浅谈智能电能表在计量管理中的应用

谷晓津

（运城供电分公司电能计量中心，山西 运城 044000）

浅谈智能电能表在计量管理中的应用

谷晓津

（运城供电分公司电能计量中心，山西 运城 044000）

智能电网的目的是提高电网运营的安全性、可靠性和经济性，降低用户的电费支出，并提高能源利用效率，实现节能减排。随着智能电网的建设，智能电能表也广泛应用，具有精度高、频带宽、过载能力强等特点。本文在分析感应式电能表存在问题的基础上，重点论述了智能电能表的特点、类型和功能以及智能电能表在运城供电公司的应用前景。

智能；电网；电能表；功能；应用

1 智能电网的定义及特点

智能电网就是电网的智能化，也被称为“电网 2.0”，它建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和用户抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。中国智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强的智能化电网，安全可靠、清洁高效、自愈可调（Srtong&Smart Grid），它具有数字化、信息化、自动化、互动化的特点。

2 智能电能表的构成及工作原理

智能电能表（smart electricity meter）是由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成，是具有电能量计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能的电能表。

智能电能表是由电子元器件构成，它的工作原理是先通过对电压和电流实时采样，再由电能表集成电路对采样电压和电流信号进行处理，并转换成与电能成正比的脉冲输出，再通过单片机进行处理、控制，把脉冲显示为用电量并输出。

3 智能电表的特点

由于智能电能表采用了专用大规模集成电路，具有远程通信功能，可以与电脑联网采用软件进行通信控制，在性能和操作上都有很大的优势。

3.1 功耗

智能电能表的功耗很小，只有0.6～0.7 W左右，而一只感应电表的功耗达1.7 W左右，这就节约电能很大一部分。

3.2 精度

2.0 S的单相智能表的误差范围为±0.2%，而感应式电表的误差范围为 0.86%～5.7%，再加上机械磨损等缺陷导致电表越走越慢，浪费了能源。

3.3 功能

智能电能表是运用SMT先进工艺制造，可以通过相关的通讯协议与计算机进行联网，通过编程软件进行对硬件的控制管理，因此智能电能表不仅具有红外抄表接口，可通过手上红外抄表器抄收电量，还有防窃电、高精度、高可靠性、高过载、低功耗、体积小、重量轻的特点，在保留计度器的同时，在电表内部也保存了电表电量、电表编号等信息，通过手上红外抄表器，可方便、准确地抄收电表电量。

4 智能电表的发展方向

要实现智能电网，电表自动集中抄表，前提是电能表智能化。公司营销部组织系统内外30余名专家，历时一年多，召开10余次各种类型的会议，广泛征求意见，反复优化设计起草、制定了系列标准及配套的宣贯材料；系列标准具有广泛的适用性；吸收、借鉴了国内外电能表生产、管理、使用领域的最新成果；与现行的电能表产品技术标准相比，智能电能表系列标准在充分调研的基础上，在公司系统范围内规范了型式、功能和技术要求；系列标准的内容相互协调，是一个有机体。首次提出了智能电能表、阶梯电价、费控等新概念；技术指标合理、严格，有益于提高我国电能表产品的质量和可靠性；在公司系统范围内规范了费控电能表的信息交换安全认证工作，统一了电能表本地通信协议，能够适应智能电网、用电信息自动采集系统建设的需要；前瞻性地为公司系统开展电能表自动检定工作提供了支持。

对智能电能表的型式做了规范：规定了外观结构、安装尺寸以及表盖、表座的颜色；对显示器、显示字符/图形、字符/图形的内涵、显示要求等作了规定；规范了参比电压、参比电流等技术规格；对关键元器件材质、加工工艺等作了规定；给出了各款电能表详细的三视图尺寸；规范了接线芯端子、辅助端子的定义；规定了外置通信模块的外形尺寸以及引脚定义；规定了ESAM模块的封装形式、管脚定义等。

目前国内常见的集中抄表有以下几种方式：

（1）人工抄表：对感应式电表而言是根据表头显示数据进行抄表。

（2）手持红外抄表器抄表：对具有红外收发功能的电表，可以用手持红外抄表器抄表，它是一个带有红外收发的单片机控制系统，抄表器可在3 m以外通过红外收集电能表显示的数据，还可以根据需要通过并行口用微型打印机打印输出，或通过计算机的输入口输入给计算机进行数据管理，它具有体积小、重量轻、携带方便、操作简单、性能、价格比较高等特点。

（3）远程自动抄表：①有总线集中抄表是指各户智能电表信号线并接在一根总线上，总线连接在转接器上，各楼转接器与小区的集中器相连，由集中器集中供电。②电力载波抄表是指直接利用现有低压输电线路进行数据传输的抄表系统，电力载波集微电子技术、通讯技术和计算机技术于一体，具有高可靠和安装简单的特点，且省去了铺线工程，节约能源。适用于城市和农村电表的抄收、计费和监控。但由于电力线是传送电能的，不是用来传递数据的，因此有很多缺点。如电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传递，不同耦合方式对电力载波信号影响不同，电力线本身具有脉冲信号干扰，不是一个理想的通讯媒介。由于现代通讯技术的发展使电力线载波通信技术更加成熟，运用更加广泛。

（4）无线抄表：是利用空间的无线信道实现数据传递，这种方式最简单快捷，但无线数据传输存在建筑物对无线信号的反射、吸收等作用，信号传输不稳定，对安装位置和抗干扰情况有严格要求，同时无线电表自身存在功耗，无法大面积推广应用。智能电表的发展也是随着科学技术的不断进步而前进的，国家电网如今已经出台了智能电能表标准，使电表行业已经进入一个规范化、标准化的道路。

5 智能电表应用前景

当前全国电力供需矛盾突出，加强电力需求管理，是电力供应发展的方向。集中式智能电能表不仅实现电能计量管理，还能实现电能控制，实行阶梯电价，根据每天用电的峰、平、谷的实际情况，分时段地进行计量，以作为分时电价结算的依据。电能充足时可降低电价鼓励用电，电力供应紧张时可以提高电价限制用电，以保证重点用户的用电需求。建立智能抄表系统，把微机、通讯和计量技术结合起来，集电能计量、数据采集和处理于一体，实现对电能表的远程控制，从根本上减轻人员的繁杂劳动，提高工作效率，减少部门与客户的纠纷，适应现代人们对缴费的需求。构建智能电网管理系统，结合通讯网络技术，建立远程抄表和用电负荷控制系统，实现电力供需平衡、保证电网安全有序供电，具有广阔的应用前景。

Discusses the Intelligent Electrical Energy Table in the Metering Management Application

Gu Xiaojin

The intelligent electrical network’s goal is enhances the electrical network operation the security, the reliability and the efficiency,reduces the user the electrical bill disbursement, and raises the energy use efficiency, realizes the energy conservation to reduce the platoon.Along with the intelligent electrical network’s construction, the intelligent electrical energy table also widely applies, has precision high, the band width, overload capacity strong and so on characteristics.This article in the analysis induction type electrical energy table existence question’s foundation, elaborated the characteristic which, the type and the function with emphasis intelligent electricity can show, as well as intelligent electrical energy table in Yuncheng Electric power company’s application prospect.

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TM933.4

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1000－8136（2011）06－0115－02