王黎军,吕 宁
(山西省运城供电公司电能计量中心,山西 运城 044000)
多功能电能表:由测量单元和数据处理单元等组成,除计量有功(无功)电能量外,还具有分时、测量需量等两种以上功能,并能显示、储存和输出数据的电能表。
智能电能表:由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成,具有电能量计量、数据处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能的电能表。
多功能与智能电能表的相同之处都是电能表,都包含测量单元和数据处理单元,都能计量电能量。不同之处是多功能电能表按工作原理包含机电式多功能和电子式多功能电能表,只要有两种以上功能并能显示、储存和输出数据的电能表都叫多功能电能表。智能电能表除了有测量单元和数据处理单元外还有通信单元。比多功能电能表多了通信单元,单、三相智能电能表都是多功能意义上的电能表,是在电能计量基础上重点扩展了信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能,这些功能都是围绕坚强智能电网建设而增加的,以满足电能计量、营销管理、客户服务的目的。
多功能电能表的标准编制是1997年由电力工业部提出,参照国家标准及IEC有关标准,结合我国电力生产和经营管理的特点而制定的,是为了适应当时我国的电价结构改革,推行分类分时电价及规范计量手段而制定的。标准规定的检验类别包括型式检验、出厂检验和验收检验。
智能表的标准编制是2009年根据国家电网公司智能化建设规划,智能电网用电环节包含“用电信息采集系统”、“双向互动营销技术”等建设与研究项目。执行统一标准、具备一定功能的电能表是开展这些智能化建设项目的关键技术基础之一,同时近年来,电子式电能表技术发展迅速,信息采集、防窃电、预付费等功能与技术不断被创新和完善。国家电网公司根据“集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设”管理要求,统一电能表的技术要求,为公司集中招标提供支撑,规范电能表的设计与生产、提高产品质量,发展电能表智能化检测技术、提高工作效率,开展电能表全寿命周期管理、降低综合管理成本,因此编制了《智能电能表型式、功能和技术规范》系列标准。
多功能电能表的标准规定了多功能电能表的功能、技术要求、试验方法、检验规则等。适用于测量参比频率为50Hz(或60Hz)的单、三相交流电能的安装式多功能电能表。复费率电能表可参照使用,不适用于预付费电能表。
智能电能表的系列标准覆盖了电能表设计、生产、试验等环节的技术要求,并互相有机统一,将目前电力系统数百种电能表类型规范统一到11种型式,设计规定了4款外观、结构及安装尺寸。有利于规范电能表的资产管理,减少电能表库存,更好地发挥集约化管理效益。同时对不同表型标准体系相统一,对不同表型的同类技术要求遵循统一的标准,各类电能表具体技术指标于技术要求形成了一套有机统一的标准体系。
多功能电能表和智能电能表的接线端子一样,规格尺寸有的不同生产厂家的多功能电能表一样,但大部分厂家生产的多功能电能表没有统一尺寸。所以每个厂家的多功能电能表都不一样,尺寸有大有小,铭牌、显示屏、功能输出都不一样,计量库房里同一类型的多功能电能表需要根据不同厂家的准备库存。多功能电能表的显示内容没有统一要求,所以各个厂家的显示代码不一样,显示内容顺序不一样,抄表人员需要了解不同厂家的电能表显示内容抄表,计量人员需要根据多功能电能表不同厂家的输出端子要求接线,比较繁琐。智能电能表规定各类电能表分类相统一,铭牌都一样,显示屏及铭牌大小都一样,统一了智能表的外观、结构及安装尺寸,减少了智能表的库存,更好地发挥集约化管理效益,方便了电能表屏的设计安装美观。各类电能表显示代码、显示顺序、显示内容要求都一样,方便抄表人员抄表。智能表的输出端子都一样,方便了计量外勤人员安装接线,也能使检测人员使用智能端子批量校验智能表,提高工作效率。
多功能电能表和智能电能表的工作环境都一样,多功能电能表和智能电能表的计量、测量、保存数据功能都一样,都包含复费率计费功能,但多功能电能表不包含费控功能,没有信息交互功能,没有阶梯电价功能,没有安全认证功能。不同厂家的多功能电能表负荷纪录、停电抄表、辅助电源等都不一样。智能表将电能表的功能进行了规范和统一,主要涉及电能计量、需量测量、时钟、费率和时段、清零(电表清零、需量清零)、数据存储、冻结、事件记录、通信(RS485通信、红外通信、载波通信、公网通信)、信号输出(电能量脉冲输出、多功能信号输出、控制输出)、显示、测量、安全保护(编程开关、编程密码)、费控功能、负荷纪录、阶梯电价、停电抄表、报警、辅助电源、安全认证:针对不同的电能表类型进行了功能推荐配置;针对不同的安装环境推荐了电能表的适用类型。
通过以上比较,可以发现智能表的今后发展体现出分类相外观、结构及安装尺寸统一的统一性,以智能电网建设要求为导向,实现电能量计量、防窃电、实时监测、信息交互、自动控制的智能表先进性,适用不同地区环境差异、现场实际安装条件等因素的适用性。“智能电网”的建设必将淘汰所有的感应式电能表及不带有双向通信功能、功能简单的电子式电能表。取而代之的是功能完善、能实现供电公司与用户进行双向通信的智能电子表计。基于微处理器的智能电能表,将在测量范围、测量准确度、测量内容以及功能上得到很大程度的拓展和提高。在类似于互联网架构的“智能电网”中,作为“智能电网”的终端——智能电能表,扮演着相当于联网的PC机的角色。它依托“智能电网”所构建的强大的数字化信息网络和数据分析处理系统,通过电能信息显示屏、互联网以及各种通讯网络,向用户实时提供内容丰富的用电信息,如:用电量、电费金额、电能质量、表计健康状况、停(复)电信息通知、催费信息通知、用电情况分析、超负荷报警等信息;同时,在信息网络架构的“智能电网”中,智能电能表又担负着数据终端采集器的任务,向“智能电网”源源不断地提供内容详尽的计量数据。普通居民用户,在家里就能通过查看与智能电表相连的电能信息显示屏或登录网站等方式,方便、安全、快捷地获知详细的用电信息,享受个性化的信息服务,甚至还可以把家用电器通过传感器与智能电能表相连,形成家庭电器区域网,用户通过上网或打电话的方式,让智能电能计量系统指挥智能电能表,远程控制家中电器的使用,达到合理、经济、安全使用电能的目的。智能电能表,作为一种将在全国范围统一投入使用并全国联网运行的新型设备,势必将重新统一订立制造标准和功能要求,这将有望解决目前全国各地区电能表功能、费率、验收条件、外观尺寸、显示抄读内容、失压断流判断标准、通信规模不统一的问题。统一标准后的智能电能表,将更加便于表计的生产和流通、安装和抄读、检定和售后服务,还将方便电能表配套设备的制造和设计。智能电能表的高技术要求和数量需求,将迫使电能表生产厂家提高制造水平和研发能力,淘汰和整合表计生产企业,促进表计行业的升级换代。智能电能表的全面换装,还将一次性解决因资金、体制、人员等原因造成的部分超年限、淘汰型号表计仍违规使用的历史遗留问题,极大地促进电能计量事业的发展和进步。