李妮++林子午++周瑤++衣穎卓
摘 要:隨著科學技術的快速發展,智能電網已經普及到千家萬戶。智能電網的逐步使用,也促進了智能電能表的推廣。該文詳細闡述了智能電能表的性質、特點電能計量和使用功能以及智能電能表在今后發展過程中的使用前景。通過分析智能電能表在電能計量中的應用研究,帶動行業的整體發展和科技進步。
關鍵詞:智能電能表 應用 功能
中圖分類號:P271 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)12(c)-0038-02
智能電網以其良好的安全運營效果,可靠的運行保證受到市場的大力歡迎,同時帶動智能電能表的廣泛使用,這也降低了使用客戶的電費消耗,并且提高了資源的使用效率,能夠實現節能效果。通過分析智能電能表在電能計量中的應用研究,帶動行業的整體發展和科技進步。
1 智能電網的定義和自身特點
所謂的智能電網其實就是指電網的自身建設智能化,智能電網的覆蓋是以先進的高速雙向網絡通信作為基礎,再使用發達的傳感技術設備和先進的控制方法作為技術支持,同時利用先進的支持決策系統技術,完全可以達到電網的安全運營、高效發展和對環境的協調發展目標。它的主要自身特點是擁有自愈能力、能夠鼓勵客戶抵擋任何攻擊、供應現代社會需求所需要的電能、開啟市場運營和相關資產的優化從組。目前,我國的智能電網都是用特高壓電網作為主要網架,下面的各級電網都是使用協調發展的智能化電網網絡,這樣的電網結構能夠達到安全運營、高效環保、自愈性強的特點,并且具有信息化強、自動作業率高、互動性極高的顯著特征。
2 智能電能表的結構
智能電能表是由三大部分組成,分別是電能測量系統、計量傳輸系統、通信系統共同組成,它是擁有集電度計量、數據收集運算、實時計量、遠程控制等功能于一身的電能表。智能電能表的構成部分主要是電子元器件。電能表的工作機理是由對電壓和電流進行實時的采樣收集,之后電能表的集成電路對采樣的電壓和電流進行相關的信號處理,同時切換成與電能成正比的輸出脈沖,再經過單片機的處理操作,把脈沖的顯示變為用電量的數據并傳輸出來。
3 智能電能表在應用方面的優勢
因為智能電表所使用鋪設的專用集成電路,它所具有能夠遠程控制通信操作的功能,同時能夠與計算機進行聯網控制操作。通過使用專用的應用軟件可以進行遠程通信控制,這在性能方面和操作控制上都提供了極大方便,易于管理。
(1)功率消耗:智能電能表的功率是很小的,大約只有0.5~0.6 W上下,傳統的一只普通感應電表的工作功耗約 1.6 W左右,這在很大程度上就已經節約了很多電能。
(2)精準度:配置為2.0 S的單相智能電度表的誤差為2‰,而傳統感應式電表的誤差為0.9%~6%之間,同時,以往電表存在機械磨損導致誤差加大使電表工作更慢,造成巨大浪費。
(3)相關功能:智能電能表是采用世界先進工藝SMT技術制造,它可以使用多數的通訊協定與網絡進行連接,利用編程的軟件系統可以實現對硬件的管理,所以,智能電能表不但擁有紅外的抄表接口,還能夠利用手持紅外抄表器進行電表的抄收工作,這種工作方式具有精度高、可靠性強、易攜帶、質量輕等諸多優點。同時,在電度表內安轉了電量、編號等相關信息內容,通過使用手持紅外抄表儀,就可以方便靈活開展工作。
4 智能電表的未來趨勢
要想真正實現電網的智能化發展,就必須使用電表的統一自動抄表系統,但是該前提就是電能表的智能化應用。為此,要想把電能表的智能化應用工作開展好,就必須要下大力氣研究公關課題的諸多困難。相關電力部門可以組織相關專家學者,結合該地區的實際情況,進行專項推進,雖然在安裝使用領域已經擁有一套較為成熟的經驗,但是,不同地區的實際情況不同,發達程度也不盡相同。