智能電表的現狀及發(fā)展趨勢研究

【摘要】：隨著全球資源逐漸稀缺、環(huán)境壓力不斷增大、電力市場化進程不斷深入及用戶對電能可靠性和質量要求的不斷提升，電力行業(yè)正面臨前所未有的挑戰(zhàn)和機遇，建設更加安全、可靠、環(huán)保、經濟的電力系統(tǒng)已經成為全球電力行業(yè)的共同目標。因此，有必要改進現有的智能電表使用情況，以加速使用電管理的現代化步伐。

【關鍵字】：智能電表；現狀；趨勢；TM2

中圖分類號：TH189 文獻標識碼：A

一、智能電表發(fā)展現狀

智能電表的概述目前，中國傳統(tǒng)電力網絡的發(fā)展遇到了很多現實問題的制約，例如電力行業(yè)市場化改革的推進、全球氣候惡化的加劇等。電力網絡跟電力用戶、市場之間的協(xié)調和交互日趨密切，分布式能源入網數量不斷增加，隨之而來的就是對電能質量要求逐年提高，由此智能電網（smart grid）應運而生。智能電網（尤其是智能配電網絡）的重要數據采集設備之一就是智能電表，它是二種利用電子式技術研發(fā)出的新型電表，具有傳統(tǒng)電表不具備的很多實用功能。

將來，在智能電表基礎上構建的高級量測體系（ad—vanced metering infrastmcture，AMI）、自動抄表（au—tomatIC meter reading，AMR）系統(tǒng)能為用戶提供更多的用電信息，力求達到讓用電個體清楚明晰地了解自己的用電情況，控制和規(guī)劃自己的用電時間和數量，達到節(jié)約個人電費和節(jié)約國家用電總量的雙重裨益，進而減少CO2：等溫室氣體的排放；與此同時，電網部門可以根據用電客戶的需求，規(guī)劃分時電價，助推電力市場價格體系的深化改革；配電公司能夠更加迅速地檢測故障，并及時響應、強化電力網絡的監(jiān)管和控制。總而言之，智能電表及AMI的建立是智能電網的基石，伴隨著智能電網的建設，電表里的各種功能也將逐步豐富和完善。

二、智能電表技術應用的主要兩種方式

（一） IC卡電表收費系統(tǒng)

IC卡電表收費系統(tǒng)的成本較低、可靠性高、使用壽命長。IC卡是用硅片（EEPROM）-存儲信息的廣張IC卡至少也可以使用1O年以上。IC卡電表收費系統(tǒng)安全性高，不易仿制，收費準確不易出錯。它具有很強的加密性。采用IC卡電表收費系統(tǒng)可提高居民用電收費的管理水平，確保電力部門能及時收到電費（用戶不繼續(xù)買電將被斷電）。IC卡表的系統(tǒng)功能包括預收費功能，報警功能，斷電功能，顯示功能和加密功能。IC卡表的整個收費系統(tǒng)包括主機，IC卡電表和IC卡三部分。IC卡電表收費系統(tǒng)，實現了用電收費電子化，其技術成熟可靠，電力部門可以不必再為收費問題而發(fā)愁。所以，IC卡收費系統(tǒng)在我國得到了較大范圍的推廣。但是從系統(tǒng)的角度來看，由于用戶終端與系統(tǒng)主機并沒有直接聯(lián)系，只有在用戶持卡交費時才能了解到用戶情況，信息息反饋滯后，可以講，用戶終端仍然與整個網絡脫節(jié)。從經濟角度來看電力部門先收費后送電不符合經濟政策，可以說在一定程序上侵犯了用戶的利益所以現在有許多城市已經原則上不再審批新的IC卡表項目從長遠來看，IC卡收費系統(tǒng)只能作為一種過渡性產品。

（二） 遠程自動抄表系統(tǒng)

