论智能电网建设中智能计量系统功能与应用

肖金金

【摘 要】在以智能电网为发展目标的背景下，智能计量系统以智能电网为基础，对于用电信息采集与处理通过智能化技术的应用，有效实现了电网—用户、用户—业务间的实时互动。鉴于此，本文以智能电网建设中智能计量系统为论述对象，以其功能特征和相关应用为论述手段，就此展开专业分析。

【关键词】智能电网；计量系统；智能功能

中图分类号： TM76 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）27-0031-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.27.014

【Abstract】Under the background of the development of smart grid，the smart metering system is based on the smart grid，and the real-time interaction between grid-user and user-business is realized for the application of intelligent information collection and processing through intelligent technology.In view of this，this paper takes the intelligent metering system in the construction of smart grid as the object of discussion，and uses its functional characteristics and related applications as the means of discussion to conduct professional analysis.

【Key words】Smart grid；Metering system；Intelligent function

1 智能电能计量系统的组成及其功能

作为一种开放式电能计量系统，智能计量系统综合表现出操控智能化与高度信息化特征，其组成主要包括用电大数据（分析）处理中心、双向互动高速通信系统、智能用电采集系统以及与之配套的智能检测和管理平台，其中通过大数据（分析）处理中心与高速通信网络的运用，使电能计量装置以及应用平台在系统内部实现了有效连接。同时基于高速通信网络上传作用的运用，大数据（分析）处理中心在将智能用电采集设备采集的数字化计量信息接受并实施分析整理后，再将其传送至供电企业相关管理部门与用户，进而以分析处理结果为依据自动生成优化用电分析报告、故障处理指令和电量电费清单，以全过程自动化和数字化功能对用户用电的经济性与科学性形成有效引导。

针对遍布于整个电网系统的各个计量节点，智能计量系统在将所需大数據信息获取并实施分析与处理后，以此对用户、配电台区、输电线路、变电站及发电厂进行更好的管理；利用开放式智能计量系统，用户与发、供电单位可将用电信息及时获取，进而以此为依据对电网“发、供、用”方案实施优化并合理布置，同时通过用户、发、供电单位间交互平台的实时搭建而对电网运行的经济性和安全性起到保障作用。

智能用电新技术基于智能计量系统的建设而得到推广与普及，其作用具体表现为：

（1）极大程度上促进计量技术的改进与计量设备的更新，使电能计量产品的综合性能因新工艺与新技术的应用而逐渐完善，从而对电能计量的可靠性、准确性以及检定水平实现大幅提升；

（2）对于系统所采集数据信息，因远程自动化的完全实现而对电能计量设备的运行状态达到实时监测与分析的目的，使人工抄表模式效率低下和稳定性差的缺陷从根本上得到了解决，进而从安全性、防窃性、远程控制及运行质量评判能力方面对电能计量设备的性能实现显著提升；

（3）基于手工操作和人工管理偏差与质量漏洞的杜绝，在实验室管理、量值传递、现场检验与室内检定等方面形成智能管理与检定系统，以此使工作效率与工作质量因实验室环境控制与室内检定（全封闭）自动化及物资配送、资产和标准设备管理规范化、精细化的实现而得到提升。

2 智能电网建设对智能计量系统的信息化要求

要想实现智能计量系统配套于智能电网的运行，使电能计量信息化得以实现，则必须依托于集自动化、互动化及数字化功能为一体的智能型计量设备。以互联网构架为本体，智能计量系统作为智能电网的终端其作用类似于互联网的PC机，对于用电信息（如用电量、电费金额、电能质量、超负荷报警、表计健康状况、用电情况分析、催费信息通知与停/复电信息通知等）向用电客户的实时提供，主要是在以智能电网为依托的情况下而构建的数据（分析）处理系统和数字化通信网络的强大功能通过通讯网络、互联网及信息显示屏而实现。与此同时，为使内容详尽计量数据（如电能量、需量、负荷性质、谐波监测数据、三相平衡对称情况、线损网损数据与母线电量平衡情况等）源源不断的提供给智能电网，智能计量系统在信息网络构架的智能电网中还担负着数据终端采集器的任务。

智能控制系统、通信系统与智能电能表为构成当前智能计量系统的主要环节，其中对于各种信息的准确感知由智能电能表具体负责，这就意味着淘汰电子式电能表（功能简单且无双向通信功能）与感应式电能表为建设智能电网的必要条件，取而代之应以功能齐全的现代化智能电能表（特别是基于微处理器的电能表、测量内容、精度与范围更高更广）为主要应用，以此使供电单位与用电客户间实现双向通信功能。

3 智能计量系统在智能电网建设中的应用

3.1 应用特点

智能电网中智能计量系统的应用，使我国传统计量设备效率低、失误高的计量问题得到了有效改善，其不仅提升了我国电能计量水平，同时也在电网运行中有效融入了现代节能理念，使用户用电更加趋于便捷化与智能化。

