智能電能表在計量管理中的應用分析

摘" 要：面對日益增長的電力需求，采用以往的電力計量方式已無法達到要求，需要推動計量方式創新優化，以使當前存在的多樣化電力計量需求得到滿足。基于此，[wl1]"主要介紹智能電能表，重點探究智能電能表在計量管理中的應用。旨在指導相關行業人員充分發揮智能電能表的反竊電功能、實時用電監控功能、精準計量電能功能以及遠程計量管理功能等，有效加強電能計量管理效果。

關鍵詞：智能電能表" 計量管理" 電力用戶 [wl2]" 智能化

中圖分類號：TM933.4

Application Analysis of Intelligent Energy Meters in Metering Management

SUO Ni" DAI Wenhai "ZHU Lin "SHA Rina" ZHANG Xinyu

Energy Measurement Branch， Inner Mongolia Electric Power （Group） Co.， Ltd.， Energy Measurement Branch，

Hohhot， Inner Mongolia Autonomous Region， 010000 China

Abstract：Facing the increasing demand for electricity， Application Analysis of Smart Meters in Metering Management Facing the increasing demand for electricity， the traditional power metering methods are longer sufficient to meet the requirements.， It is necessaryand there is a need to promote innovation and optimization of metering methods to meet the diverse power metering needs that currently exist. Based on this， this paper mainly introduces smart energy meters， with a particular emphasis on exploring their applicationfocusing on the application of smart meters in metering management， aiming to guide relevant industry personnel to fully leverage the anti-power -theft function， real-time power usage monitoring function， accurate energy meteringmetering function， and remote metering metering management function of smart energy meters， to effectively strengthen the effect of energy power metering management. Intelligentization

Key Wwords： Intelligent energy meter; Metering management; Electricity Power users; Intelligence

在以往電費管理中，通常以先抄表后付費的形式為主，在這種人工抄表的模式下，不僅工作量較大，還較易由于人為因素導致數據失真、數據丟失等問題，并且，在計量管理過程中，無法防范竊電風險。而優化計量管理方式，運用智能電能表，推動計量管理智能化建設，有利于解決上述問題。智能電能表能精準測量用電量，將電能使用情況以直觀的形式展現出來；能實時監測電力質量，有效保證電力系統的運行。在新時代，電力企業應推動智能電網建設，正確應用智能電能表，采用智能計量方式，充分發揮智能電能表功能，通過實現雙向計量、階梯電價、電費計算、安全認證、電網運行可靠性驗證等，有機結合計量技術、監測技術、通信技術以及控制技術，有效加強智能電網的管理效果[wl3]"。基于此，深入探究智能電能表在計量管理中的應用具有至關重要的意義。

1 "智能電能表概述

在能源智能化管理中，智能電能表是重要組成部分，其能夠實現對電能的準確計量。智能電能表以數字電子技術為基礎，采用精密測量算法，能夠對電能消耗情況進行準確測量，可滿足家庭用電、工業生產用電等任何用電場景的電能計量要求。基于智能電能表，能夠更為精細的管理能源，以此完善用電結構，指導用戶合理用電，減少能源消耗。

智能電能表具備多項計量功能。首先，其能夠精準測量峰谷平電量、總用電量等，可視化呈現電能使用情況。智能電能表的計量誤差較小，通常為0.2%左右，而感應電表的計量誤差較大，一般超過0.8%，并且隨著投入使用時間的增長，感應電表運行穩定性會下降，對計量管理造成影響。其次，其能夠準確計量功率因數，對電力質量予以監測，在出現功率因素異常的現象時及時發現并處理，為電力系統的穩定運行提供保障。最后，其能夠全面監測、分析負荷情況，優化負荷配置，使能源利用效率有效提高。同時，智能電能表還具備數據傳輸功能、遠程抄表功能等多種通信功能，便于電力用戶實時查看電能數據。

具體而言，智能電能表是一個智能化程度較高的電能管理工具，可以為計量管理提供有力支持。

2 "智能電能表在計量管理中的具體應用

2.1 "反竊電管理

智能電能表具有反竊電功能，能夠降低電力企業在反竊電工作上的人力資源投入，并提高反竊電管理的有效性、規范性。現階段，反竊電管理體系基本擁有完善的制度，通過優化智能電能表的計量功能，能采集到更加準確的用電數據。在計量管理中，將智能技術引入電力設施上已成為主流趨勢。電力企業應充分運用智能化電力設備，構建智能化電能管理模式，并優化反竊電程序。

