探讨智能电表的应用及发展前景

曾招辉 姚徐旭

摘要：近些年，随着工农业生产发展的需要以及人民生活水平的不断提高，加大了我国对用电的需求量。这就促进我国电力行业发展的同时，对电力设备以及其他辅助设施提出了更高的要求。而智能电表作为用电计量以及计费的重要工具，有着非常重要的作用。智能电表是智能电网建设的基础，实现智能电表产业链优化整合，对智能电网信息化与自动化的实现具有十分重要的意义。本文对智能电表的应用及发展前景进行探讨。

关键词：智能电表；应用；发展前景

1、智能电表概述

智能电表是一种以微处理器为核心，能够存储测量信息并对测量结果进行实时分析处理的计量器具。国家电网公司在智能电表的系列标准中，对智能电表做出了如下定义：即由测量、数据处理、通信等单元构成，具有电能量计量、电能数据信息处理、实时监测、自动控制以及信息交互等功能的电能表统称为智能电表。由此不难看出，国内对智能电表的定义充分诠释了其强大的功能。现如今，随着智能电表的不断发展和完善，它的功能已经突破了单纯的电能计量范围，结合当前国际和国内对智能电表的定义，可对智能电表进行全面、系统的定义：智能电表是以适应智能电网发展为主要目标，并以微处理技术、网络技术、通信技术为核心，由测量、数据处理以及通信等单元构成，具有电力参数测量、双向电能计量、电能质量监测、实时数据交互、多种费率时段以及远程控制等功能的智能型仪表。

2、智能电表在智能电网中的应用

2.1配网状态估计

当前，由于配网侧的潮流分布情况主要是依据网络模型、负荷侧的估算值及变电站高压侧的度量情况分析得出的，往往会导致信息失真。在用户侧安装智能电表后，及时、精准地掌握负荷信息以及电网损耗信息，有效降低因过负荷而导致的电力设备损毁事故发生率，并减少电能损失。

2.2电费结算

借助智能电表可以完成实时、准确的费用结算信息处理工作，极大程度地简化了以往电能费用账务处理的繁杂流程。同时，在当前电力市场经济体制的背景下，调度人员可以通过智能电表及时、快捷地转换能源零售商，在不久的将来甚至有可能实现全自动切换。此外，电力用户也能够利用智能电表获取到更为准确的电能消耗数据信息以及相关的账务信息。

2.3用户能量管理和节能

构建用户能量管理系统平台，利用智能电表提供的能耗信息反馈给不同的电力用户，为用户提供优质的电力服务，对于分散的用电设备客户，为其提供科学合理的用电方案，尽量减少不必要的电力消耗和浪费，有助于用户利益最大化。对智能电表的管理还包括对表计时的定时访问和定期维护，确保信息准确无误。

2.4电力需求侧响应

电力需求侧响应就是指利用电能价格对用户负荷和分布式发电实施控制，主要有两种方法：一种是价格控制；另一种是负荷直接控制。而价格控制就是采用分时电价满足常规用电需求，采用实时电价满足短期用电需求以及采用紧急峰值电价满足高峰用电需求；而负荷直接控制就是电网调度人员依据电网情况实现远程操作负荷的接通与断开功能。

2.5对电网相关故障检测

智能电表内部具有记忆功能，在出现故障的情况下，可以通过内部芯片进行阶梯式查找快速定位，对于发出的异常信号和设备预警，能够尽早处理，给设备维护人员提供了便利。在故障排除的同时，对线路设备等相关设施也进行了例行检查。此外，智能电表的统一管理，对表计信息库的维护和数据的确认保存，为表计的安全运行和用户信息的完整提供了保障。

3、智能电表的发展前景

智能电表最大的特点就是交互，就是用户和供电企业的信息交互。信息交互的关键是管理，管理更加便捷和人性化，人性化的管理要求芯片的信息处理能力更强。随着我国智能电网的建设和发展，智能电表技术也将采用先进的AMI计量体系，并走向模块化、系统化和网络化，在实现自动抄表和便捷付费的基础上，发挥其以用户和供电企业的信息交互为基础的多项功能。

3.1網络化

利用电力线载波网PLC、光纤与同轴电缆网HFC、固定电话网PSTN和无线移动网GSM/GPRS/CDMA等通信网络，可将智能电表的部分功能从接入层上移到网络层和数据管理平台层，将智能电表采样和存储的电能数据信息实时传输到用电信息管理系统，并通过数据共享和综合分析，实现用电管理部门对异地用电信息的实时测量和监控。而将要投入建设的电力光纤到户工程，又会实现以电力光纤取代电线、网线、电话线及有线电视等多条线路的三网融合和资源共享，为智能电表的网络化和系统化提供更为便捷、稳定、可靠且低价的电能信息数据传输信道和网络。

3.2模块化

智能电表采用功能模块化设计后有以下优点：一是只需通过更换部分功能模块就可以实现电表的升级换代，而无需更换整个电表，从而摆脱了传统电表设计中那种因不可更改导致的成批调换和淘汰，乃至整个系统需要重构的厄运；二是由于功能的模块化和结构的标准化，使得供用电管理部门在选购电表时不必过分依赖某一电表厂家产品，并为规范电表的研制与开发提供可能；三是可以通过现场或远程升级更换故障模块的方法，提高可维护性并节省维护费用。

3.3系统化

在对电力系统自身的计算机技术以及相应的自动化技术进行综合利用时，可以在一个特定的数据管理平台之上对搜集整理的相关数据进行相对有效的研究分析与处理，同时通过其自身的系统化以及网络化，又可以将信息管理系统内部的管理功能依据分布性以及开放性的原则，实现灵活扩展，进而有效的实现其自身性能和便利程度的有效提高。此外智能电表技术在当前相智能电网环境之下，相比于以前，拥有了更好的信息交互以及信息处理和电能计量、数据存储、对用电功率实现计时计量、自动实现计费、阶梯计费等诸多功能特性，并有效的实现了供电企业同用电用户两者之间的双向即时通信交互。

4、结束语

智能电表技术在智能电网环境下，具有更强的信息处理、交互、计量和通信能力，能在AMI中提供实时数据采集、存储和传输，实现电功率计时计量、自动计费、阶梯电价计费、优化用电等功能；并能实现供电企业与用户之间的即时双向通信交互，使每个用户实时准确地了解用电情况和节省电能电费的最佳时间，自主选择电器使用时间段，按需调度控制用电，合理制订节电计划，最大限度地降低能耗，节省电费。

参考文献：

[1]智能电表在智能电网中的作用与应用前景分析[J].康琰，李洁.技术与市场.2015（08）.

[2]智能电表在智能电网中的作用与应用趋势研究[J].贾海波，王帅.科技资讯.2017（32）.

[3]智能电网对智能电表的发展需求探析[J].贾海波，王帅.通讯世界.2018（01）.

（作者单位：华立科技股份有限公司）