刍议智能电表在配电网中的扩展应用

张忠斌

【摘 要】作为智能终端，将用户的信息进行充分的储存、收集、分析和预测是智能电表的重要职能，它以广域通信网络作为媒介，搭建起了电力企业和用电者之间的桥梁。伴随着社会经济和科学技术的不断进步，我国在研究智能电网和配电自动化方面取得了一定的进步，现阶段智能电表的有效应用，使实现智能电网成为可能。将负荷预测的方法应用到配电网当中是智能电表的未来发展和研究方向。对智能电表在配电网中的扩展应用进行充分的研究，有助于推动我国智能电表技术和智能电网的发展。

【关键词】智能电表 配电网 负荷预测

近年来，我国的社会经济发展速度加快，飞速发展的社会经济导致我国企业和个人对于各种能源的需求量大大增加。能源的消耗同时给全球的环境和生态带来了严重的破坏。为了实现可持续发展，人们开始注重研究新技术和方法来充分利用可再生能源。在这种状况下，智能电网理论被提出，它能够有效对能源进行节约，在实现人类可持续发展的过程中具有重大的意义。而现阶段智能电表的应用能够有效促进智能电网的发展。

1智能电表的原理

伴随着科学技术的不断进步，近年来科学家在电子式电表的基础上研发了智能电表。同传统的电表相比，智能电表在运行职能和构成方面都具有非常大的进步。电流电压线圈和铝盘等是传统电表的重要组成部件，当涡流被能够移动的铝盘进行感应之后再用电流线圈相互影响是传统电表的工作过程。而电子元器件是智能电表的组成部件，其在运转的过程中首先要将用电者的电压和电流进行数据采集，集成电路是由专门的电能表来进行的，并将采集到的信息进行有效的处理，并将其转换成与电能成正比的脉冲进行输出。在最后，处理和控制工作室有单片机来执行的，以用电量的形式将脉冲进行显示。

2智能电表的扩展功能研究

同传统的电表相比，提供双向计量功能是智能电表最大的功能特点，它能够有效监视各大用电户所拥有的电能质量，同时还拥有自动抄表（AMR）和将电价进行分时段计算的功能，数据处理能力也比传统的电表高很多。近年来智能电表的应用越来越广泛，它具有多种拓展功能，在这里重点将配电网负荷预测进行分析。

2.1传统负荷预测

种类繁多和性质不同的负荷是电力系统最主要的特点之一，同时，人们在日常生活中用电的过程中是不规律的，因此，普通的解析式是无法将如此大量的负荷进行累加的。从供电需求及社会和经济的发展方面来讲，对于负荷的估计和预测不可忽视。人们在日常的生活当中需要预测负荷，这样才能够将需要用的电力进行提前的估计，保证工作和生活的正常进行，此时就需要充分调查和分析历史数据。预测结果能够影响用电低谷设备的采用和蓄冷蓄热技术的应用等，能够转变用户用电的高峰期和低谷期，这样一来就能够促进系统更加可靠和经济的运行[1]。

伴随着科学技术的不断进步，负荷预测技术近年来得到了很大的进步，例如，灰色预测技术、指数平滑预测技术等，尤其是SCADA装置的有效应用，使我国的配电网络数据得到及时的收集和传送。然而SCADA对于数据的有效测量才能够促进负荷预测的顺利进行，但是现阶段自动化在我国的配电网当中不够发达，严重缺少测量模块，SCADA只能在馈线一级进行应用，然而众多的负荷是无法得到及时准确的测量的。

2.2在智能电表基础上的广域负荷预测

传统的电表在应用过程中会使网损现象发生在配电网线路当中，这是SCADA技术在进行负荷测量当中的缺陷。智能电表之所以能够将负荷进行更准确的测量是由于它被安装与用户的一端，同时在整体的测量元件当中它属于最底层的元件，这就在很大程度上能够将测量负荷的精确度进行提高。如果想要将某一区域内在某一时间段内的负荷值进行真实的展现，我们可以将该区域内的智能电表数据进行综合处理来实现，这样一来就能够细化电力系统的结构。

然而在进行这样的操作过程中我们要充分考虑到如果将该区域某一时间段内的全部数据进行汇总，那么传输过程中是否能够得到整个网络结构的支持，以及顶端系统解决这样大量数据的方法是什么。所以此时我们应该将智能测量装置安装与馈线的出口处，它们是能够与智能电表进行通信相连的，智能电表数据在一定范围内的处理都由这些装置来完成，这样就能够将伤及系统处理数据的压力进行较小。分级处理数据的方法能够促进通信上的顺畅[2]。

2.3支持向量机负荷预测

在对负荷进行预测的过程中，其精度大小影响很重要的一个因素就是对核函数的选择。长久以来人们对于核函数的选择都进行了大量的研究，在这些研究数据的基础之上，在这里我们选择SVM的核函数的时候以指数函数来作为代表进行研究。近年来，经过不断的研究和调查，我们了解到能够严重影响SVM的性能表现的是宽度参数和惩罚系数在核函数当中的体现。我们在进行研究的过程中，在0.001与10之间固定惩罚系数c和不敏感损失参数ε，如果宽度参数不断增大那么训练集中的标准均方差以后增大。因此，当较小的宽度参数σ2过学习现象就会出现在SVM与训练集当中。因此，SVM的泛化能力是受到宽度参数的重要影响的。但是，不敏感损失参数ε在变大的过程中会引起支持向量树木的减少，还会造成一定程度的波动出现在训练时间当中。这就表明，预测精度和泛化能力在SVM当中受到不敏感损失参数ε的影响几乎可以忽略不计。模型的性能会受到SVM参数选择的严重影响，在现阶段的发展当中SVM的参数选择还缺少公认有效的结构化方法。

3结语

伴随着我国经济的不断进步，社会经济在发展过程中对于能源的需求量大大增加，能源的消耗给环境和生态带来了巨大的损害。在这种情况下我国应积极充分利用现有能源，减少能源的浪费。智能电表的研发并使用有效的对我国个人和企业的用电情况进行了监督和控制，以独特的优势提高了人们的节能意识。同时，我们还应该注意到智能电表的种种扩展功能，尤其在负荷预测方面具有独特的优势。通过对智能电表这一智能终端的有效应用， 促进了整个电网处理的优化。

参考文献：

[1]吴旭阳.基于高级量测体系的配电网窃电判据研究[D].华北电力大学，2014.

[2]何湘宁，宗升，吴建德，李武华，赵荣祥.配电网电力电子装备的互联与网络化技术[J].中国电机工程学报，2014，29（02）：5162-5167.