智能電能表的反竊電模塊能夠有效檢測用電過程中存在的異常情況，如電壓異常、電流異常等，并發出警報。首先，合理制訂反竊電管理方案，建立健全計量管理體系，規范使用智能電能表。其次，以計量反饋數據為依據分析、確定智能電能表的運行情況，針對可能存在竊電行為的情況，由智能電能表進行智能排查與診斷，有效落實反竊電工作^[1]。

2.2 "耗電在線監測

智能電能表的在線監測功能可以對耗電的實際情況進行動態監測，其能夠以脈沖信號的形式轉化采集到的電壓數據、電流數據，以此實現計量反饋。通過智能電能表計量現場用電情況時，發揮智能校驗功能、降壓測試功能、二次回路排查功能等，能夠判斷是否存在故障現象，以此為智能電能表的運行提供保障。同時，軟硬同步運行還能夠將采集的電壓信息、電流信息反饋出來，實現多點檢測電能，使脈沖轉化效率有效提高。

智能電能表包括多個功能模塊，如通信模塊、預警模塊、管理模塊等，其可以檢測電流信號，采集三相電流數據。一方面，智能電能表采用高精度穿心采樣法，在不連接二次回路的情況下采集電流數據，不僅采樣便捷，而且采樣計量的安全性較高。另一方面，智能電能表采用直串采樣法，動態監測二次回路情況，對回路程序的運行狀態進行分析，可以有效提高電能計量效果。

2.3 "精準計量電能

智能電能表擁有完善的電力程序，電壓計量性能與電流計量性能較強，可以確保計量數據的精準性。尤其采用前端電能計量方式，更能夠保證計量的準確性，加強計量管理效果。在電能計量過程中，運用小波變換方式對諧波電能進行動態化跟蹤，分析諧波的信號量、信號特點等，判斷諧波的類型，明確諧波的特征，并將諧波計量結果反饋出來。智能電能表具有電能補償功能，可以對用電情況進行精準測定，以此優化電能分配，為用電診斷提供支持。同時，引入通信技術，智能電能表能夠對電能信息予以動態獲取，使系統檢測性能增強。為加強系統的運行能力，需要優化智能電能表，實現技術升級，即使處于低負荷狀態也能夠對電能計量結果進行準確獲取。此外，應及時更換投入運行較長時間的電壓互感裝置，避免存在降壓誤差，防止疊加情況的出現^[2]。

2.4 "遠程計量管理

2.4.1 "采集裝置

為保證單片機使用效果，需要對外圍器件的使用頻率進行控制。在數據采集過程中，通過單片機的3組接口，能實現對256×8個智能電能表計量信息的同步采集。同時，將電能保護裝置設置在智能電能表終端處，確保智能電能表在電能計量區域出現停電的情況下依然能完整采集數據，避免由于停電問題而導致計量數據丟失的問題。同時，采用半雙工的通信形式，加強智能電能表遠程通信控制能力，有效確保數據采集效果。

2.4.2 "管理設備

通過管理終端，對各分支智能電能表采集的數據加以整合，并分析電力使用需求，向上位機反饋電力使用特點，以此優化配置電力資源，通過按類采集的形式采集電能。管理終端主要以半雙工通信方式進行數據通信。以RS-485管理終端為例，其能夠在規定時間內采集二級管理器信息，可以兼容128個數量。同時，為管理終端設置更多的接口，例如，具備8個接口的管理終端能對13萬個智能電能表的計量信息予以采集，并通過液晶顯示平臺將完成處理的計量信息反饋出來，實現應用性能的擴展。

