對未來智能電表實用性的思考和展望

長沙市雅禮中學 李時泰

智能手機、智能電腦、智能電飯煲、智能馬桶，智能生活，智能家居，智能化的概念這幾年開始逐漸滲透到我們生活中，社會各行各業提出了建設智能化城市，最終建設智能化國家的構思。國家電網智能化是一切智能化的保障，于是國家電網也提出了建設智能電網的思想，“十三五”期間，加快了電網改造升級，而電度表作為智能電網的基礎單元，智能化的終端，智能化勢在必行。置換智能電表正在城鄉如火如荼地進行，但是現用的智能電表真的能滿足和實現未來人們智能化城市、智能化生活的需要嗎？符合建設智能化國家的標準嗎？我覺得還未可。

現在國家通用的智能電表，一般是按電表的抄表方式分類，通?？煞譃椤癐C卡電表收費系統”和“遠程自動抄表系統”兩種類型。

一、我們先來看看“IC卡電表收費系統”

前些年，電力部門為了解決居民落后用電管理的情況，改善管理居民用電收費，我國的現狀是采取先使用、抄電表、再資付的方式，有相關的數據統計過，現電力部門的專職抄表人員就達數萬，而且效率很低、強度很大，還存有抄表時錯抄、漏抄、估抄，不能到位，甚有算錯和工作周期長等等問題。在此背景下，智能電表形成以CPU為核心的智能芯片，采用通訊技術，計算機技術，具備了記費、計時、計量功率與上位機通訊等管理功能。所謂的“IC卡電表收費系統”的智能電度表應運而生。

一般技術指標是：

1.額定電壓：220～380V

2.準確等級：1.0級

3.電表常數：1600imp/kWh 800imp/kWh

4.功耗：1.0W

5.電流范圍：5（20）A10（40）A 15（60）A20（80）A 30（100）A

6.工作范圍：-22～+55度

具備主要的功能是：

1.數據保存功能：在電網斷電的情況下，數據保存表內十年2.拉閘合閘方式：外附控電開關和內附開關，2種規格

3.預先付費功能：電量余數為零時自動斷電，預先收付電費4.流量準確：可以檢測到普通機械電表不能檢測的電流量（比如接線面板、插座等），流量計數準確

5.調價智能：能對用電量過多的用戶，進行智能控價，達到節能和減排的目的

6.雙顯功能：電量剩余用led顯示器顯示，用電量累計用計度器顯示，亦可顯示其它相關信息

7.IC卡專利：采用射頻（非接觸式）技術，IC卡射頻和基站技術，非接觸，純密封、防盜電、防雷擊、防潮、防水、抗干擾、抗磁場的性能

8.數據糾錯技術：每個數據存放在表內5處，如有1處出錯，則另外的4處數據可自行糾錯，使數據安全可靠。

二、再來看看“遠程自動抄表系統”

這些年，電力部門為了實現自動抄收用電數據，避免人工的操作弊端，用電的數據直傳到電網營業廳的用戶系統，電管人員隨時可監視用戶用電情況,及時發現問題排除故障。如：采用遠程傳輸分表讀數和總表讀數，線虧情況隨時掌握、分析原因、合理處理。

具備主要的功能是：

1.復費率和電量的計量功能：可按照預先的設定時段，分時完成正向、反向有功功率，各時段費率和總電能實現計量，以及四象限的無功電能計量的諸多功能。

2.需求量記錄功能：可對需求的最大電量及需求的時間實施記錄，且能對滑差的時間和需求量的周期可選。

3.存儲和凍結電能量功能：可按每月規定的時間或者實時的命令，對相關數據進行凍結并存儲，凍結數據一般是正向有功功率總電能量和各費率及反向有功功率總電能量和各費率、正向無功功率總電能量和各費率、反向無功功率總電能量和各費率，并且對凍結時間進行記錄。

4.記錄負荷曲線功能：按預設時間的間隔，對參量有關數據實施滾動式記錄數據，間隔的時間為用戶設定。

5.通信接口功能：通過獨立的rs485通信和紅外通信接口在通信的規約下進行通信，完成參數的設置以及遠方、本地抄表。

6.參數測量功能：可測量參數包括頻率、功率因數、分相電流分相電壓、各分相及總有功功率、無功功率等。

7.顯示數據功能：按用戶的要求，可預設按鍵和輪換顯示的相關內容，在電能表上顯示電量值。

8.記錄事件功能：如記錄掉電次數、時間、清零的次數和時間；各相失流、失壓的次數及其發生和結束的時間等。

9.清零功能：有2種清零功能，既需求量和電表讀數清零功能。

10.輸出信號功能：包括多功能信號輸出、電能量脈沖輸出功能。

相比“IC卡電表收費系統”，“遠程自動抄表系統”具有更為明顯的智能化特點。

1.功耗低：每塊智能電表一般的功耗在0.6～0.7W左右。

2.精度高：誤差的范圍，電子式電表一般2.0級的電流范圍在5%～400%標定內，測量的誤差一般是±2%,我國普用的智能電表都是精確等級達1.0或2.0級，誤差很小。

