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智能電表需更快適應(yīng)能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)需求

2019/9/3 15:03:53 人評(píng)論次

與高級(jí)量測(cè)體系密切相關(guān)智能電能表作為智能電網(wǎng)高級(jí)量測(cè)體系的基礎(chǔ)元件之一

，是其中最重要的環(huán)節(jié)

。智能電能表除了通常電能表的基本計(jì)量功能外

，主要優(yōu)勢(shì)是可雙向計(jì)量和遠(yuǎn)程通信

，可實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程讀取電壓

、電流等參數(shù)來(lái)實(shí)施用電管理

。高級(jí)量測(cè)體系A(chǔ)MI主要由智能電能表

、系統(tǒng)通…

與高級(jí)量測(cè)體系密切相關(guān)

智能電能表作為智能電網(wǎng)高級(jí)量測(cè)體系的基礎(chǔ)元件之一，是其中最重要的環(huán)節(jié)

。智能電能表除了通常電能表的基本計(jì)量功能外

，主要優(yōu)勢(shì)是可雙向計(jì)量和遠(yuǎn)程通信，可實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程讀取電壓

、電流等參數(shù)來(lái)實(shí)施用電管理

。高級(jí)量測(cè)體系A(chǔ)MI主要由智能電能表、系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)

、家庭網(wǎng)絡(luò)

、計(jì)量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

、用戶(hù)入口等組成

，是一個(gè)用來(lái)測(cè)量、儲(chǔ)存

、分析和應(yīng)用用戶(hù)信息的網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)

，完成用戶(hù)側(cè)和電網(wǎng)側(cè)的雙向互動(dòng)，對(duì)用戶(hù)側(cè)的電壓

、電流

、用電量等數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)

、分時(shí)電價(jià)和需求側(cè)管理等功能

。

我國(guó)各省電力公司于本世紀(jì)初開(kāi)展了集中抄表系統(tǒng)和負(fù)荷控制系統(tǒng)的研究，國(guó)家電網(wǎng)有限公司于2008年開(kāi)始進(jìn)行用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作

，陸續(xù)開(kāi)展的各項(xiàng)研究工作推動(dòng)了智能量測(cè)技術(shù)的發(fā)展

，為AMI系統(tǒng)建設(shè)提供了重要參考

。

按照美國(guó)聯(lián)邦能源政策委員會(huì)對(duì)AMI的定義，AMI是一個(gè)計(jì)量系統(tǒng)

，它能夠每小時(shí)或以更高頻率記錄客戶(hù)的用電行為或其他參數(shù)

，并通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送到中心。2009年

，美國(guó)聯(lián)邦政府提出

，要為4000萬(wàn)美國(guó)家庭安裝智能電能表；意大利電力公司和法國(guó)電力公司通過(guò)安裝智能雙向電能表

，使客戶(hù)可以跟蹤自己的用電情況

，并能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；澳大利亞從2007年開(kāi)始在全國(guó)范圍內(nèi)推行AMI

，引入分時(shí)電價(jià)

，使客戶(hù)能更好地管理電能消耗；2009年

，韓國(guó)電力公司在濟(jì)州島智能電網(wǎng)示范工程中

，明確提出建設(shè)基于AMI的智能住宅，根據(jù)需求來(lái)改善客戶(hù)能效

。

“多表合一” 帶來(lái)便利生活

用電信息采集系統(tǒng)對(duì)客戶(hù)的用電信息進(jìn)行采集

、處理和實(shí)時(shí)監(jiān)控，系統(tǒng)具備用電信息的自動(dòng)采集

、電量費(fèi)控

、計(jì)量異常監(jiān)測(cè)、用電分析和管理

、智能用電設(shè)備的信息交互等功能

。2015年，國(guó)家電網(wǎng)有限公司依托智能電能表應(yīng)用和用電信息采集系統(tǒng)覆蓋廣泛的采集終端和通信資源

，成功驗(yàn)證了電

、水、氣

、熱多表數(shù)據(jù)集中采集應(yīng)用的技術(shù)可行性和應(yīng)用有效性

，帶動(dòng)水、氣

、電

、熱集采集抄，建設(shè)跨行業(yè)能源運(yùn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集成平臺(tái)

