智能電網計量技術發展動態

1.薛 森 2.夏云若

1.國網四川省電力公司德陽供電公司羅江分公司 2.國網四川省電力公司德陽供電公司

智能電網計量技術發展動態

1.薛 森 2.夏云若

1.國網四川省電力公司德陽供電公司羅江分公司 2.國網四川省電力公司德陽供電公司

隨著時代的進步，我國經濟迅速發展，各個領域對電力的需求日益提高。在電力系統中，計量系統是不可忽視的重要部分，而智能電網的計量系統最關鍵的組成成分包括硬件和軟件。為提高智能電網的計量系統工作效率，促進智能電網大力發展，本文結合電力計量技術實際應用情況進行分析，提出一些看法，希望能對以后智能電網計量技術發展提供幫助。

電能；計量系統；發展

電能計量的工作原理主要是依靠二次組合回路電能表和傳感器(現在稱為：電力信息采集系統)結合，在利用電力企業工作要求的接線規定形成的接頭，組成電力計量系統控制完成。在當下電力企業的發展中，電力企業的競爭愈發激烈，為了在這種場面中占據市場，就要給電力用戶提供更加充足的電力供應和更好的服務。為使電力企業實現公平、公正、公開的電力供應，就需要不斷改善電能計量工作，加強計量系統的管理。簡單來講，電力計量的主要形式是通過電力計量系統，所以一定要不斷增強電力系統的管理安排。

1、智能電網的概念

1.1 智能電網的含義

國家電網中國電力科學研究院：智能電網是以物理電網為基礎(中國的智能電網是以特高壓電網為骨干網架、各電壓等級電網協調發展的堅強電網為基礎)，將現代先進的傳感測量技術、通訊技術、信息技術、計算機技術和控制技術與物理電網高度集成而形成的新型電網。它以充分滿足用戶對電力的需求和優化資源配置、確保電力供應的安全性、可靠性和經濟性、滿足環保約束、保證電能質量、適應電力市場化發展等為目的，實現對用戶可靠、經濟、清潔、互動的電力供應和增值服務。

歐洲技術論壇：智能電網是，一個可整合所有連接到電網用戶，其所有行為的電力傳輸網絡，以有效提供持續、經濟和安全的電力.

而由智能電網引申出了“互動電網”的概念，指在創建開放的系統和建立共享的信息模式的基礎上，以智能電網技術為基礎，通過電子終端將用戶之間、用戶和電網公司之間形成網絡互動和即時連接，實現數據讀取的實時、高速、雙向的總體效果，實現電力、電信、電視、遠程家電控制和電池集成充電等的多用途開發。互動電網可以整合系統中的數據，優化電網的管理，將電網提升為互動運轉的全新模式，形成電網全新的服務功能，提高整個電網的可靠性、可用性和綜合效率。根據IBM中國公司高級電力專家MartinHauske的解釋，智能電網有3個層面的含義：首先是利用傳感器(現在稱為：電力信息采集系統)對發電、輸電、配電、供電及后期服務，等關鍵系統的運行狀況進行實時監控；然后把獲得的數據通過網絡系統進行收集、整合；最后通過對數據的分析、挖掘，達到對整個電力系統運行的優化管理.

埃森哲認為，智能電網利用傳感、嵌入式處理、數字化通信和IT技術，將電網信息集成到電力公司的流程和系統，使電網可觀測(能夠監測電網所有元件的狀態)、可控制(能夠控制電網所有元件的狀態)和自動化(可自適應并實現自愈)，從而打造更加清潔、高效、安全、可靠的電力系統。

總之，智能電網就是通過傳感器(現在稱為：電力信息采集系統)把各種設備、資產連接到一起，形成一個客戶服務總線，從而對信息進行整合分析，以此來降低成本，提高效率，提高整個電網的可靠性，使運行和管理達到最優化。

2、智能電網的特點

2.1 自愈和自適應

實時掌控電網運行狀態，及時發現、快速診斷和消除故障隱患；在盡量少的人工干預下，快速隔離故障、自我恢復，避免大面積停電的發生。

2.2 安全可靠

更好地對人為或自然發生的擾動做出辨識與反應。在自然災害、外力破壞和計算機攻擊等不同情況下保證人身、設備和電網的安全。

2.3 經濟高效

優化資源配置，提高設備傳輸容量和利用率；在不同區域間進行及時調度，平衡電力供應缺口；支持電力市場競爭的要求，實行動態的浮動電價制度，實現整個電力系統優化運行。

2.4 兼容

既能適應大電源的集中接入，也支持分布式發電方式友好接入以及可再生能源的大規模應用，滿足電力與自然環境、社會經濟和諧發展的要求。

2.5 與用戶友好互動

實現與客戶的智能互動，以最佳的電能質量和供電可靠性滿足客戶需求。系統運行與批發、零售電力市場實現無縫銜接，同時通過市場交易更好地激勵電力市場主體參與電網安全管理，從而提升電力系統的安全運行水平。

