浙江凱利達(dá)儀表有限公司作者
hbzhan內(nèi)容導(dǎo)讀:智能電表是智能電網(wǎng)的智能終端,它已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的電能表,智能電表除了具備傳統(tǒng)電能表基本用電量的計(jì)量功能以外,為了適應(yīng)智能電網(wǎng)和新能源的使用它還具有雙向多種費(fèi)率計(jì)量功能、用戶(hù)端控制功能、多種數(shù)據(jù)傳輸模式的雙向數(shù)據(jù)通信功能、防竊電功能等智能化的功能,智能電表代表著未來(lái)節(jié)能型智能電網(wǎng)zui終用戶(hù)智能化終端的發(fā)展方向。
zui早的電能表是感應(yīng)式機(jī)械電能表(簡(jiǎn)稱(chēng)機(jī)械表),它是通過(guò)電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng),對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)產(chǎn)生一個(gè)力矩而計(jì)量電能的,傳統(tǒng)的機(jī)械表只是作為電能計(jì)量?jī)x器使用,功能相對(duì)而言比較單一,而且其穩(wěn)定性、精度、靈敏度方面都比較難控制,需要定時(shí)做校調(diào);隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電子式電能表得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,由于從計(jì)量到數(shù)據(jù)處理都采用集成電路為核心的電子器件,從而取消了電能表上長(zhǎng)期使用的機(jī)械部件,使得電能表的體積大大減小,可靠性、精度大大增強(qiáng),而隨著單片機(jī)、智能芯片在電能表中的運(yùn)用,使得電能表有了更多更強(qiáng)的功能,于是又發(fā)展出了可以白天夜晚分時(shí)計(jì)量的分時(shí)電表、智能IC卡預(yù)付費(fèi)電表、具有紅外抄表和異地抄表功能的電表、防竊電電表等這些多功能電能表。
智能電表的基本要求還是明確的,通常它會(huì)具備以下幾個(gè)功能。
1.需要具備雙向電能傳輸和計(jì)量功能
作為電網(wǎng)的入戶(hù)接口,一方面電網(wǎng)通過(guò)智能電表將安全、高質(zhì)的電能輸送到用戶(hù)的用電設(shè)備上;而隨著新能源的廣泛應(yīng)用,許多分布式新能源,如風(fēng)能、太陽(yáng)能等,已經(jīng)在用戶(hù)端得到了充分的使用,這種微型分布式能源也可以通過(guò)智能電表反饋到電網(wǎng)中,與電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。所以智能電表需要具備雙向電能傳輸和計(jì)量的功能。
當(dāng)然借助智能電表內(nèi)部MCU強(qiáng)大的計(jì)算能力支持,智能電表還可以進(jìn)行可靠的電能管理,比如分時(shí)管理、用戶(hù)用電情況分類(lèi)管理、zui大負(fù)荷控制等等。通過(guò)這些管理為一些高耗能的設(shè)備從用電高峰時(shí)段轉(zhuǎn)到非用電高峰時(shí)段提供優(yōu)惠折扣,實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰避峰用電,提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率,也為用戶(hù)節(jié)省開(kāi)支。
2.需要具備雙向通信功能
這個(gè)雙向通信包括兩個(gè)方面,一個(gè)是智能電表與用戶(hù)交互終端的雙向通信,另一個(gè)就是智能電表與配電網(wǎng)之間的雙向通信。作為用戶(hù)終端與電網(wǎng)的銜接單位,智能電表可以對(duì)用戶(hù)使用終端的用電情況進(jìn)行管理,而用戶(hù)終端可以將實(shí)時(shí)的將用電情況反饋給智能電表;而配電網(wǎng)這邊,智能電表可以通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將用電信息發(fā)給配電網(wǎng),配電網(wǎng)又可以通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)智能電表進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控。
