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新型设计方法改善智能电表的性能

导读: 成熟的智能电网建成后,智能电表具有自动查询、远程抄表功能,还可以实现自动拉闸断电。

  成熟的智能电网建成后,智能电表具有自动查询、远程抄表功能,还可以实现自动拉闸断电。但目前国内智能电表主要还是以PLC方式进行联网传输数据,暂未采用RF通信方式。本文探讨智能电表在设计上有哪些突破,在功能上还有哪些待完善的地方。

  1 智能电表在设计上的突破

  如图1所示,在智能电网用电信息采集系统中,智能电表介于电力用户和信息采集现场终端之间,主要完成电力用户用电信息的提供、管理和传递,是智能电网的最底层终端设备。

 

图1 智能电表及用电信息采集系统

  1.1信息的提供:计量技术的突破

  从功能上讲,传统电表只要求计量有功电能,智能电表能够实现更多的计量和测量功能,比如电网电压、电流、功率、频率等参数。电表的核心任务是电能计量,但是电能计量已不再是智能电表的唯一功能,智能电表需要提供更多的电力使用状况参数,并将这些信息进行收集、分析和交互管理后产生有用的信息,电力系统再以此实时地做出更好的用电决策和电力系统配置优化。

  从性能上讲,传统电表精度等级较低,随着计量技术的发展,智能电表在计量的精度、动态范围等指标上都有了很大的提高,在启动潜动上也可以做的更准确,可以实现软件校表极大提高生产效率。实际上,目前的智能电表尤其是智能单相表提供的精度等级已远远超过国家标准要求。

  从可靠性上讲,传统电表尤其是感应式电表,其抗干扰性能、防窃电性能、温度性能等方面都比较差,一些不法用户很容易通过简单的手段干扰电表的正常运行,进而达到窃电的目的。智能电表采用领先的现代集成电路设计技术,可以保证在强干扰、宽温度范围下的精确可靠计量,有效的保障电网公司和合法用户的权益,实现用电的公平和公正。

  1.2信息的管理:智能管理的突破

  传统电表没有MCU或者MCU只承担很简单的管理功能,其信息通过字轮来显示,仅能提供电量数据给用户,不能对用电采集进行智能管理。

  智能电表的MCU系统担负用电信息的存储、用电信息的显示和用电信息的传递等管理功能。通过对存储模块、时钟模块、加密模块、计量模块、通信模块、预付费卡等的有效管理,智能电表可以实现预付费、复费率、阶梯电价等用电方式的管理,实现自动拉合闸、自动报警等安全措施的管理,实现自动控制、自动抄表等信息传递的管理。

  使用智能电表,电力用户可根据用电信息改变用电习惯、选择用电方式和时间,提高能源使用效率,减少能源的浪费,实现电能的合理利用。

  使用智能电表,电网公司可利用智能电表对用电信息进行监测,及时发现存在的问题甚至电力故障,为用户提供用电咨询;每户的电力需求可以详细把握,并根据需求调节发电与配电设备,平衡高峰和低谷需求期的用电量,形成发电、配电与用电的及时互动,减少大面积停电、断电等影响社会正常生产、生活的事件发生。

  1.3信息的传递:通信技术的突破

  传统电表是电网中一个个孤立的终端,用电信息依靠人工抄表来收集,效率和可靠性都不能得到保障。而智能电网依靠各种通信手段将智能电表纳入统一的网络中,智能电表作为智能电网的智能终端节点,可以实现自动抄表、自动控制等功能,大大提高了效率和可靠性。

 

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