。

通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)“多表合一”的重要基礎(chǔ)

，決定了系統(tǒng)的工作原理，也影響著系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性

。在“多表合一”信息采集建設(shè)過(guò)程中

，充分考慮技術(shù)條件

、施工周期等，磨合解決電能表

、水表

、燃?xì)獗砘ヂ?lián)互通中遇到的困難，持續(xù)提升采集成功率及穩(wěn)定性

。目前

，“多表合一”采用的通信技術(shù)主要為M-BUS總線、RS-485

、微功率無(wú)線

、無(wú)線公網(wǎng)、電力線載波等

，2016年底

，NB-IoT正式商用獲工信部批準(zhǔn)，在部分地區(qū)部署應(yīng)用

。

2015年9月

，國(guó)網(wǎng)江西省電力有限公司在鷹潭市開(kāi)始“多表合一”試點(diǎn)建設(shè)；2017年6月

，國(guó)網(wǎng)“多表合一”抄收系統(tǒng)全國(guó)首家在鷹潭上線

，“多表合一”抄收系統(tǒng)與供水、燃?xì)夤緲I(yè)務(wù)系統(tǒng)互聯(lián)互通

，實(shí)現(xiàn)了水

、電、氣表數(shù)據(jù)的采集

、交互及共享

，驗(yàn)證了“三單合一”“一單式交費(fèi)”功能。2017年10月29日

，“電e寶”APP水

、電、氣“一單式交費(fèi)”內(nèi)測(cè)成功

，11月10日正式上線運(yùn)行

。截至2017年11月27日

，鷹潭市累計(jì)完成智能水表改造81056戶(hù)

、智能氣表改造210戶(hù)，并全部接入國(guó)網(wǎng)用電信息采集系統(tǒng)

。

目前存在的問(wèn)題及努力方向

目前

，我國(guó)智能電能表的計(jì)量故障率是萬(wàn)分之一點(diǎn)七，可以說(shuō)極少出現(xiàn)計(jì)量不準(zhǔn)的情況

，充分保證了貿(mào)易結(jié)算的公平性

。但是

，智能電能表在運(yùn)行過(guò)程中還是存在一些問(wèn)題。

按照國(guó)家智能電能表相關(guān)檢定規(guī)程要求

，智能電能表在運(yùn)行達(dá)到一定年限后

，必須全部拆回進(jìn)行檢定，單相智能電能表運(yùn)行年限為8年

，三相智能電能表運(yùn)行年限為6年

。然而，智能電能表的設(shè)計(jì)壽命是10年

，也就是說(shuō)大多數(shù)智能電能表在還沒(méi)有到達(dá)服役年限時(shí)被拆回

。

2018年8月國(guó)家電網(wǎng)有限公司對(duì)26個(gè)省公司運(yùn)行滿(mǎn)7年的智能電能表進(jìn)行了大規(guī)模的計(jì)量性能抽檢，共涉及85個(gè)電能表生產(chǎn)企業(yè)365680只樣表

，檢測(cè)合格率達(dá)99.64%

，這說(shuō)明目前在運(yùn)電能表質(zhì)量及質(zhì)量偏移情況是理想的。特別是當(dāng)前隨著國(guó)家計(jì)量技術(shù)和生產(chǎn)工藝的提升

，電能表生產(chǎn)制造水平取得長(zhǎng)足進(jìn)步

。如果不論電能表質(zhì)量好壞都進(jìn)行更換，極易導(dǎo)致大量計(jì)量性能依舊良好的電能表被過(guò)早報(bào)廢

，造成社會(huì)資源的極大浪費(fèi)

。因此，下一步需要集中考慮如何建立智能電能表的批量輪換方式

。

隨著智能電能表推廣運(yùn)行進(jìn)度的不斷深入

，目前已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了國(guó)家電網(wǎng)有限公司范圍內(nèi)的全覆蓋，然而

，智能電能表的非計(jì)量功能需要進(jìn)一步深化應(yīng)用

，電網(wǎng)其他業(yè)務(wù)部門(mén)也對(duì)智能電能表提出了更高要求。需要結(jié)合“大

、云

、物、移”新技術(shù)

，設(shè)計(jì)適用于能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)需求的多芯模組式智能電能表