3.1.1 完善信息系统

基于智能计量系统的应用，其以管理系统的自动化与信息化功能在方便人们生活的同时使电能计量效率得以显著提升。具体而言，在日常运用与管理过程中，智能计量系统使用户用电查询与电力部门信息统计更加便捷，并在促进我国电力信息系统更加完善的同时更好的实现了用户个性化需求与电力企业的良性发展。

3.1.2 智能化管理

在现代电网网络化与智能化需求方面，智能计量系统的应用不仅给予了很好的满足，同时也使电力资源使用管理的智能化得以实现。对于智能化电力系统而言，其以强大的数据依据摆脱了传统的盲目用电模式，不仅实现了高效性管理变电站与发电厂，并且使其对用户所提供的服务更具便捷性，用户通过对自身用电的实时关注，故而以实际需求为依据合理调节用电情况，这在无形之中培养了民众的节电意识，响应了国家的节能号召，使我国用电情况更具绿色和科学特征。

3.1.3 完善技术、更新设备

智能计量系统在智能电网中的应用有效加快了计量设备与计量系统更新的步伐。新时代的发展背景下，为了满足时代需求下用户对电能计量的日常要求，人们逐渐以网络化、智能化电能计量表取代了传统的机械电能计量表，这不仅加快了电能计量的的更新速率，同时也在极大程度上提升了工作人员的业务水平与专业技能，以此更好的服务于我国电力事业的发展。

3.2 应用要求

3.2.1 在普通电网中的应用要求

对于普通用户而言，其对用电信息的查询一般通过登陆官网或查看连接于智能计量表的电能信息显示屏便可实现，安全快捷的同时又可享受个性化信息服务；甚至通过传感器的运用，有效连接智能计量设备与家用电器以此形成家庭电器区域网，进而只需通过电话或上网方式便可使智能计量系统对家中电器实现远程控制。基于智能电能表强大负荷曲线功能的运用，其对用户自行规划和控制电费支出通过两个月以上、时间间隔≤15min负荷记录的实时提供而形成有效指导，使用户用电更加趋于安全性、经济性与合理性效果。

3.2.2 在大型电网中的应用要求

对于大工业用户而言，其对智能计量系统的需求除计量电能外还应具备电能质量测量、谐波计量冲击负荷计量、互感器合成误差补偿负荷控制、变损计量、事件记录及功率越限报警等特殊功能，与此同时：

（1）当智能计量系统与高压数字式互感器配套使用时，还需具备接收智能互感器输出的数字信号的功能要求；

（2）当智能计量系统用于配电变压器计量计量时，还需具备中性线电流测量、线路电量损耗核实、停电采集、变损计量、变压器油温测量、有功、无功、视在电能平衡与三相不平衡不对称测量等功能要求；

（3）当智能计量系统用于关口计量时，还需具备需量周期、费率时段的同步和主/副表实时比对、0～360°计量、电表远程校准和低负荷计量等功能要求。

4 智能计量系统在智能电网中的应用展望

基于计量装备水平的提升，以电能表轮换周期为结合，有序推进智能电表等量测体系建设，满足基本用电计量、自动化抄表和电子化结算，实现计量装置状态远程监测，并为负荷精细化控制、线损精益化管理、电网末端低压电能质量监测分析、用户信息交互提供基础数据来源。

基于个性化客户服务与智能用电需求的满足，在工商业用户中推广企业用能服务系统建设，采集客户数据并智能分析，为企业能效管理服务提供支撑。推广居民侧“互联网+”家庭能源管理系统，实现关键用电信息、电价信息与居民共享，促进优化用电。

實现智能电表与居民用户互动的基础在于掌握用户户内的精细化用电数据，实现方式可以依靠微信服务号、手机APP等“互联网+”技术手段（家电的远程实时控制同时需要依赖家庭能源管理系统来实现）。

（1）采集智能电表的家庭总表数据，分析得出的户内各类用电数据、电动汽车充电桩电表数据、分布式电源发电数据，汇总于电网公司主站系统；

（2）利用微信服务号、手机APP等“互联网+”技术手段，将用户的用电情况展现在手机、电脑、智能终端等设备上，同时提供精细化账单、用电分析与节能服务、家庭能效评估与优化、优质服务电费套餐、新能源发电预测等各类互动服务和电力增值服务功能；

（3）参与需求响应时，已部署家庭能源管理系统（智能家居或智能插座模式）的用户，可通过电力APP与家庭能源管理系统的APP接口，将所需调控的信息或建议展现在电力APP上，并由用户选择是否推送到家庭能源管理系统来执行家电的远程控制，未部署家庭能源管理系统的用户，可将调控的信息或建议展现在电力APP。

5 结语

基于以上论述，作为社会经济发展的必然趋势，智能计量系统在智能电网建设中的应用有效实现了电力系统管理的信息化和自动化，显著提升了电网运行的可靠性与电能计量的准确性，以此为我国电力系统多元化与标准化发展方向的实现奠定了良好的基础。

【参考文献】

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