功率的用电设备使用时间进行改变，以此节约其用电费用。2）智能电能表可智能进行电力需求的侧管理技术应用，依靠电网当前所实行的关于分时电价政策，对用户内部的实际用电情况进行用电高峰负荷的削减，提高其在用电低谷时候的负荷，从而减少用户用电成本。
3 智能电表在智能电网中的作用
3.1 结算与账务
利用智能电表可准确和实时进行结算信息的处理，在一定程度上简化了以往账务处理较为复杂的流程。在当前这种电力市场环境下，能够及时地调度人员和转换能源的销售商。同时用户也能获得较为准确、及时的账务信息以及能耗信息。
3.2 确保电能的质量以及供电的可靠性
通过智能电表能够实时监测电能质量以及供电的实际情况，提前采取相应的措施预防电能质量问题的出现。同时智能电表所采集到的水、热能耗、气等相关数据还可用于负荷的分析和预测，通过这些信息来估算与预测电网的总能耗以及其峰值需求，从而达到合理用电、优化电网规划以及节能降耗等目的。
3.3 用户能量的管理
在智能电表所提供的相关信息基础上进行用户能量管理系统的构建，以此为不同的用户提供相应的能量管理服务，为用户提供相应的实时能耗数据，促使用户对其用电习惯进行调整，及时发现因设备故障等造成能源消耗异常等情况。此外，还可以进行负荷远程控制以及非法用电的检测，尤其在一些窃电高发地区，通过对其总表数据与总表下所有的表计数据进行比较，及时发现一些潜在的窃电行为。
4 智能电表的应用前景
4.1 对新能源用电秩序的优化
通过对智能电表的利用，帮助人们优先使用太阳能与风能等各种新能源，利用智能表来采集和量测数据，从而预测更准确的负荷，便于对新能源优化调度的指导。其中美国夏威夷大学所开发的一种配电管理系统平台，其智能电表综合了住宅电能自动化、管理最优化以及需求反应等功能，可协调控制配电系统和主电网中的新能源系统。
4.2 分布式能源配置的优化
在配电网并网和分布式能源的运行过程中，还存在着很多的问题。因此，供电企业在未来发展中，可以通过对分布式能源配置的优化，利用智能电表实时监控、调节和控制配电系统，了解并掌握关于分布式电源的特性以及分布式电源和电网运行之间的相互影响，以此把电能以一种最安全和最经济的输配电方式输送到终端用户，提高能源的利用率以及电网运营的安全性、可靠性。
4.3 增强负荷预测准确度
随着社会经济的快速发展，信息技术的不断进步，智能电表的应用也越来越广泛。供电企业可把用户计划用电容量和时间以及各用户计划用电顺序来作为准确预测负荷的依据，通过智能电表来自动地干预负荷预测系统，从而增强负荷预测准确度，降低电网备用的容量，提高电网的经济效益。
5 提高电能表智能化水平的相关措施
5.1 依靠强大且稳固的通信网
合理进行信息共享和交互层次架构的构建，根据电网自身的优势，在综合能源以及通信系统体系结构的基础上加大对其的研究，构建一个安全、稳定、快速、可靠且适用的信息交互平台。同时还要建立一个市场经济电量交易系统，实时调度电网，从而提高供电企业的经济效益。
5.2 积极调动用户参与节能活动
加大对智能电表的宣传，促使用户能够对其有一个正确的认识，使用户明白通过智能电表可以随时了解到自身的用电情况、供电情况以及费率等相关信息，为其节电措施提供相应的依据。同时还应该调动用户积极参与到节电节能的工作中来，鼓励用户对一些新能源和新设备的应用，从而提高电能表的智能化水平，推动电网的发展。
参考文献
[1]牟龙华，朱国锋，朱吉然，等.基于智能电网的智能用户端设计[J].电力系统保护与控制，2010，38（21）：53-56.
[2]朱海燕.试论智能电表在智能电网中的应用前景[J].城市建设理论研究（电子版），2012（22）.
