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1、智慧生活智能用电引言 /1/view-12299112.htm国家电网公司总经理刘振亚在“特高压输电技术国际会议上”指出：“国家电网将立足自主创新，加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网。”这是此前一直保持缄默的国家电网首次正面对智能电网作出回应。而智能电表是智能电网数据采集的基本设备之一，承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务，是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础。在智能电表基础上构建的高级量测体系fadvanced metering infrastructure，AMI）、自动抄表fautomatic meter
2、reading，AMR）系统能为用户提供更加详细的用电信息，使用户可以更好地管理他们的用电量，以达到节省电费和减少温室气体排放的目标：供电公司可以根据用户的需求灵活地制定分时电价，推动电力市场价格体系的改革并及时响应强化电力网络控制和管理。智能电表的概念早在20世纪90年代就出现了智能电表（smart meter）的概念。1993年静止式电表刚刚出现时，其价格是机电式电表的1020倍，因此主要应用于大型用户。之后随着具有远程通信能力的电表数量的增加，亟需开发新的系统来实现抄表和数据管理。在这样的系统中，计量数据开始向配网自动化等系统开放，但这些系统还无法有效利用相关数据。同样地，预付费电表的实
3、时能耗数据也很少被用于能量管理或节能措施等应用中。随着技术的进步，批量生产的静止式电表能以很低的成本获得强大的数据处理和存储能力，从而促使小型用户电表的智能化水平得到大幅提升，静止式电表也逐步取代了传统的机电式电表。图1所示为2家公司研制的智能电表外观。对于“smart meter”的理解，目前国际上还没有统一的概念，也没有统一的国际标准。欧洲通常采用“smart meter”的概念，而“smart electric meter”则特指智能电表：美国则习惯采用“advanced meter”的概念，但其实质是相同的。虽然“smart meter”翻译为智能仪表或者智能表计，但主要是指智能电表。
4、国际上不同的组织、研究机构和企业都结合相应的功能要求给出了“smart meter”的不同定义。1）智能表的定义。首先通过描述电表特性来定义智能电表：对计量数据的自动处理、传输、管理和使用：电表的自动化管理；电表之间的双向通信；为智能计量系统内的相关参与者（包括能源消费者）提供及时和有价值的能耗信息；支持改善能源利用效率和能源管理系统（发电、输电、配电、用电）的服务。智能电表与传统电表相比能够提供更多的消费信息，并能随时将这些信息通过特定的网络传送到本地服务器中，以达到计量和计费管理的目的。此外还包括：融合了多种先进技术：实时或准实时的抄表：详细的负荷特性：电力断电记录：电能质量监测。2）智能
5、电表的功能。智能电表的功能为：计量不同时间段内的能源使用数据，包括每小时的或者权威部门制定的时间段：允许电力消费者、电力公司和服务机构以各种形式的电价进行电力交易：提供其他数据和功能以提高电力服务质量及解决服务中的问题。现在国内定义的智能表是以微处理器为核心的，可存储测量信息并能对测量结果进行实时分析、综合和做出各种判断能力的仪器。它一般具有自动测量功能、强大的数据处理能力、进行自动调零和单位换算功能，能进行简单的故障提示，具有人机交互功能，配备有操作面板和显示器，具有一定的人工智能。通常将采用微处理器的电子式多功能电能表定义为智能电表，近几年还将通信功能（载波、GPRS、ZigBee等）、多
6、用户计量、特定用户（如电力机车）计量等特征引入到智能电表的概念中。综合来看，可以认为：智能电表是以微处理器应用和网络通信技术为核心的智能化仪表，具有自动计量/测量、数据处理、双向通信和功能扩展等能力，能够实现双向计量、远程/本地通信、实时数据交互、多种电价计费、远程断供电、电能质量监测、水气热表抄读、与用户互动等功能。以智能电表为基础构建的智能计量系统，能够支持智能电网对负荷管理、分布式电源接入、能源效率、电网调度、电力市场交易和减少排放等方面的要求。3）智能电表的特点及原理：目前，电力行业已从传统的基本费率管理体制转向以市场调控为主导的竞争机制，驱使了电表计量结构的第二次变革。由于电力公司开
7、始引入分时计费体制，增添了自动抄表（AMR）、微控制器、无线电通信、LCD以及实时时钟（RTc）等器件，这些器件被集成到计量ASIC（也称为模拟前端或AFE），促进了多芯片标准化方案在住宅电表设计中应用。智能电表外观虽与普通电表相差无几，却具有强大的数据记录和储存功能，能实现客户信息全时段全方位采集。由于采用了电子集成电路的设计，再加上具有远传通信功能，可以与电脑联网并采用软件进行控制，因此与普通电表相比，智能电表不管在性能还是操作功能上都具有很大的优势。（1）功耗：由于智能电表采用电子元件设计方式，因此一般每块表的功耗仅有0?6w0?7w左右，对于多用户集中式的智能电表，其平均到每户的功率则