。

具有客戶(hù)負(fù)荷辨識(shí)功能的新型智能電能表

2018年4月，國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院（簡(jiǎn)稱(chēng)江蘇電科院）聯(lián)合國(guó)內(nèi)表計(jì)生產(chǎn)廠商

、高校專(zhuān)家學(xué)者

，成功研發(fā)了國(guó)內(nèi)首套具有客戶(hù)負(fù)荷辨識(shí)功能的新型智能電能表。該款智能電能表在完成常規(guī)電能計(jì)量的同時(shí)

，將分析客戶(hù)家庭進(jìn)線處的電壓

、電流等負(fù)荷信息。經(jīng)過(guò)多維度負(fù)荷特征提取

、負(fù)荷類(lèi)型辨識(shí)匹配等環(huán)節(jié)

，智能識(shí)別客戶(hù)家庭內(nèi)電器類(lèi)型

、啟停時(shí)間及分時(shí)用電量。這款新型智能電能表“足不入戶(hù)”就能實(shí)現(xiàn)居民用電設(shè)備組成和能耗全時(shí)段精確辨識(shí)

，具有運(yùn)維簡(jiǎn)便

、投資成本低、信息安全性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)

。

具有居民用戶(hù)負(fù)荷辨識(shí)功能的新型智能電能表在江蘇電網(wǎng)試用后

，8月31日，江蘇電科院專(zhuān)業(yè)人員在用電信息采集系統(tǒng)中查詢(xún)客戶(hù)用電信息

，與以往不同的是

，系統(tǒng)中顯示的不再只有用戶(hù)的每日凍結(jié)電量，而是按家庭電器類(lèi)別劃分的各類(lèi)家電的話單式分時(shí)用電詳情

。這類(lèi)全新的電量數(shù)據(jù)稱(chēng)為“居民用戶(hù)用電負(fù)荷辨識(shí)信息”

，最終將通過(guò)手機(jī)APP、微信公眾號(hào)等方式推送客戶(hù)

?div id="jfovm50" class="index-wrap">？蛻?hù)可查詢(xún)自家空調(diào)、熱水器

、電飯煲等家電的開(kāi)啟時(shí)段

、功率大小、用電量等詳情

，從而了解家庭能耗重點(diǎn)

，促進(jìn)科學(xué)合理用電。

目前

，居民用戶(hù)用電負(fù)荷辨識(shí)智能電能表已在南京試掛運(yùn)行

，下一步，將在江蘇省內(nèi)擴(kuò)大試點(diǎn)應(yīng)用規(guī)模

，并依托居民用戶(hù)的海量用電負(fù)荷辨識(shí)數(shù)據(jù)

，實(shí)現(xiàn)電能表非計(jì)量功能的深化應(yīng)用，使用電負(fù)荷數(shù)據(jù)更好地服務(wù)智慧家庭新生活

。

延伸閱讀

國(guó)際上對(duì)智能電能表還沒(méi)有統(tǒng)一的定義和標(biāo)準(zhǔn)

，一些國(guó)家或組織對(duì)智能電能表有不同的描述或期望。歐洲智能表計(jì)聯(lián)盟對(duì)智能電能表的定義包括：支持計(jì)量數(shù)據(jù)自動(dòng)處理

、傳輸

、管理和使用，支持改善能源利用效率和能源管理系統(tǒng)（發(fā)電

、輸電

、配電、用電）的服務(wù)

。美國(guó)需求響應(yīng)和高級(jí)計(jì)量聯(lián)盟對(duì)智能電能表的定義包括:允許電力消費(fèi)者

、電力公司和服務(wù)機(jī)構(gòu)以各種形式的電價(jià)進(jìn)行電力交易；提供其他數(shù)據(jù)和功能

，以提高電力服務(wù)質(zhì)量及解決服務(wù)中的問(wèn)題

。

本版內(nèi)容來(lái)源于國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院、中國(guó)電力科學(xué)研究院

、國(guó)網(wǎng)江西省電力有限公司等

，戴鵬飛、張健

、孫婷

、羅冉冉、段曉萌

、張東岳

、徐可等對(duì)本文有貢獻(xiàn)。

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！江蘇率先實(shí)現(xiàn)用電信息采集系統(tǒng)全覆蓋

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