新型智能電表的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
一、新型智能電表的概念
新型智能電表是一種新具有電能量計(jì)量、實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)控制、信息交互及數(shù)據(jù)處理等功能的全電子式電表，新型智能電表具有讓用戶交費(fèi)對(duì)智能IC卡進(jìn)行充值后并輸入電表中，電表才供電，表中電量用完后電表又自動(dòng)拉閘斷電的功能，這種功能不但有效地解決上門抄表和收電費(fèi)難的問題。同時(shí)，也給用戶的購電信息實(shí)行微機(jī)管理，查詢、統(tǒng)計(jì)、收費(fèi)及打印票據(jù)等提供了便利條件。
二、新型智能電表技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
(一)智能電表的分類
目前，我國智能電表從結(jié)構(gòu)上通常分為兩大類，一是機(jī)電一體式智能電表，是在原機(jī)械式電度表上附加一定的部件，讓電表完成所需功能。這種智能電表具有降低造價(jià)、易于安裝，設(shè)計(jì)方案不破壞現(xiàn)行計(jì)量表原有物理結(jié)構(gòu)、不改變其國家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)等優(yōu)勢(shì)。二是全電子式智能電表，主要是由電子元器件構(gòu)成，是先通過對(duì)用戶供電電壓和電流的實(shí)時(shí)采樣，再采用專用的電能表集成電路，對(duì)采樣電壓和電流信號(hào)進(jìn)行處理，并轉(zhuǎn)換成與電能成正比的脈沖輸出，最后通過單片機(jī)進(jìn)行處理、控制，把脈沖顯示為用電量的電表。全電子式智能電表從計(jì)量到數(shù)據(jù)處理都是采用以集成電路為核心的電子器件，具有可靠性，計(jì)量精確，自身耗電量、防竊電能力強(qiáng)、自身損耗低等眾多優(yōu)點(diǎn)，
是當(dāng)前最先進(jìn)的一類電度表。
(二)新型智能電表的系統(tǒng)組成
新型智能電度表不再使用感應(yīng)系測(cè)量機(jī)構(gòu)，而是由乘法器完成對(duì)電功率的測(cè)量。它沒有傳統(tǒng)電度表上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，因而又被稱為靜止式電度表或固態(tài)電度表。近幾年來，各類型號(hào)各異，功能眾多的新型智能電度表不斷推出，但通常由下列部分系統(tǒng)組成：
1.智能遠(yuǎn)傳表。遠(yuǎn)傳表是具有脈沖輸出的水表、電表、氣表、熱表等計(jì)量表的統(tǒng)稱，遠(yuǎn)傳表的計(jì)量方式與傳統(tǒng)表基本相同，但遠(yuǎn)傳表在原傳統(tǒng)表上增加了脈沖輸出功能，發(fā)出的每一個(gè)脈沖都能記錄一定的計(jì)量值，然后使智能采集器遠(yuǎn)傳表輸出端口采集脈沖。
2.智能采集器。智能采集器主要功能是能同時(shí)采集水表、電表、氣表、熱表等輸出的脈沖信息，同時(shí)將這些脈沖信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，成為認(rèn)可的計(jì)量的物理量，然后將這些物理量存儲(chǔ)在各采集器的存儲(chǔ)器中，再通過管理計(jì)算機(jī)，對(duì)任意一戶的耗能信息能進(jìn)行查詢，并且根
據(jù)管理計(jì)算機(jī)的抄表等命令將用戶信息上傳。
3.智能轉(zhuǎn)換器。智能轉(zhuǎn)換器的主要功能是完成與采集器的數(shù)據(jù)通信工作，同時(shí)向采集器下達(dá)電量數(shù)據(jù)凍結(jié)命令，通常的轉(zhuǎn)化器是定時(shí)循環(huán)接收采集器的電量數(shù)據(jù)，或者是依據(jù)設(shè)計(jì)原則接收某個(gè)電表以及某組電表的一些數(shù)據(jù)。達(dá)到完成與主站的通訊的目的。
4.智能系統(tǒng)管理軟件。智能系統(tǒng)管理軟件的基礎(chǔ)是通訊，核心是數(shù)據(jù)庫，智能系統(tǒng)管理軟件具有提供數(shù)據(jù)處理、查詢、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表、備份等多種功能，智能系統(tǒng)管理軟件可以采用面向?qū)ο?，也可以模塊化，能靈活支持不同客戶要求，譬如特殊格式報(bào)表、權(quán)限控制等狀況。同時(shí)智能系統(tǒng)管理軟件具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與其它管理軟件接口，對(duì)設(shè)置通訊參數(shù);電表管理，設(shè)置電表的原始參數(shù)、地址、及其狀態(tài);費(fèi)率管理等都可以可設(shè)置多種費(fèi)率，以及管理用戶的結(jié)算方式等功能。
(三)新型智能電表的優(yōu)勢(shì)
新型智能電表是采用電子集成電路的設(shè)計(jì)，同時(shí)具有遠(yuǎn)傳通信、與電腦聯(lián)網(wǎng)并采用軟件進(jìn)行控制的功能，因此，新型智能電表與傳統(tǒng)與感應(yīng)式電表比較，具有以下優(yōu)勢(shì)：
1.功耗非常低。一塊電子元件設(shè)計(jì)方式的新型智能電表功耗僅有0.6～0.7W左右，如果是多用戶集中式的智能電表，平均到每戶的功率則幾乎可以忽略不計(jì)。而一塊傳統(tǒng)的感應(yīng)式電表的功耗達(dá)到1.7W之多。
2 . 精度非常高。新型智能電度的精度非常高，據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)：2.0級(jí)電子式智能電能表在5%～400%標(biāo)定電流范圍內(nèi)測(cè)量的誤差為±2%，而傳統(tǒng)的感應(yīng)式電表的誤差范圍則卻高達(dá)+0.86%～-5.7%。