[3]唐和.浅谈智能电网中智能电表技术原理与应用[J].北京电力高等专科学校学报（自然科学版），2012，29（10）：635.
[4]董力通，周原冰，李蒙等.智能电网对智能电表的要求及产业发展建议[J].能源技术经济，2010，22（1）：15-17.
[5]静恩波.智能电网AMI中的智能电表系统设计[J].电测与仪表，2010，47（Z1）：36-39.
关键词 智能电表；智能电网；作用；前景
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）042-012-02
所谓智能电网就是指电网的智能化，其主要是建立在高速双向通信网络的基础上，利用先进的传感与测量技术、控制方法以及设备技术，从而促使电网的高效、安全、可靠以及经济等。智能电表作为智能电网中的一个重要的组成部分，是在电子式电表基础上发展成为的一种智能电表，当前这种智能电表的智能性主要体现在付费卡便捷与抄表便捷上，在建设智能电网中有着非常重要的作用。
1 常用电能表的功能
在20世纪90年代的时候，随着电子式功能的电能表的不断推广，使得我国的用电管理水平也相应有所提高，促进了电网的发展。这种电子式的多功能电能表主要有以下几个功能：1）电能量的储存和冻结功能，根据每月所规定的时间或者实时命令，冻结并保存相关电量数据，其冻结的数据主要包括总电能、正向和无向有功功率中的各费率以及其各自无功功率中的各费率等，此外还记录其当时的冻结时间。2）计量电能与复费率功能。根据事先所设定的分时时段，来完成分时正向、无向有功功率的各费率与总电能间的计量以及正向、无向无功功率中各费率与总电能间的计量。3）记录最大电能需求量。即记录最大电能的需求量以及其发生的时间，根据所设定的实际时间间隔，记录相关参量数据，其间隔时间可由用户设定。4）在相关通信规定下，利用RS485来进行通信，从而实现远程抄表与参数的设置，可提供分相的电压值与电流值，结合用户用电的要求设定按键显示与轮换显示的相关内容，并在电能表自带显示屏上将相应的电量值显示出来，此外，还具有记录失压功能。
2 智能电表的功能
2.1 双向通信功能
在智能电表内中所设置的通信模块，具有一种双向通信功能，通过数据中心与双向通信网络来实现信息的交流。在供电企业中，可利用智能电能表或者其他的方式把一些用户感兴趣的用电信息反馈给用户，便于用户做好相应的准备工作，结合其实际情况，改变其自身的用电方式。通过定期和定时向用户发布一些用电信息，使用户能够及时掌握其自身的具体用电情况，比如在执行实时电价的时候，供电企业可通过智能电能表将一些实时电价信息发布到用户处，这样用户就可以按照相应的实时电价对其用电计划进行合理的安排，在节约电费的同时减少其电网的高峰负荷。
2.2 双向计量
对于一些具有自备发现能力、再生发布式电源以及储能设备的大用户，智能电能表可结合其实时电价指导用户经济、合理来购买电量的数量以及分配发电量，确保用户用电的费用保持在一个平衡的状态。
2.3 支持浮动电价
相对于传统电表。这种智能电表是一种可编程电表，除了确保其电能计量的准确度以外，还能够测量多种数据并对其进行存储，其功能更为强大，比如根据事先设定时间间断来测量与存储各种电量数据、电能数据，随时保存带有时标的各种电能数据，在实时电价的情况下进行合理的电能计量。
2.4 用电控制
智能电表除了上述这些功能以外，还要一个重要的功能就是实现智能用电控制的目的，其主要表现在以下几个方面：1）智能电能表具备和智能家电通信功能，能够根据实时电价来设定相应的参数，从而实现对家电的智能启停控制。在不增加任何投资的情况下，对大功率的用电设备使用时间进行改变，以此节约其用电费用。2）智能电能表可智能进行电力需求的侧管理技术应用，依靠电网当前所实行的关于分时电价政策，对用户内部的实际用电情况进行用电高峰负荷的削减，提高其在用电低谷时候的负荷，从而减少用户用电成本。
