關于智能用電技術的思考

摘 要：隨著社會的發展和大功率用電設備的廣泛使用，電力資源浪費與環境污染的問題變得越來越突出。對智能用電技術進行探討，促進電力資源的合理分配，緩解資源短缺和環境污染等問題。

關鍵詞：智能用電；智能終端；智能電器

電能的廣泛應用使人類社會發生了巨大的變革，使人們的生活變得豐富多彩。隨著社會的發展和科學技術的進步，電力資源已經成為人們日常生活中必不可少的一部分，電能已滲透到社會生產和生活的每一個角落。居民在家庭里使用的電視、空調、冰箱洗衣機、電飯煲和照明用的電燈等家用電器設備正常工作時都離不開電。

隨著社會的發展和家庭經濟條件的改善，家庭中大功率用電設備越來越多，加上人們的節電意識淡薄，很多電能都得不到充分的利用。當人們在不斷消耗電力能源并享受生活的同時，電能浪費與環境污染的問題變得越來越突出。在我們這樣一個以火力發電為主的國家，如果電能的需求大幅增加，必然造成環境污染的加劇。如何節約用電顯得尤為重要，這要求我們在用電系統中充分采用智能用電技術，做到智能節電，使單位用電發揮最大效益。

1 智能電網技術

智能電網技術是采用數字化信息網絡將電能開發、轉換、輸電、配電與供電等環節串在一起，實現高效、環保、節能、可靠和穩定的現代化電網建設技術，它主要包括發電、輸電、變電、配電及用電等環節。如智能變電站技術、智能饋線自動化技術、智能配電終端、智能調度技術和智能用電技術等。

智能用電技術是智能電網技術的重要組成部分，是最能體現智能電網電能、業務和信息雙向互動的環節，也是電網實現營銷現代化的基礎。國外許多供電部門都將智能用電技術擺在了非常重要的地位。用電系統的智能化已經成為我國電網發展的必然趨勢，它將譜寫電網建設的新篇章，具有重要的現實意義。

（1）具有強大的資源優化配置的功能。智能電網可以實現水電、煤電、核電與大規模可再生能源的跨區域、遠距離、大容量、低損耗、高效率輸送，提升電能在區域間交換的能力。如形成強交、強直的特高壓輸電網絡。

（2）具有更高的安全穩定性。電網各級防線之間緊密協調，可以大幅提升電網的安全穩定性和供電系統的可靠性，能有效應對突發性事件，減少停電損失。

（3）能夠實現電網調度的高度智能化。智能調度技術能夠實現電網智能的在線分析、預警和決策，以及對各種電氣設備的調控、交直流混合電網的精益化控制等功能。

（4）能夠對電網實現信息化管理和電能的高效利用。通過智能電網調度和需求管理技術，實現電網數據的信息化管理、生產運行維護和調度等功能，可以全面實現電網管理的信息化，并提高電網資產的利用率。

（5）可促進清潔能源的發展。智能電網技術還可以對風電等清潔能源的發電機組進行功率預測、動態建模、有功無功控制和快速調節。大幅提高了電力企業對清潔能源進行并網運行的控制能力，為更加經濟、高效、可靠的利用清潔能源提供了保障。

2 智能用電信息管理系統

智能用電信息管理系統是能夠采集、處理、分析和存儲電能的計量值，并能與其它系統進行數據信息交換的計算機管理系統。通常包括智能用電管理主站系統與子站系統，兩者之間能夠進行數據的傳遞和交換。

2.1 智能用電管理主站系統

智能用電管理主站系統通常置于區級電力公司的調度中心，負責對某個片區的用電量信息進行管理。它收集、存儲并智能分析來自用戶的實時用電信息，為智能電網營銷系統的實施提供技術保障，在一定程度上可實現電網負荷的預測與平峰填谷的調節。

2.2 智能用電管理子站系統

智能用電管理子站系統通常置于小區或者轄區所屬的變電所，負責對轄區內的用電量信息進行管理。它監視轄區的實時用電信息，完成轄區內的收費、設備維護、用戶需求的響應或用戶的投訴等日常業務。

電網公司通過智能用電信息管理系統，可以有效的進行負荷預測，并在一定程度上實施平峰填谷的調節。將構建的用電設備模型和歷史數據與實時用電數據進行對比分析，可提高線路故障定位與預警的能力，提高了供電的效率與質量，有效的降低了供電成本。

3 智能用電終端與智能電器

用戶與電網之間通過智能用電終端進行信息的交互。如隨時查看分類的用電設備以及它們的用電量，利用遠程控制技術對用電設備進行自動化調節和控制，可獲取自己所需要的由電網推薦給用戶的最佳用電方案等。

3.1 智能用電終端

智能用電終端是室內用電設備的集中管理器。它通過無線網絡對家里的智能用電設備進行監控，不僅能滿足用戶在線監控和任務設定的功能，還可以根據用戶的需求對來自電網的信息進行綜合分析與判斷，完成對用電設備的綜合管理。

智能電器能夠與智能用電終端之間通過無線傳輸方式進行數據交換，提供具體的用電量信息，并執行智能用電終端發出的指令，以控制和調整用電設備的運行。智能電器及插座技術能夠實現服務、信息和資源的高度共享，為用戶提供更加安全、舒適、方便的智能化信息服務。

3.2 智能電器

隨著智能用電技術的發展，傳統的家用電器正被智能電器逐步代替。智能電器技術集信息、控制、網絡和計算機技術為一體，能夠為用戶提供有效、便捷、舒適的家居生活，還能與智能用電終端之間進行信息交換，優化了對家用電器的智能化管理。

智能家用電器不僅能夠接受電力企業和智能用電終端發來的信息，還能對電器設備的用電量信息進行分析和實時顯示。通過與電力企業之間的數據交換，能達到智能化用電管理的目的。因此，智能電器技術既可以使家電設備高度的信息化，又具有高效節能的作用。

3.3 智能插座

家用電器設備的待機能耗是一個容易被忽視的問題。根據有關部門調查顯示，我國城市每個家庭的平均待機能耗約為15～30W，浪費極大。智能插座技術的出現，可以對家庭用電實現智能化控制，適應智能電網技術的需求，更好的建設資源節約型社會。

與普通插座相比，智能插座集信息、通信、網絡和電子技術于一體。通常由電源、監測與控制系統、通信系統與顯示系統五部分組成。它可以監測和顯示電源的電壓、電流、頻率及工作環境的溫度，能與普通的工作狀態進行切換，能自動實現功率的分配與負載準入、過流或過壓保護，并能實現家庭信息的采集與監控。

采用智能插座技術后，可以利用無線電遙控方式來設定不同的家庭情景模式。例如，自動調節室內燈光亮暗、電視機能夠自動打開或關閉等。家中所有電器設備的電源開關都能夠得到智能化控制。

4 結束語

隨著居民生活水平的提高和條件的改善，智能用電系統的使用范圍越來越廣泛。智能用電系統促進了電力資源的合理分配，可以緩解資源短缺和環境污染等問題，對我國可持續發展的環保事業具有重要意義。

參考文獻

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作者簡介：李哲熙（1991-），男，湖南郴州人，主要研究方向為電氣工程及其自動化。