3.過載能力強(qiáng)、工頻范圍寬。新型智能電表有較寬的量程，過載倍數(shù)通?？梢阅苓_(dá)到6～8倍。其工作頻率也相對(duì)較寬，可以達(dá)到在40～1000Hz的范圍。而傳統(tǒng)的感應(yīng)式電表的過載倍數(shù)通常是4倍，工作頻率范圍僅是45～55Hz的范圍。
4.功能強(qiáng)大。采用了電子表技術(shù)新型智能電表能夠通過相關(guān)的通信協(xié)議與計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，可以通過編程軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的控制管理。同時(shí)具有遠(yuǎn)傳控制、復(fù)費(fèi)率、識(shí)別惡性負(fù)載、反竊電、預(yù)付費(fèi)用電等多種功能，而且還能對(duì)控制軟件中不同參數(shù)進(jìn)行修改來滿足對(duì)控制功能的多種要求。
三、當(dāng)前我國新型智能電表推廣的必要性與發(fā)展趨勢(shì)
(一)智能電表推廣的必要性與意義
目前，我國的電力供需矛盾相對(duì)突出，迫切需要加強(qiáng)電力管理，控制不合理用電現(xiàn)象，達(dá)到實(shí)現(xiàn)電力需求管理和綜合電力資管理的目的，因此大力推廣智能電表的應(yīng)用是電力供應(yīng)發(fā)展的方向。新型智能電度表具備現(xiàn)電能計(jì)量與實(shí)現(xiàn)電能控制兩種功能。當(dāng)電力比較充足時(shí)，智能電度表可以復(fù)費(fèi)電計(jì)量，降低電價(jià)，達(dá)到鼓勵(lì)用電的目的，反之，當(dāng)電力供用緊張時(shí)，智能電度表可以限制用電或止供電，提高電價(jià)，達(dá)到保證重點(diǎn)用電需求目的。同時(shí)，新型智能電度表有準(zhǔn)確而便捷的收費(fèi)系統(tǒng)，不但可以節(jié)省人力，同時(shí)，可以減少相關(guān)事業(yè)部門與客戶之間的糾紛，大力提高電力管理部門的工作效率。
智能電能表是2009年國家電網(wǎng)公司提出的概念，新型智能電表具有電能計(jì)量、信息存儲(chǔ)以及處理、實(shí)時(shí)檢測(cè)、自動(dòng)控制、信息交換等諸多功能。同時(shí)，智能電表支持雙向計(jì)量、階梯電價(jià)、分時(shí)電價(jià)、峰谷電價(jià)等實(shí)際的需求，適應(yīng)了現(xiàn)代用戶對(duì)繳費(fèi)的需求。是實(shí)現(xiàn)分布式電源計(jì)量、雙向互動(dòng)服務(wù)、智能家居、智能小區(qū)的技術(shù)基礎(chǔ)。因此推廣應(yīng)用智能電表是智能電網(wǎng)的基石，智能電表的設(shè)計(jì)直接影響到智能電網(wǎng)建設(shè)的成敗，同時(shí)，智能電表的推廣是實(shí)施節(jié)能減排，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的重要舉措，對(duì)推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)具有重要意義。
(二)新型智能電表的發(fā)展趨勢(shì)
電力已成為國家不可缺少的最重要能源，而智能電表是輸配電網(wǎng)的終端設(shè)備之一。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和中美等國家智能電網(wǎng)概念的提出和建設(shè)，與之相配套的智能電表成為關(guān)注焦點(diǎn)。同時(shí)，我國今年施行了進(jìn)入智能電網(wǎng)全面建設(shè)階段和新一輪農(nóng)網(wǎng)改造升級(jí)工程。智能電表被廣泛應(yīng)用，市場(chǎng)容量逐年擴(kuò)大，對(duì)我們的生活也產(chǎn)生了越來越多的有利影響，同時(shí)也在潛移默化的改變著我們的生活。我國的中國電網(wǎng)基本占據(jù)了中國電網(wǎng)建設(shè)投資的絕大部分，據(jù)中國國家電網(wǎng)智能電表招標(biāo)數(shù)據(jù)：2011年國家電網(wǎng)前四批智能電表招標(biāo)的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到43，911，738只。其中，2級(jí)單相智能電能表成為主要的智能電表招標(biāo)產(chǎn)品，在2011年前四次招標(biāo)中，2級(jí)單相智能電表市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到39，699，619只，占當(dāng)期所有整體智能電表市場(chǎng)規(guī)模的90.41%。同時(shí)，未來五年內(nèi)，我國計(jì)劃將安裝2.4億塊智能電表，將成為全球最大智能電表消費(fèi)市場(chǎng)。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以預(yù)測(cè)，隨著社會(huì)的進(jìn)步、科技的發(fā)展，新型智能電度表會(huì)從高檔居民小區(qū)走向廣大居民，逐步實(shí)現(xiàn)價(jià)格平民化。同時(shí)，供電部門對(duì)新型智能電表會(huì)不斷的研發(fā)，在網(wǎng)絡(luò)化管理的基礎(chǔ)上，大力應(yīng)用集中式智能電能構(gòu)建智能電能管理系統(tǒng)，通過結(jié)合通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而建立電能計(jì)實(shí)現(xiàn)電力供需平衡，同時(shí)，諧波監(jiān)測(cè)等電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)管理的功能也會(huì)提上日程。不久的將來，新型智能電度表的在線監(jiān)測(cè)、在線管理功能將得到進(jìn)一步的完善，電網(wǎng)安全有著廣闊的應(yīng)用前景。
