1、关于智能电表对用电需求的分析摘要：随着经济的进步，微电子技术、通信技术和控制技术的飞速发展，智能电表将由简单智能朝着复杂智能方向发展，这些不同智能水平的智能电表可以满足不同场合对智能电表的需要。使得用电更加自动化、合理化和科学化。 关键词：智能电表；电力；应用 中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号： 1、智能电表的构成和原理 电子式智能电表,是在电子式电表的基础上,近年来开发面世的高科技产品,它的构成、工作原理与传统的感应式电能表有着很大的差别。感应式电表主要是由铝盘、电流电压线圈、永磁铁等元件构成,其工作原理主要是通过电流线圈与可动铅盘中感应的涡流相互作用进行计量的。而电子式
2、智能电表主要是由电子元器件构成,其工作原理是先通过对用户供电电压和电流的实时采样,再采用专用的电能表集成电路,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, 最后通过单片机进行处理、控制,把脉冲显示为用电量并输出。 通常我们把智能电表计量一度电时 A/D 转换器所发出的脉冲个数称之为脉冲常数,对于智能电表来说,这是一个比较重要的常数,因为 A/D 转换器在单位时间内所发出脉冲数个的多少,将直接决定着该表计量的准确度。目前智能电表大多都采用一户一个 A/D 转换器的设计原则,但也有些厂家生产的多用户集中式智能电表采用多户共用一个 A/D 转换器,这样对电能的计量只能采用分时排队来
3、进行, 势必造成计量准确度的下降,这点在设计选型时应该注意。 2、智能电表的特点 由于采用了电子集成电路的设计,再加上具有远传通信功能,可以与电脑联网并采用软件进行控制,因此与感应式电表相比,智能电表不管在性能还是操作功能上都具有很大的优势。 2.1 功耗:由于智能电表采用电子元件设计方式,因此一般每块表的功耗仅有 06w07w 左右,对于多用户集中式的智能电表,其平均到每户的功率则更小。而一般每只感应式电表的功耗为 17w 左右。 2.2 精度:就表的误差范围而言,20 级电子式电能表在 5%400%标定电流范围内测量的误差为2%,而且目前普遍应用的都是精确等级为 10 级,误差更小。感应式
4、电表的误差范围则为+86%-57%,而且由于机械磨损这种无法克服的缺陷,导致感应式电能表越走越慢,最终误差越来越大。国家电网曾对感应式电表进行抽查,结果发现 50%以上的感应式电表在用了5 年以后,其误差就超过了允许的范围。 2.3 过载、工频范围: 智能电表的过载倍数一般能达到 68 倍,有较宽的量程。目前 810 倍率的表成正为越来越多用户的选择,有的甚至可以达到 20 倍率的宽量程。工作频率也较 宽,在 40HZ1000HZ 范围。而感应式电表的过载倍数一般仅为 4 倍,且工作频率范围仅为 4555HZ 之间。 2.4 功能:智能电表由于采用了电子表技术,可以通过相关的通信协议与计算机进
5、行联网,通过编程软件实现对硬件的控制管理。因此智能电表不仅有体积小的特点,还具有了远传控制(远程抄表、远程断送电)、复费率、识别恶性负载、反窃电、预付费用电等功能,而且可以通过对控制软件中不同参数的修改,来满足对控制功能的不同要求, 而这些功能对于传统的感应式电表来说都是很难或不可能实现的。 3、智能电能表分类 电能表作为电费收取的计量依据,涉及到一个抄表问题,因此有必要从电度表的抄表方式进行分类。 3.1 IC 卡电能表收费系统 IC 卡电表收费系统的成本较低、可靠性高、使用寿命长。IC 卡是用硅片来存储信息的,一张 IC 卡至少也可以使用 10 年以上。IC 卡电表收费系统安全性高,不易仿
