智能电表在太阳能家用系统（SHS）中的应用分析

智能电表在太阳能家用系统（SHS）中的应用分析

李杰

(华北电力大学电气与电子工程学院)

摘要：随着电力系统的改革发展，能源绿色化和系统智能化已经成为了当前能源发展的必然趋势。而智能电表与太阳能家用系统的相互配合成为了智能科技运用再绿色能源中的代表。智能电表在该系统中的应用，进一步促进了电力系统的发展，值得进一步推广。

关键词：智能电表；SHS；电能计量

0引言

近年来，随着全球能源形势逐渐紧张，人类环保意识逐渐加强，对传统能源结构的改革已经引起了众多学者和政府的重视。新能源的发展将会占据主导地位，而目前太阳能因为其具有方便快捷，绿色健康，投入产出比大等特点，渐渐为人们所重视。目前对于太阳能的研究与利用，可以很大程度地解决当前的全球能源危机。太阳能电池板作为最为便捷便宜的光伏发电产品，已经遍布我国全国各地，在发电领域起着很大的作用。

在政府对光伏产业的大力支持下，我国大部分农村地区以及部分城市地区的屋顶已经布满了太阳能发电板，为用户构建成了小型光伏发电系统，实现电力自给自足的状态。但是，随着电力改革的进一步发展，用户——电网互相配用电的体系将会实现。同时，智能电表将会发挥越来越大的作用，使得该体系能够顺利实现。

1太阳能家用系统简述

太阳能家用系统（SolarHomeSystem）主要是指在用户住宅、工作区等地的室外或屋顶，安装太阳能发电系统，为用户提供自身的用电。白天利用太阳能板发电并将电能存储到蓄电池当中，晚上对蓄电池中的电能进行逆变利用。该系统主要由光伏组件，充放电控制组件，蓄电池和逆变器组成。[1]

当前太阳能家用系统主要分为了离网发电系统和并网发电系统。离网发电系统是指该发电系统独立于国家电网之外，用户自行使用，与大电网属于不同的体系。而并网发电系统是指光伏发电组件产生的直流电直接逆变为与国家电网相符合的交流电，并直接接入公共电网。这种发电站一般属于国家集中光伏发电站，把电能统一输送至电网，进行统一的调度配用。而随着电力系统的改革，离网发电系统与并网发电系统终将融合，用户与电网可以进行双向售电购电，如果用户有多余的电量，也能够把它售卖到电网中，供电网统一调度分配。

2智能电表概述[2]

智能电网的结构越来越复杂，智能电表作为其中不可或缺的部分，通过它可以对电网进行数字化可视化的精确管理，从而打造统一的数据采集中心，通过现代通信技术及时传输用户数据至供电公司，来实现对电网的精确把控。

智能电表可以采集用户的用电量，电压电流，频率波动等数据，使得供电公司能够随时掌握用户侧的电能使用情况。对于大型企业，通过智能电表可以监测他们的用电负荷以及预测高峰用电时间，来提前做好准备，防止其影响电网的稳定性。此外，智能电表可以运用冻结数据、计量电能的方法，进一步为专业技术人员对用户数据进行分析，查找线损的具体因素来进行线损管理。

3智能电表在太阳能家用系统中的应用

3.1全面提高发电性能的功能

在太阳能发电系统中应用自动化、数字化的智能计量装置，不仅可以提高发电的效率，还可以为用户提供全面、优质的服务。可以随时计量当前的发电和用电状况，从而对发电量和存储量进行及时的调控，来达到最优的经济效益。同时还可以实现检验电能质量，检测设备状况以及是否有参数越线的功能，而这些信息又可以为系统控制中心所利用，从而达到保护设备的目的。

3.2实现端口数据高效处理传输的功能

智能电表是在硬件传感器的基础上，不断采集数据进行存储处理，利用现代通信技术进行高速传输，从而提高电能监测的效率。所以，与传统的电表相比，智能电表有着明显的优势，使得终端数据处理成为可能，并且具有较强的稳定性。所以智能电表的应用，可以从根本上解决现有终端数据处理能力差，数据处理能力弱，信息传送量大，信息传送速度慢的问题，提升量测装置的性能。

3.3实现信息双向互联的功能

智能电表广泛应用的目的之一便是强化智能电网的建设，推动物联网在电力系统中的泛在化。同时，通过与智能电网的连接，实现两者的信息交汇，才能真正发挥电表的潜力。对于电力市场完全开放的状况，智能电表可以成为调度中心和用户的信息交汇点，但是并不包含控制信息。调度中心可以通过当前的电网需求进行实时的电价调整，用户可以接收当前电价信息，来进行用电与售电的选择，实现电网用户的双赢。同时也可以记录该用户自用电、自发电、自售电的各种信息参数，从而提高太阳能家用系统的经济效益。[3][4]

3.4实现电能计量的规范化

当前的光伏发电系统技术多样化，厂家标准也多样化，很难实现不同系统的互联，对电能的量测以及信息的交互造成了困难。智能电表的应用，能够加速传统老旧设备的更新，并且促进电能表市场的标准统一化，使得各个厂家的电气设备可以直接进行互相通信。并且智能电表的使用，可以不断完善检测技术，来提高量测的精确度和效率。此外，还可以提高太阳能家用系统的装置稳定性，加强工作人员的工作积极性和操作水平，便于改善当前光伏市场的工作效率。

3.5实现电力市场的人性化

在智能光伏管理系统中，智能电表可以对用户提供独特的人性化和个性化的服务，满足不同层次不同类别用户的实际需要。比如：智能化的电费管理系统中，如果发现当前用户的电费不足时，可以及时对用户进行提醒，请用户进行充值。并且在用户充值的时候，也不再局限于以前的现金交易，而是与互联网对接，进行微信或支付宝的充值交易，达到足不出户充电费的效果。而且还可以对于特殊用户，在预存电费用完的时候，不进行直接断电，而是给一定的预付费电量，防止由于突然断电造成巨大的损失。当前，我国已经安装了5亿多台新型智能电表，逐渐取代了传统电表，实现用户与企业的之间的信息交互共享。在使用智能电表后，可以提高太阳能家用系统的效率，提高企业用户的透明公开度，让用户和企业实现互赢。

4结语

总而言之，智能电表在太阳能家用系统中有着巨大的发挥空间，起着关键的作用。既可以优化光伏自发电系统的效率和经济效益，又可以帮助电网进行电力系统的规划管理。供电公司和光伏产业公司需要重视智能电表相关技术，充分挖掘和发挥这种技术的重要价值，在保证电能质量的前提下，来实现经济利益的最大化和服务的最优化，促进电力服务水平的提高和电力行业的发展。为实现“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”的建设目标而奋斗。

参考文献:

[1]卓放.光伏发电系统通常分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统[J].电气应用,2015,34(07):15.

[2]朱京路,庄杰.基于MC9S12X128的单相远程费控智能电表设计[J].电工技术,2016(12):19+79.

[3]张素文,张辉.智能电表及集抄系统在线损管理中的应用[J].中国电力企业管理,2017(02):94-95.

[4]石荔枝.电量远程抄表系统在线损管理中的应用[J].内蒙古科技与经济,2012(13):112+114.