3 智能电表在智能电网中的作用
3.1 结算与账务
利用智能电表可准确和实时进行结算信息的处理，在一定程度上简化了以往账务处理较为复杂的流程。在当前这种电力市场环境下，能够及时地调度人员和转换能源的销售商。同时用户也能获得较为准确、及时的账务信息以及能耗信息。
3.2 确保电能的质量以及供电的可靠性
通过智能电表能够实时监测电能质量以及供电的实际情况，提前采取相应的措施预防电能质量问题的出现。同时智能电表所采集到的水、热能耗、气等相关数据还可用于负荷的分析和预测，通过这些信息来估算与预测电网的总能耗以及其峰值需求，从而达到合理用电、优化电网规划以及节能降耗等目的。
3.3 用户能量的管理
在智能电表所提供的相关信息基础上进行用户能量管理系统的构建，以此为不同的用户提供相应的能量管理服务，为用户提供相应的实时能耗数据，促使用户对其用电习惯进行调整，及时发现因设备故障等造成能源消耗异常等情况。此外，还可以进行负荷远程控制以及非法用电的检测，尤其在一些窃电高发地区，通过对其总表数据与总表下所有的表计数据进行比较，及时发现一些潜在的窃电行为。
4 智能电表的应用前景
4.1 对新能源用电秩序的优化
通过对智能电表的利用，帮助人们优先使用太阳能与风能等各种新能源，利用智能表来采集和量测数据，从而预测更准确的负荷，便于对新能源优化调度的指导。其中美国夏威夷大学所开发的一种配电管理系统平台，其智能电表综合了住宅电能自动化、管理最优化以及需求反应等功能，可协调控制配电系统和主电网中的新能源系统。
4.2 分布式能源配置的优化
在配电网并网和分布式能源的运行过程中，还存在着很多的问题。因此，供电企业在未来发展中，可以通过对分布式能源配置的优化，利用智能电表实时监控、调节和控制配电系统，了解并掌握关于分布式电源的特性以及分布式电源和电网运行之间的相互影响，以此把电能以一种最安全和最经济的输配电方式输送到终端用户，提高能源的利用率以及电网运营的安全性、可靠性。
4.3 增强负荷预测准确度
随着社会经济的快速发展，信息技术的不断进步，智能电表的应用也越来越广泛。供电企业可把用户计划用电容量和时间以及各用户计划用电顺序来作为准确预测负荷的依据，通过智能电表来自动地干预负荷预测系统，从而增强负荷预测准确度，降低电网备用的容量，提高电网的经济效益。
5 提高电能表智能化水平的相关措施
5.1 依靠强大且稳固的通信网
合理进行信息共享和交互层次架构的构建，根据电网自身的优势，在综合能源以及通信系统体系结构的基础上加大对其的研究，构建一个安全、稳定、快速、可靠且适用的信息交互平台。同时还要建立一个市场经济电量交易系统，实时调度电网，从而提高供电企业的经济效益。
5.2 积极调动用户参与节能活动
加大对智能电表的宣传，促使用户能够对其有一个正确的认识，使用户明白通过智能电表可以随时了解到自身的用电情况、供电情况以及费率等相关信息，为其节电措施提供相应的依据。同时还应该调动用户积极参与到节电节能的工作中来，鼓励用户对一些新能源和新设备的应用，从而提高电能表的智能化水平，推动电网的发展。
参考文献
[1]牟龙华，朱国锋，朱吉然，等.基于智能电网的智能用户端设计[J].电力系统保护与控制，2010，38（21）：53-56.
[2]朱海燕.试论智能电表在智能电网中的应用前景[J].城市建设理论研究（电子版），2012（22）.
[3]唐和.浅谈智能电网中智能电表技术原理与应用[J].北京电力高等专科学校学报（自然科学版），2012，29（10）：635.
[4]董力通，周原冰，李蒙等.智能电网对智能电表的要求及产业发展建议[J].能源技术经济，2010，22（1）：15-17.
[5]静恩波.智能电网AMI中的智能电表系统设计[J].电测与仪表，2010，47（Z1）：36-39.