6、制,收费准确,不易出错。它具有很强的加密性。采用 IC 卡电表收费系统可提高居民用电收费的管理水平,确保电力部门能及时收到电费(用户不继续买电,将被断电)。IC 卡表的系统功能包括预收费功能,报警功能,断电功能,显示功能和加密功能。 IC 卡表的整个收费系统包括主机,IC 卡电表和 IC 卡三部分。IC 卡电表收费系统,实现了用电收费电子化,其技术成熟可靠,电力部门可以不必再为收费问题而发愁。但是,从系统的角度来看,由于用户终端与系统主机并没有直接联系,只有在用户持卡交费时才能了解到用户情况,信息反馈滞后,可以讲,用户终端仍然与整个网络脱节。从长远来看,IC 卡收费系统只能作为一种过渡性产品。
7、 3.2 远程自动抄表系统 远程自动抄表系统实现用电数据的自动抄收,可杜绝人工操作的一切弊端。用户的用电数据可直接进入用电营业的计算机管理系统,用电管理人员可随时监视用电情况,发现问题 (如故障、窃电等)及时处理。采用远传抄表可以同时取得总表读数和分表总读数,随时掌握线损情况,并较容易地分析线损原因以便加以处理。居民在银行开设个人账户,营业计算机管理系统与银行联网,完成数据的自动抄收、处理、银行转账交费等全套操作,可真正实现用电管理的自动化。现在盘锦供电公司的远传抄表系统采取低压电力线载波抄表系统，直接利用现有低压输电线路进行数据传输的集中抄表系统,省去了铺线工程,优势明显。该系统集微电子技术
8、、通讯技术和计算机技术于一体的高新产品,具有高可靠且安装简单等显著特点。 4、智能电表在电网中的应用 4.1 优化分布式能源配置 分布式能源与配电网并网运行时还存在很多问题，供电企业通过智能电表对配电系统实时监控、控制和调节，掌握分布式电源的特性及其与电网运行的相互影响，优化分布式能源配置，从而达到将电能以最经济与最安全的输配电方式输送给终端用户，提高电网运营的可靠性和能源利用效率。 4.2 提高负荷预测的准确度 随着智能电表的推广应用，大用户可以通过智能电表向供电公司上传用户近期的用电计划，有分布电源的用户可以由智能电表上传自己的发送电计划及分布电源的发电数据。供电企业将用户计划用电的容量、
9、时间和各用户计划用电的顺序作为负荷预测的准确信息，自动干预负荷预测系统，可以提高负荷预测的准确度，减少电网备用容量，提高电网经济效益。 4.3 提供故障分析依据 供电企业可以通过智能电表对用户用电情况进行实时监测，实现异常状态的在线分析，动态跟踪和自动控制，提高供电可靠性。当故障发生后可以通过智能电表查询异常用电记录，为故障分析提供可靠的实时数据。 4.4 智能化需求管理 智能电表采集更多的电网实时运行数据(电压、电流和功率等)，对用电设备的状态、能耗进行智能监测与控制，从而掌握更加详细的用户负荷情况，自动编制和优化有序用电方案，自动实施，过程跟踪，自动监测和效果评估，达到需求侧智能化管理。
10、4.5 促进智能用电新技术发展 智能电表的广泛应用，使得供电企业由人工抄表向自动抄表转型，同时获取更多的用电数据，经过分析与处理，以智能电表为网关通过双向实时通信将实时电价信息、缴费信息和用电信息等通知给用户，优化客户服务并促使用户合理利用电能，参与负荷调节。 5、对未来用电需求的展望 当前,全国电力供需矛盾突出,加强电力需求管理,控制不合理用电也是节约。实现电力需求管理和综合电力资管理,是电力供应发展的方向。集中式智能电能表不仅能现电能计量、 还能实现电能控制。当电力充足时,可复费电计量,降低电价,鼓励用电;电力供用紧张时,可限制用电或止供电,提高电价,保证重点用电需求。现在我国城镇通 讯络
11、已比较完备,并已延伸到各个角落,应用集中式智能电能构建智能电能管理系统,并结合通讯网络技术,建立电能计远程抄表，用电负荷控制系统,实现电力供需平衡,保证网安全有着广阔的应用前景,也为实现电力需求管理提了一条新途径。 6、结语 虽然本文对智能电表的用电需求进行了研究调查，但整个智能电表是一个相当大的系统工程，仍存在一些问题需要我们去研究、思考解决。随着技术工作者的不断努力，相信不久就会有更趋完善的用电方案出现。参考文献： 1 赵晓丽,张素芳.国内外电力需求管理措施对比研究J.电力需求管理,2005,(5). 2 季强,李志祥,徐仁武,周昭茂.新时期电力需求管理J.电力需求管理,2006,(8).