2.4.3 "數據傳輸

一是通過無線通信方式實現數據傳輸。在無線局域網、物聯網、蜂窩網絡等無線通信技術的支持下，智能電能表能夠向管理終端快速傳輸數據，滿足實時監控要求。二是通過有線通信方式實現數據傳輸。在以太網、PLC以及RS485串口等有線通信技術的支持下，智能電能表能夠基于局域網穩定的傳輸數據。三是通過光纖通信實現數據傳輸。光纖通信適用于距離較遠的數據傳輸，基于光纖傳感器，智能電能表可以向電能計量裝置傳輸數據，并對電能計量裝置的數據進行接收，實現數據交互。四是通過藍牙通信的方式實現數據傳輸。藍牙通信適用于距離較短的數據傳輸，在藍牙通信技術的支持下，智能電能表能夠向手機、平板電腦等設備傳輸數據，以便電力用戶自主查詢、管理用電數據^[3]。智能電能表能遠程記錄并上傳用電記錄，在云平臺顯示每日用電時間、每日用電量等，電力企業管理人員能夠通過云平臺對電力用戶的用電情況進行了解，使計量管理效率得到有效提高。同時，智能電能表能夠遠程控制與警報，有機聯動智能家具設備與智能電能表，可以在全面分析用電數據的基礎上，智能診斷故障并預警。例如：在智能家具設備出現短路或過載時，智能電能表可發出警報，提醒電力用戶盡快處理，這種方式能有效避免事故發生^[4]。

2.4.4 [wl4]" 控制程序

智能電能表具有兩種控制程序：一是人工控制程序；二是表自動控制程序。人工控制程序主要是在電力用戶未及時繳納電費的情況下人工關閉電力供應程序，并在電力用戶繳納電費后將電力供應程序開啟。表自動控制程序會在遇到緊急情況時自動關閉。

2.5 "計量數據智能管理

智能電能表具有數據處理功能，其能夠采集數據、存儲數據、處理數據，并實現數據的可視化。

首先，在計量數據處理中，智能電能表通過固定文檔的存儲形式，能夠完整保存數據，并在此基礎上，轉化為可視文檔呈現在國網營銷程序中，以供智能管理。

其次，運用智能電能表，能節省人力資源，減少由于人為因素導致的電能計量失準問題。智能電能表具有智能抄表程序，無須人工查表，可以在短時間內快速獲取大片區域的電能消耗情況，在通信技術、計量技術、數據集成技術等各項技術的支持下，智能電能表能夠實現遠程智能控制，自動維護系統運行。同時，將物聯網功能、線上付款功能等加入智能抄表程序中，電力用戶可以運用移動終端繳納電費。通過管理裝置對智能電能表進行管理，能夠掃描資產條碼并錄入，同步更新計量數據。采用計量接線的形式，能夠避免出現接線錯誤、計量串戶等現象，使電能的計量更加精準。

最后，智能電能表的定位功能、藍牙功能等，可以實現個性化計量模式。通過定位功能，能夠避免計量偏差，防止串表的情況，使電能計量更加智能。同時，運用集中式智能電能表，能夠自動化控制電能，按照用戶用電量以階梯電價的形式計算電費。具體可以根據電力用戶的用電情況，設置3個時段：一是用電低谷時段；二是用電平穩時段；三是用電高峰時段。以分時段的形式來統計電力用戶用電數據，階梯式地管理小時內用電量較大的電力用戶，并以電能計量結果為依據，按照不同時段的電價標準，結算各電力用戶的電費總價。這種電能計量方式，一方面，能夠鼓勵用電量較少的電力用戶持續用電；另一方面，能夠控制用電量較多的電力用戶用電行為。

此外，搭建智能電網管理平臺，將各類程序融合其中，如智能抄表、用電控制等，有利于提高供電的穩定性^[5]。

3 "結論

智能電能表在計量管理中發揮著重要作用，其能夠對電能消耗情況進行準確測量，可以滿足家庭用電、工業生產用電等任何用電場景的電能計量要求。在智能電網快速發展的當下，相關行業人員應全面了解智能電能表的功能，具體包括反竊電管理、耗電在線監測、精準計量電能、遠程計量管理、計量數據智能管理等，同時，加大對智能電能表相關技術的研究力度，使設備運行更加穩定，有效提高用電服務，讓用電服務更加高效、更加智能。

參考文獻：

[1]馬林，朱田田，劉桐然.基于智能電表的用電信息采集與能源管理研究[J].通信電源技術，2024，41（1）：97-99.

[2]王杰，張贏，張孟，等.基于智能物聯電能表的電能質量監測系統設計[J].物聯網技術，2024，14（5）：31-36.

[3]張佩.基于無線通信技術的智能電表電能計量信息采集方法[J].通信電源技術，2024，41（1）：25-27.

[4]曾鳴鐘，葉玲，譚濤，等.復雜潮流工況下智能電能表計量異常的原因分析與防范策略[J].電工技術，2024（6）：147-150.

[5]張棲國，趙宇東，張強，等.智能電能表數據安全隱患多層次分析與系統設計[J].電測與儀表，2024，61（6）：203-208.