目前智能電表與用戶(hù)終端的通信主要通過(guò)如ZigBee、WiFi等無(wú)線(xiàn)通信方式,還有一些總線(xiàn),如M-Bus以及電力線(xiàn)調(diào)制解調(diào)方式來(lái)實(shí)現(xiàn),用戶(hù)終端則通過(guò)能源網(wǎng)關(guān)與智能電表進(jìn)行互聯(lián);而智能電表與遠(yuǎn)端的配電網(wǎng)之間的通訊方式也有多種形式,如電力線(xiàn)路的載波通訊(PLC)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊(WiMax、OFDM等)、通信網(wǎng)絡(luò)通訊等。這邊也順便提下,借著“智能電網(wǎng)”這塊金字招牌,國(guó)網(wǎng)也在積極建造自己專(zhuān)屬的電力光纖通信網(wǎng)絡(luò),相信在未來(lái)幾年國(guó)網(wǎng)有可能構(gòu)建除中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通和廣電之后的第五張光通信網(wǎng)絡(luò)。
3.負(fù)荷開(kāi)關(guān)的控制功能
借助遠(yuǎn)程通信功能,用戶(hù)在異地可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或者移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)家里的各種智能負(fù)荷,如空調(diào)、洗衣機(jī)、冰箱、照明等實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端開(kāi)關(guān)控制,同時(shí)通過(guò)智能電表的遠(yuǎn)端通信功能還可以實(shí)現(xiàn)異地監(jiān)控和報(bào)警。
當(dāng)然到目前為止,上對(duì)智能電表還沒(méi)有廣泛接受的定義,很多概念不完善或還不明確,這也是為什么國(guó)網(wǎng)智能電表企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施才兩年多就得全面修訂的原因。但是滿(mǎn)足上述三點(diǎn)要求基本上就可以認(rèn)為是智能電表了。
智能電表的出現(xiàn)極大的方便了我們的生活,隨著智能電網(wǎng)的建設(shè),智能電表肯定也將進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)。但是智能電表帶來(lái)的問(wèn)題同樣也不容忽視,比如其發(fā)射的無(wú)線(xiàn)電波是否對(duì)人體健康造成影響,是否會(huì)對(duì)生物系統(tǒng)造成破換智能電表的應(yīng)用是否會(huì)造成隱私的泄露等等,也是人們?cè)絹?lái)越關(guān)注的問(wèn)題;同樣,智能電表的推廣也是傳統(tǒng)電力行業(yè)與新興電力廠商——如半導(dǎo)體廠商、IT廠商利益較力的一個(gè)過(guò)程,這勢(shì)必是一個(gè)艱難而漫長(zhǎng)的階段;另外,智能電表的大規(guī)模應(yīng)用是否會(huì)對(duì)國(guó)家安全造成影響,自動(dòng)抄表代替人工抄表后使得富余下來(lái)的大量人力如何處理等,這些都是智能電表在推廣中必須面對(duì)和解決的問(wèn)題。
zui早的電能表是感應(yīng)式機(jī)械電能表(簡(jiǎn)稱(chēng)機(jī)械表),它是通過(guò)電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng),對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)產(chǎn)生一個(gè)力矩而計(jì)量電能的,傳統(tǒng)的機(jī)械表只是作為電能計(jì)量?jī)x器使用,功能相對(duì)而言比較單一,而且其穩(wěn)定性、精度、靈敏度方面都比較難控制,需要定時(shí)做校調(diào);隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電子式電能表得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,由于從計(jì)量到數(shù)據(jù)處理都采用集成電路為核心的電子器件,從而取消了電能表上長(zhǎng)期使用的機(jī)械部件,使得電能表的體積大大減小,可靠性、精度大大增強(qiáng),而隨著單片機(jī)、智能芯片在電能表中的運(yùn)用,使得電能表有了更多更強(qiáng)的功能,于是又發(fā)展出了可以白天夜晚分時(shí)計(jì)量的分時(shí)電表、智能IC卡預(yù)付費(fèi)電表、具有紅外抄表和異地抄表功能的電表、防竊電電表等這些多功能電能表。
智能電表的基本要求還是明確的,通常它會(huì)具備以下幾個(gè)功能。
1.需要具備雙向電能傳輸和計(jì)量功能
作為電網(wǎng)的入戶(hù)接口,一方面電網(wǎng)通過(guò)智能電表將安全、高質(zhì)的電能輸送到用戶(hù)的用電設(shè)備上;而隨著新能源的廣泛應(yīng)用,許多分布式新能源,如風(fēng)能、太陽(yáng)能等,已經(jīng)在用戶(hù)端得到了充分的使用,這種微型分布式能源也可以通過(guò)智能電表反饋到電網(wǎng)中,與電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。所以智能電表需要具備雙向電能傳輸和計(jì)量的功能。
