试论智能电表在智能电网中的应用

试论智能电表在智能电网中的应用

尚晓帆

（呼和浩特供电局内蒙古呼和浩特市010051）

摘要：近年来，随着全世界对环境质量的重视．低碳经济的概念越来越强。作为全世界电力需求最大的国家之一，如何来提高电网效率．如何来提高供电的可靠性和电能质量，如何来完善对电力用户的服务．如何来适应现今开放的能源及电力市场化竞争，是目前摆在电力系统面前的几个重要的课题。智能电网成为一种新的概念．并迅速成为全球电力行业共同研究和探讨的热点问题．而作为电网建设基础装备的智能电表．其发展的力度将大大影响电网实现智能化的进度。

关键词：智能电表；智能电网；应用

电能表是电网计量中的最重要的部分，从发明应用到现在已经过了一百多年。最早应用的是机械感应式电能表，再到以电子元器件为基础的电子式电能表，最后发展到如今所谓的智能电表。随着一百多年来科学技术的不断进步，电能表也在快速的更新换代。在具有电表所具备的核心计量功能的同时，不断增加新的功能，以适应社会的发展，满足用户的需求。

一、智能电网系统

1.1智能电表的发展过程及现状

自爱迪生发明白炽灯以来，人们对电的应用就越来越广泛。在以前的很长一段时间内，人们都在用传统的感应式机械电表，来计量用户的用电情况。但是机械电表往往存在防窃电功能差、抄表效率低、数据偏差大等缺点。直到20世纪70年代，科研人员才成功研制出了电子式电表，他利用模拟或数字电路对电能进行计量。随着科技的不断进步，数字技术的大力发展，科研人员逐步为电子式电表增加了分时计费以及预付费等功能。目前在我国，智能电表的优势还只是抄表的方便和付费便捷，离美国、日本等智能电网发达的国家还有不小的差距，还不能算是真正意义上的智能电表。在未来，电力工作者必须继续做好研究，把用户和供电企业的相互交流这项智能电表的主要功能完善起来。

1.2智能电表的功能及优点

1.2.1可以实现智能的用电控制

智能电表最为用户青睐的功能是它具有帮助用户实现用电控制的功能，对用户来说可以减少用电的消耗。①智能电表可以与现代智能家电密切配合，根据实时电价．合理地控制智能家电的启动停止，通过调整大功率用电设备的开关时间，为用户节约用电。②目前全国都已实行了分时电价，智能电表能够自动调配电气设备在峰谷用电时的负荷．在用电高峰时削减负荷，在用电低谷时的提高负荷．很好地降低了用户的用电成本．提高了经济效益，最重要的是为电网的“避高峰”做出了贡献，大大改善了大伏天、大冷天等气候造成的用电紧张的情况

1.2.2可以实现供电企业与用户的双向通信

现代化的智能电表，里面设置了具有通信功能的模块，使其具有了双向通信的功能、供电企业可以通过智能电表与用户进行互动．一方面将停电通知、实时电费使用情况等用户感兴趣的信息告知用户：另一方面．用户也可以将平时遇到的用电方面的疑惑传达给供电企业。特别是在用电高峰的时候．供电企业可以通过智能电表向用户发布实时信息，引导用户合理安排用电计划，为用户节省电费的同时，降低了电网高峰负荷的压力。

1.2.3具备了双向计量的功能

对于一些大型的企业，自身具备了部分发电能力．智能电表能够根据实时电价．引导企业在用电低谷时购买电量．高峰时自行发电．可以科学地制定自行发电量和购买电量的配比．大大降低了电费的支出，降低了企业的成本。另外，智能电表还能促使用户安装太阳能、风能等清洁能源，改变用电方式而节约用电，减少对电网电量的需求。降低对电网的负荷，同时还能做到降低家庭电费开支等。

二、智能电表在智能电网中的应用

2.1状态预估

当前，配电网侧的潮流分布信息一般不够精确，我们可以在用户侧增设一些监测节点，获取一些较为精确的负载记录和网损记录，以此规避电网内电气设备的过负载或电能质量不断恶化的情况发生。与此同时，将监测数据信息进行优化整合，可以良好校核未知状态下的预估结果和检测数据的精确性。

2.2远程抄表

几年来，我国不断加大对智能电网的建设力度，电能表数量也不断增多，如果仍采用传统的人工抄表方式，不仅会造成抄表效率低、抄表质量差等多种问题，还会影响到供电企业的正常电费结算。而通过智能电表在智能电网中的有效应用，供电企业利用其通讯模块，通过远程计算机对用户电量进行统计，例如通过因特网、移动通信网、电话线等设备对用户进行远程自动抄表工作，这不仅减少人工抄表所带来的费用，还提高了抄表的效率与质量。

2.3预付费管理

用户可以将电费金额预先存入，智能电表则每天抄录一次用电金额，对电费进行扣除结算，当余额不足时电表会提醒用户续费，当预存电费余额为零时智能电表将自动切断电源。用户要想使用智能电表的预付费管理功能，只需要单独设立一个账号，因此非常适宜于多表统一的费用管理。而且这种管理方式对于用电管理中的价格变动、优惠价格以及阶梯计价等复杂计价功能来说，都具有非常重要的意义。

2.4分析电网负荷量，实现科学预测和能效管理

通过智能电表，获取水、热、气等相关信息，为负荷分析提供依据，并进行科学预测和能效管理。供电企业根据时间的变化，对相关信息和负荷特性等方面进行综合性分析，预测出总的峰值需求和总能耗需求。同时，将智能电表的信息及预测结果反馈给客户，让客户根据自身用电需求对用电进行合理调度，最大限度降低能源消耗，实现电网和用户的利益最大化。

2.5对电网相关故障进行检测

智能电表还在故障检测系统当中得到具体应用，促进电表统一管理的实现。通过智能电表，可对电能表、配电元件及用户设备进行检测，及时发现异常情况和设备故障，并发出报警预报，便于工作人员的维护和检修。例如，电网运行中的接地故障、电子设备故障等，智能电表均能够及时反映出来。此外，智能电表的统一管理，包括对表计的定时访问、表计信息库的维护，表计存储位置的确认等等，从而为表计的运行安全和用户信息的完整与准确提供强有力保障。

2.6防窃电

窃电是目前我国用电中一个广泛存在的问题，而智能电表的应用，能够对用户用电状况进行实时监测。当发生窃电行为时，智能电表一方面可以自动终止电能的供应，另一方面还能及时向供电管理部门发送用电异常信息，使其能有针对性的对非法用电情况进行检查，从而有效提升整个智能电网中防窃电的能力。

结语

智能电网的发展已成为世界各国电力工业应对未来挑战的共同选择，是21世纪电力系统的发展方向。随着信息时代的推进及技术的发展，智能电表作为智能电网的神经末梢，在不久的将来，智能电表将在信息社会中发挥更大的作用，具有更加广阔的应用前景。智能电能表作为智能电网建设的重要基础装备，其发展对于电网实现信息化、自动化、互动化必将具有越来越重要的支撑作用。

参考文献：

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