8、更小。而一般每只感应式电表的功耗为1?7w左右。（2）精度：就表的误差范围而言，2?0级电子式电能表在5%400%标定电流范围内测量的误差为2%，而且目前普遍应用的都是精确等级为1，0级，误差更小。感应式电表的误差范围则为+0?86%-5?7%，而且由于机械磨损这种无法克服的缺陷，导致感应式电能表越走越慢，最终误差越来越大。国家电网曾对感应式电表进行抽查，结果发现50%以上的感应式电表在用了5年以后，其误差就超过了允许的范围。（3）过载、工频范围：智能电表的过载倍数一般能达到68倍，有较宽的量程。目前810倍率的表成正为越来越多用户的选择，有的甚至可以达到20倍率的宽量程。工作频率也较宽，在4
9、0HZ1000HZ范围。而感应式电表的过载倍数一般仅为4倍，且工作频率范围仅为4555HZ之间。 （4）功能：智能电表由于采用了电子表技术，可以通过相关的通信协议与计算机进行联网，通过编程软件实现对硬件的控制管理。因此智能电表不仅有体积小的特点，还具有了远传控制（远程抄表、远程断送电）、复费率、识别恶性负载、反窃电、预付费用电等功能，而且可以通过对控制软件中不同参数的修改，来满足对控制功能的不同要求，而这些功能对于传统的电表来说都是很难或不可能实现的，尤其是智能电表新增了计量信息管理、用电信息管理、电费记账、用电量监控等新功能。其中，强大的负荷曲线功能，对普通的居民用户来说，能提供两个月以上、
10、间隔不超过15分钟的负荷记录，以指导用户自行规划和控制电费支出，最大程度节省电费。智能电表在智能电网中应用定位特殊的应用和计量要求通常需要更高的设计水准，智能抄表系统是利用当代微机技术、数字通讯技术与计量技术的完美结合，集能耗计量、数据采集、数据处理于一体，将城市居民能耗信息与综合处理相结合的系统。该系统使公用事业部门及物业管理部门从根本上减轻人工上门抄表的繁杂劳动。准确而便捷的智能小区收费系统，既可节省人力，又可减少相关事业部门与客户之间的纠纷，不但能提高管理部门的工作效率，也适应了现代用户对缴费的新需求。智能电表的应用模式要把电网变成一个智能电网，第一步先从智能电表这一个环节开始。智能电表
11、在安装了以后：具体步骤就是首先在一个家庭安装智能电表，接下来，要把智能电表和这个家庭所使用的所有的电器连接起来，这样电表和这些电器之间能够实现通信，能够实现实时的信息的交换，在我们的智能电表和家里的所有的家电实现了互联之后，就会有双向的信息的交流，我们家里的每一个家电都会把它相应的信息传输给智能电表，而智能电表接下来会把用户用电的信息传给变电站，变电站再继续把这个信息传给电力公司的数据通信中心。这里电力公司和家庭用户之间的信息不是单方向的，而是一种双向的。也就是电力公司在掌握了终端用户的电力使用情况之后，可以根据使电力供应和需求之间的情况采取行动，做出一些调节。比如说调峰，什么叫调峰呢？一个时
12、点上，刚好是电力的使用达到了一个最高峰，使用的电网不堪重负。在这种情况下，电力公司掌握了情况之后，就可以是自动的，比如说把各个家庭使用的空调的温度自动上浮23。相比电力公司只能采取大停电的方式，这样的方式更合理。可以使得电网的负荷发生一些很巧妙的变化。智能电能表不仅能实现电能计量、还能实现电能控制。当电力充足时，可复费电计量，降低电价，鼓励用电；电力供用紧张时，可限制用电或止供电，提高电价，保证重点用电需求。现在我国城镇通讯网络已经比较完备，并已延伸到各个角落，应用集中式智能电能构建智能电能管理系统，并结合通讯网络技术，建立电能计，远程抄表？用电负荷控制系统，实现电力供需平衡，保证网安全有着越
13、来越广阔的应用前景，也为实现电力需求侧管理提了一条新途径。智慧生活。智能用电智能用电的出现让生活变得更加“智慧”。智能电表通过丰富的数据记录储存功能，真正实现实时查询，从而有利于控制好家庭电器的使用。用电从“不互动”到“互动”后，居民可在办公室遥控家中电器；并可实现能效诊断分析，提出节电建议，引导用户合理用电、省电省钱。其实，智能用电就是通过智慧地掌控和支配电力，从而实现居家生活中对于家电（如空调、热水器等）控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、定时控制、电话远程控制以及计算机控制等功能。让用电变得更加灵动。据中国电机工程学会信息化专业委员会主任刘建明介绍，智能电网涉及到的是“6+1”环节，即发电、输电、变电、配电、用电和调度6个环节，加上一个基础的通信信息平台。其中，与用户关系最为紧密的“用电”，是一个非常重要的环节。智能用电涵盖的内容包括智能家居、智能楼宇、电动汽车有序充电等各个方面。依托于电力光纤到户形成的公共信息服务基础平台，不管是普通居民用户还是耗电大户一工业用户及商业用户，都可以通过能效管理体系轻松掌握自身用电信息，结合自身情况合理管理能耗，对用电情况实现精细化管理。