當(dāng)然借助智能電表內(nèi)部MCU強(qiáng)大的計(jì)算能力支持,智能電表還可以進(jìn)行可靠的電能管理,比如分時(shí)管理、用戶(hù)用電情況分類(lèi)管理、zui大負(fù)荷控制等等。通過(guò)這些管理為一些高耗能的設(shè)備從用電高峰時(shí)段轉(zhuǎn)到非用電高峰時(shí)段提供優(yōu)惠折扣,實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰避峰用電,提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率,也為用戶(hù)節(jié)省開(kāi)支。
2.需要具備雙向通信功能
這個(gè)雙向通信包括兩個(gè)方面,一個(gè)是智能電表與用戶(hù)交互終端的雙向通信,另一個(gè)就是智能電表與配電網(wǎng)之間的雙向通信。作為用戶(hù)終端與電網(wǎng)的銜接單位,智能電表可以對(duì)用戶(hù)使用終端的用電情況進(jìn)行管理,而用戶(hù)終端可以將實(shí)時(shí)的將用電情況反饋給智能電表;而配電網(wǎng)這邊,智能電表可以通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將用電信息發(fā)給配電網(wǎng),配電網(wǎng)又可以通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)智能電表進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控。
目前智能電表與用戶(hù)終端的通信主要通過(guò)如ZigBee、WiFi等無(wú)線(xiàn)通信方式,還有一些總線(xiàn),如M-Bus以及電力線(xiàn)調(diào)制解調(diào)方式來(lái)實(shí)現(xiàn),用戶(hù)終端則通過(guò)能源網(wǎng)關(guān)與智能電表進(jìn)行互聯(lián);而智能電表與遠(yuǎn)端的配電網(wǎng)之間的通訊方式也有多種形式,如電力線(xiàn)路的載波通訊(PLC)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊(WiMax、OFDM等)、通信網(wǎng)絡(luò)通訊等。這邊也順便提下,借著“智能電網(wǎng)”這塊金字招牌,國(guó)網(wǎng)也在積極建造自己專(zhuān)屬的電力光纖通信網(wǎng)絡(luò),相信在未來(lái)幾年國(guó)網(wǎng)有可能構(gòu)建除中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通和廣電之后的第五張光通信網(wǎng)絡(luò)。
3.負(fù)荷開(kāi)關(guān)的控制功能
借助遠(yuǎn)程通信功能,用戶(hù)在異地可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或者移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)家里的各種智能負(fù)荷,如空調(diào)、洗衣機(jī)、冰箱、照明等實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端開(kāi)關(guān)控制,同時(shí)通過(guò)智能電表的遠(yuǎn)端通信功能還可以實(shí)現(xiàn)異地監(jiān)控和報(bào)警。
當(dāng)然到目前為止,上對(duì)智能電表還沒(méi)有廣泛接受的定義,很多概念不完善或還不明確,這也是為什么國(guó)網(wǎng)智能電表企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施才兩年多就得全面修訂的原因。但是滿(mǎn)足上述三點(diǎn)要求基本上就可以認(rèn)為是智能電表了。
智能電表的出現(xiàn)極大的方便了我們的生活,隨著智能電網(wǎng)的建設(shè),智能電表肯定也將進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)。但是智能電表帶來(lái)的問(wèn)題同樣也不容忽視,比如其發(fā)射的無(wú)線(xiàn)電波是否對(duì)人體健康造成影響,是否會(huì)對(duì)生物系統(tǒng)造成破換智能電表的應(yīng)用是否會(huì)造成隱私的泄露等等,也是人們?cè)絹?lái)越關(guān)注的問(wèn)題;同樣,智能電表的推廣也是傳統(tǒng)電力行業(yè)與新興電力廠商——如半導(dǎo)體廠商、IT廠商利益較力的一個(gè)過(guò)程,這勢(shì)必是一個(gè)艱難而漫長(zhǎng)的階段;另外,智能電表的大規(guī)模應(yīng)用是否會(huì)對(duì)國(guó)家安全造成影響,自動(dòng)抄表代替人工抄表后使得富余下來(lái)的大量人力如何處理等,這些都是智能電表在推廣中必須面對(duì)和解決的問(wèn)題。
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