要借鑒相關的標準經驗,因為這是具有廣泛的操作性;同時還要引用國內外相關電能表在管理、應用領域的最新研究成果;并與現階段所使用的電能表產品進行技術標準比對,智能電能表的標準應該在充分調查研究的基礎上,結合相關的規范型號和技術指標要求?,F在,很多發達地區已經提出了使用智能電能表、開展階梯變電價的收費模式、費用控制等全新的概念;這些成熟的經驗和合理科學的技術指標,能夠有效帶動我國的電能表的科學安全發展;在自身系統內進行費控電能表的技術交流工作可以增加信息安全交換工作的開展,同時,協調了電能表的通信議定,能夠滿足智能電網和信息自動處理系統的運營需要。加大對智能電能表的各種規格型號的規范:嚴格規定電能表的外觀結構特征、正確安裝尺寸、合理設計表蓋、表座的顏色;對顯示器的各項參數也做出明確規定;規范參比電壓和電流的相關技術指標規格;同時明確其他電子原件和接線芯端子、輔助端子的定義等。
通常我國比較常見使用的抄表方式主要有以下幾種:(1)傳統人工作業:對傳統的感應式電表仍然采用人工查抄,依據電度表的表頭所顯示的數據進行抄寫,之后進行核算電費。(2)手持抄表器抄表:根據自身地區具有紅外功能的電表,可以根據實際情況,通過使用手持紅外抄表器進行抄表作業,它的工作原理是其內部擁有一個安轉紅外接收裝置的單片機作為控制器,收費員可以手持抄表器在短距離內接收紅外收集電能表所提供的數據資料,有時也可以依據工作的需要,通過使用并行口傳輸到打印機上進行打印傳輸,它的使用具有更多的使用優點,例如:體積小巧、易于攜帶、操作靈活等特點。(3)遠程控制抄表:①總線集中抄表,就是指每家的智能電表信號線并聯在一根總線上,把總線連接在轉接器的上面,各樓轉接器與小區的集中器相連,由集中器統一負責供電。②電力載波抄表,就是指直接使用現在的低壓輸電線路開展數據的輸送工作進行抄表,電力載波是集微電子操作技術、通訊信息技術和計算機應用技術為一身,能夠擁有更高的可靠程度和方便安裝的顯著特點,同時節省人力、物力。這種情況通常符合城市和鄉村電表的計量和查收。但是,因為電力線是傳輸電能的線路,無法進行傳遞數據,這就導致了也有一些缺點。(4)無線抄表技術:無線抄表就是通過利用空間的無線技術達到數據的傳遞,這種技術是最為科學有效的方式,但是在方便的同時,也有一些缺點,因為無線傳輸對一些建筑物信號的反射作用,會導致傳輸信號不穩定,會對安裝的位置有特殊要求,所以不能夠進行大面積推廣使用。智能電表的快速發展也是伴隨著科技力量的不斷進步而發展的,這也促進了行業的快速發展,使之盡快走上一個規范良好的發展道路。
5 智能電表推廣遠景
現階段,我國電力仍然處于緊張的供需矛盾之中,這就要求我們必須加強電力科學管理調配,解決當前的發展問題。集中式智能電能表不但能夠實現電能的科學計量考核,還能夠實現電能的調配控制,協助階梯電價的推廣,可以緩解電力部門供電緊張的情況,同時,加大提高電價的控制力度,搭建一套智能電網的管理操作系統,通過使用網絡通訊技術,可以成立遠程抄表控制系統,能夠實現平衡電力,保證電網的科學發展,安全高校運作,能夠具有良好的應用前景。
6 結語
廣泛建立并使用智能抄表系統,能夠把計算機等系統結合起來,運用集電能計量、數據采集處理系統結合起來,完全能夠實現對電能表的操作控制,還能真正解決人員的繁重勞動,極大促進工作效率的提高,同時減少各種的糾紛,滿足現代人們對各種繳費的需求。
參考文獻
[1] 成大先.機械設計手冊[M].北京:化學工業出版社,2015.
[2] 李朝青.單片機原理與接口技術[M].3版.北京:北京航空航天大學出版社,2015.
[3] 劉艷玲.疊圖機控制系統的硬件電路設計與實現[J].制造業自動化,2010,32(6):71-72.
[4] 武津城.疊圖機控制和驅動系統的研制[J].天津科技大學學報,2007,22(4):82-85.
[5] 張鐵峰.疊圖機控制系統設計與開發[D].天津:天津理工大學,2016.
[6] 楊書華,霍孟友.微機原理及軟硬件接口技術[M].北京:機械工業出版社,2015.