遠程自動抄表系統(tǒng)實現用電數據的自動抄收，可杜絕人工操作的一切弊端。用戶的用電數據可直接進人用電營業(yè)的計算機管理系統(tǒng)用電管理人員可隨時監(jiān)視用電情況，發(fā)現問題（如故障、竊電等及時處理。線摜隋況直接影響著供電部門的經濟效益，以前不管人工抄讀還是IC卡表都無法準確計量線損情況，找到線損原因也很困難，而采用遠傳抄表后可以幾乎同時取得總表讀數和分表總讀數，隨時掌握線損情況，并較容易地分析線損原因以便加以處理。隨著形勢的發(fā)展，居民在銀行開設個人賬戶，營業(yè)計算機管理系統(tǒng)與銀行聯(lián)網完成數據的自動抄收、處理、銀行轉賬交費等全套操作，可真正實現用電管理的自動化。現在國內的遠傳抄表系統(tǒng)主要有485總線和載波抄表兩種形式，載波集抄系統(tǒng)是利用專用芯片對用電數據進行調制解調通過電力線進行通訊以實現集中抄表。

三、智能電表的發(fā)展方向

隨著智能電表的使用越來越廣泛，對我們的生活也產生了越來越多的有利影響，同時也在潛移默化的改變著我們的生活。要實現電表集中自動抄表，其前提是電表需首先實現智能化，這樣才能實現數據出戶，以達到集中抄表的目的，目前國內外常見的應用于集中抄表的電表有以下幾種形式。

（一）機電結合的電度表

第一類機電結合的電度表，是在原有的機械表的基礎上加裝電子式計數裝置和相應的控制、通訊電路或加上IC卡讀寫接口以實現自動計量計費和控制蕻基本結構是在原有機械電度表的轉盤上打孔或涂（貼）上能吸收光線的材料，通過光電轉換將機械轉盤的轉動變換成電脈沖信號再進行相應的計數處理。這類電度表由于其計量原理沒有改動，其計量精度和特性與機械表完全一樣，而成本相對較高，其優(yōu)勢在于能充分利用現已安裝使用中的大量的機械電度表且其計量原理為大眾所熟悉而容易接受。另一類機電結合的電度表則是采用電子式計量電路在獲得數字式脈沖信號后，通過微型電機驅動字碼轉輪得到電能計數值這種結構是最簡潔可行的電子式電度表的方案膽遺憾的是其對計量電路的要求較高，即要求所有的表都按—個固定的比例將電能值轉換為對應數量的數字脈沖才能按正確的速度驅動微電機以轉動字輪。

（二）全電子式電度表

全電子式電度表則是當今國內最先進的一類電度表萁采用先進的單片機技術和專門設計的電能測量集成電路，具有計量精度高、可防止竊電、自身損耗低和可靠性高等特點。其中的一些型號還具有復式計費功能。由于此類電度表的用電量數據已經數字化，可以很方便地與各種數據收集傳送電路配合組成自動計量計費的系統(tǒng)，是現行家用電度表的換代產品，該類產品的大量使用將節(jié)省供電部門大量的抄表計算工作，并能及時回收電費先付費后用電具有巨大的經濟效益和社會效益。

四、小結

當前，全國電力供需矛盾突出，加強電力需求管理，控制不合理用電也是節(jié)約。實現電力需求管理和綜合電力資管理，是電力供應發(fā)展的方向。集中式智能電能表不僅能現電能計量、還能實現電能控制。當電力充足時，可復費電計量，降低電價，鼓勵用電；電力供用緊張時，可限制用電或止供電，提高電價，保證重點用電需求。現在我國城鎮(zhèn)通訊絡已比較完備，并已延伸到各個角落，應用集中式智能電能構建智能電能管理系統(tǒng)，并結合通訊網絡技術，建立電能計，遠程抄表？用電負荷控制系統(tǒng)，實現電力供需平衡，保證網安全有著廣闊的應用前景，也為實現電力需求側管理提了一條新途徑。

參考文獻：

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