3.工頻、過載范圍增寬：智能電表的一般過載倍數能達到6～8倍，量程增寬。

4.智能表標準：我國在通信協議上，及尺寸、規格、品種和形式上，國家都制定有嚴格的規范和標準，便于安裝和檢定。

“遠程自動抄表系統”相比“IC卡電表收費系統”有了一點進步，但從這兩種類型的智能電表來看，智能電表的功能都很受局限，使用的額定范圍都很窄，更談不上智能化的自適應功能。我們能看出 “智能”因子有多少呢？

兩步智能化的更新，都僅僅側重于解決電網行業內部的管理問題，主要是減少電力部門的人力、物力、時間上浪費，化解用電糾紛的問題，解決了抄表的難題。跟我們向往的國家智能化、社會智能化、城市智能化的需要，還是差之千里?？梢哉f，現用的智能電表，最大的份量，只能算做“智能化”的起步產品。

為此，我認為，未來的智能電表，還需從以下幾個方面來設想和構思。

1.應該建立更加完善的智能電表產業體系

智能電表作為未來的高科技產品，必須生產上實現一體化，對智能電表產業，進行全方位地控制和管理。使之：管理必須進行合理化，智能電表在新技術開發、結構和功能設計上，制造、售后、維護和推廣必須專業化，在芯片的研發上，應努力運用先進技術，實現技術核心的價值。

2.功能的設置應實現模塊化

智能電能表功能的設置須支持可以寫入、可以更新的理念，功能設置以模塊化為原則，在智能電能表功能設置上不斷加以完善；根據實際運用、智能電網運行情況、完善可遠程進行修改、設置智能電表的功能及方案，并且全部功能都是線程獨立的，互不影響與干擾的，確保安全和穩定，即無需更換整表，又可突破推行新技術的困難。

3.接口應實現一體化

電能表檢測的工作是繁重的人力工作，智能電能表檢測須改變現行的檢測模式，做到自動化和智能化檢測的方式。我認為現在的智能電表其弱電接口的種類雜而多，在檢測中切換相當頻繁，使得檢測工作存在勞動強度很大、占用資源很多、管理成本很高等問題，而且接口繁多使得電氣安全性不能保證，影響智能電表的計量準確性。

因此，隨著智能化概念的形成、智能化體系的發展，實現建設智能電網的構思，對智能電能表提出的要求越來越多，既然是智能電能表，其各個細節也應該突現出“智能”方面的創新，而現在在處理數據、模塊的設計、檢測的方式、接口的類型方面，還遠不足以滿足對未來居民應用智能化的生活需求。

展望未來：智能電表，就是用戶的用電管控的機器人。主人(用戶)把用電管理的任務交給他，他就能擔任處理主人全部的用電事務，成為用戶的“用電管家”?！坝秒姽芗摇敝簧賾邆涞倪@些能力：可以實施即時通信，向國家電網報告用電計劃和出現的問題；隨時向用電主人(用戶)匯報家庭用電情況，并可處理和排除家庭用電故障，管控主人家庭室內各個電器的用電矛盾；并能協調本小區、本村鎮內或本電網內相鄰用戶間的用電關系。其自適應非常強，幾乎不受額定電壓、電流和工作溫度的限制，即是家用電度表，又是適合終端用戶家用的變壓器、鎮流器、鎮波器、控制器、報警器、蓄電器、電能采集器等。

比如說：如果智能電表具備了蓄電器的功能，在為用戶制定購電計劃后，在國家電網電能充足的時段，購買到低位的電價，就會為用戶蓄薦足夠的電量，也可在國家電網發電量的低峰期，將自己存儲的多余電量轉借或高價轉賣給本小區、本村鎮或本電網內相鄰的用戶，這樣就，真真讓“電能”擁有了商品的屬性，可以用來轉借轉賣，進行社會流通。

再比如說：如果智能電表具備了電能采集器的功能，用戶就可以通過各種能量轉換設備，把日常生活中的熱能、光能、動能轉變而成的分散的電能收集并蓄存起來。打個比：我們未來生活中有一個吃飯裝菜用的碟子，這個碟子能將盛在碟子里食物中散發的熱能轉變成電能，家庭的智能電表再把產生的電能收集起來，我們就可以一邊坐在桌旁吃飯一邊讓智能電表蓄藏碟子發生的電，再可通過國家電網銷售給其他用戶使用。如此就實現了電網內每個用戶既是“電”的消費者也是“電”的生產者。

當務之際，國家應從頂層設計的層面，出臺一份符合國家智能化的，關于智能電表更加具體的標準，對未來的智能電能表的研發、生產和管理，不管是在功能和標準，還是使用和外形上，都應具備著自動化、信息化和智能化等性能及特征，實現智能電能表更快的社會普及，滿足未來智能化電網的需要，為建設智能化國家打下堅實的基礎。

筆者認為，只有如此，未來的智能電表就真正當上了用戶的“用電管家”，那么他就是用電管控的機器人。