3、國內研究現狀

雖然，我國還沒有從國家層面制定智能電網的發展戰略，但在很多方面的研究成果，已經為發展智能電網奠定了一定的基礎。

在國內，智能電網最早的建立先驅公司是——國家電網公司，該公司從2004年，開始從事研發并論證性實驗推進，智能電網實時可行性方案，并在2006年初，選定四川電網，作為該公司在智能電網實時論證實驗區域化推行地，開始定點試推行智能電網工作的前期工作，并于2016年正式提出了“三全方案”，全智能、全采集、全費控，的電能輸配、計量、售賣一體化體系，并開始在下屬全區域內正式施行。

2009年7月，國家電網公司推行了SG186一體化平臺建設，四川、浙江、上海等各省(市)電力公司，都在積極推動與SG186一體化平臺建設結合的，用電信息采集系統、營銷業務系統信息化建設等項目，并取得了突出成果。在可再生能源發電方面，國家也啟動了多項863高技術研究發展計劃項目，在“十一五”期間，在三大先進能源技術領域設立重大項目和重點項目，包括：以煤氣化為基礎的多聯產示范工程，MW級并網光伏電站系統，太陽能熱發電技術及系統示范等項目。

在輸電網建設方面，2006年底交流特高壓示范工程奠基，2008年8月正式建成投運。我國電網優化配置資源的能力明顯增強。在控制系統新技術方面，由中國電力科學研究院等單位承擔、周孝信院士擔任首席科學家的國家973計劃項目“提高大型互聯電網運行可靠性的基礎研究”研究人員開展了基于智能和專家系統的電力系統故障診斷和恢復控制技術研究，為智能型的電力系統動態調度與控制提供了基本的分析工具，開發成功電網在線運行可靠性評估、預警和決策支持系統平臺，為新的智能化電網運行控制開發提供了系統的研發平臺。

4、電能計量系統的發展趨勢研究

4.1 標準化發展趨勢

標準化發展趨勢主要指電能計量轉換系統和電子計量單位中的標準化，特別是在電子式電能表中有很好的體現。但是有一點需要關注，在當今時代的發展下，操作向著規范化進步，對應的生產條件也應該有所調整。例如要結合工作設備的兼容性和工作整體的可進步性，只有實現全方位的考慮才能不斷提高計量系統的規范化，將其工作效率不斷提高。并且還應該按照標準化趨勢的目標對工程進行準確調整，促進電能計量系統的進步。

4.2 數字化發展趨勢

在電力企業的生產當中，數字化的發展很有必要。尤其是對于電能計量裝置的研發有很大的幫助。簡單來講，假如我們能夠通過擴大電子式互感器的運作空間，就能在一定程度上降低回路電壓對電能計量的影響，而且將測量數據更加精確化。

4.3 網絡化發展趨勢

在電能計量系統中，搭建一個網絡平臺進行多種信息交流很重要。這種網絡化發展趨勢應該朝著信息交流方向展開，并且以此為跳板對已知資源和條件進行整合，進行更加行之有效的量化管理。總的來講，這種網絡化的發展趨勢能夠促進管理信息之間的交匯，提高管理數據的準確性。

4.4 智能化的發展趨勢

所謂智能化的發展趨勢，就是在原有的電能計量發展平臺上添加更多可操作性。由于我國經濟呈現迅猛發展的狀態，各行各業用電有很大的不均衡性，尤其是居民用電更加沒有固定規律，這就給電力計量管理增添了更多的復雜性。而電能計量智能化管理能在一定程度上緩解該趨勢，實現各種雜亂無章信息的收集整合，并且通過終端處理器對用戶用電情況進行管理。總的來講，電能計量的智能化管理，能夠提高電力企業的生產效率，對不同區域，不同行業用電情況進行分析處理，進行有效規劃，提高社會的電能利用率，實現有效生產。

結束語

綜上所述，在當前我國經濟迅速發展的情況下，電力計量方式正向數字化，網絡化，智能化的方向進行，這對電力企業來講，無疑更加方便電力的管理，監控。本文對電力計量系統發展情況進行簡單分析，并指出了未來電力計量系統的簡單發展方向。