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摘要:随着社会的发展,人们对电的需求越来越大,电力的供给和需求之间的矛盾愈加明显,使供电企业管理工作面临严峻的挑战。电力供给关系到人民群众生活中的实际利益,影响企业的正常生产。因此,加强对电力供给工作的管理刻不容缓。全面建设智能电网,推广智能电表的使用,是行之有效的方法。智能电表作为时代进步的新产品,比传统电表具备更多的功能,安全性更好,准确性更高。广泛应用智能电表,是智能电网建设的必然选择,适应我国可持续发展战略的需要,具有重要的现实意义。
关键词:智能电表;智能电网;应用;发展
随着我国经济的快速发展,能源的需求量日益增加,电能作为一种主要能源在发展中起着重要的作用。因此,电力系统也在向智能化进行转变,作为智能电网的重要一环,智能电表应运而生。新型的智能电表相比传统的电表,能够更准确的记录电能的使用情况,而且更加安全环保。同时,在智能电网中还能够对电网中的谐波进行检测分析,减少谐波对电网的损害从而对电网的保护具有很好的作用。
一、智能电网与智能电表
国家电网中国电力科学研究院定义的“智能电网”包括以下几个重要内涵:(1) 坚强可靠;(2)经济高效 ;(3) 清洁环保 ;(4) 透明开放 ;(5) 友好互动等。而电能表作为电网计量系统的核心,也从最早的机械感应式电能表与时俱进、不断升级、更新换代到现在为智能电网建设提供坚实基础的智能电能表。智能电表是智能电网的智能终端,它具有多种智能化功能。随着分布式发电和智能电表的不断发展,智能电表的功能也越来越强大,发挥的作用也愈发重要。澳洲、欧洲各国政府出台了补助政策,支持太阳能应用,在 2009 年 3 月我国就已经实施了“太阳能屋顶计划”,以加快太阳能光伏发电技术在城市和农村的应用。这就迫切需要制定规范的双向计量标准,统一各类分布式电源的双向计量及补贴计量规范,在满足独立计量、双向计量和数据采集与监控功能基础上,为用户与电网之间的双向互动提供通道,充分发挥智能电表在未来智能电网中的作用。
二、智能电表的功能、特点
传统的电表抄表率并不高,而且在防窃电等方面也存在着一定的不足,智能电表中使用了诸多新的科学技术,突破了电子式表的发展,以智能芯片作为核心,集成数据库、读表器以及操作系统等,通过计算机通信平台,实现自动化的电力计量和计费,更加快捷便利。
(一)双向通信
智能电表中通信模块,能够实现双向通信,使得数据中心以及通信网络能够双向交流。电力企业可以通过智能电表将用户感兴趣的信息提供给用户,使得用户能够提前获得信息并做好准备工作,对自己的用电方式进行调整优化。将用电情况发布给用户,使其能够对用电情况及时把握。调整电价过程中,要及时通知用户,使用户能够节约用电,使得国家用电压力得以减少。
(二)实现浮动电价
相比于原有的电表,智能电表还有一个功能就是编译,能够电能计量更加准确,并且能够对数据进行测量储存。将有标的的电能信息保存起来,结合之前设定的时间差测量储存电量以及电能。对实时电价的浮动给予支持,使得国家电网的实际需要得以满足,能够对实时电价的电能进行计量。
(三)双向计量
对于发电设备、储能设备分布式的用电量比较大的用户,智能电网能够对电价实时引导,使得用户用电以及购买电量的行为更加经济、合理,减少电费。鼓励用户安装低碳的触电设备,充分发挥太阳能、风能等优势作用,使人们能够节约投资,使用经济性的设备,减少电网电量的压力。
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三、智能电表的应用
(一) 电费结算与配网状态
传统电表的结算流程复杂,账务处理繁琐低效,数据与信息经常发生混淆和错乱的状况,致使结算工作中错误频发,是造成供电企业的效率一直无法有效提高的主要原因。智能电表把结算的流程精简,计费、结算更加准确、及时,通过运用全新的信息处理的技术,改善了电力企业的工作效率与服务的水平,使客户能够更加准确、更加及时地获取能耗信息与账务信息。从我国目前的用电形势来看,根据网络模型与电站测量中得到的信息准确度较低,无法有效避免负载过大引起的各种后果。而通过智能电表就可以对配网状态进行更有效、更准确的测量和评估准确的获得负载量等相关信息,及时发现负载过大以及电能下滑等情况,避免发生不良后果。
(二)电能管理与节能
智能电表可以将及时、有效的信息提供给客户,建立相适应的管理系统,为客户带来更优质、更便捷的供电服务。除了满足客户的各种用电需求,还有助于减少客户对电力的浪费,有利于企业的经济效益和社会效益一同实现。通过把客户的实际用电状况反馈给客户,有利于客户改进不良的用电习惯。除此之外,还能帮助客户及时发现设备的故障以及其他异常的耗能情况,促使客户养成节约用电的习惯。电力企业也可以通过引进、开发新技术和新产品,提升用电的管理水平,最终实现用电过程中供求双方的互利共赢。
(三)管理维护
智能电表能够为用户提供电能信息,使得用户的电源消耗能够减少,将剩余的能源应用到有需要的地方。对于分布式发电设备的用户,提出科学合理的用电以及发电建议,实现用户利益的最大化。对用户的能源进行管理。当前智能电表能够将信息数据准确地提供,在能源管理系统中建立用户服务模块,依据不同的用户给予不同的能源读物,减少能源消耗,避免不必要的能源损失,实现能源的节约。对智能电表进行管理维护,实现电表的资产管理,定期反馈电表的使用情况,对电表数据库进行更新升级。同时健全管理维护制度,进而有效的保护智能电表以及用户的信息。
(四)谐波检测
电力电子技术在迅速的发展,越来越多的电力电子设备在工作时产生的谐波接入电网,电网中的电能质量在逐渐受到不同程度的影响,又随着智能电网不断地发展,智能电网也对智能电表的功能与应用提高了要求。新一代智能电表要求不仅能够计量电网中的电压、电流、有功功率和无功功率外,利用数字信号处理技术还可以对电网中的谐波含量进行检测。在电网供电系统中,电力公司提供的是一个恒定工频(我国为 50H Z)的正弦波电压,在电网配送电能时电网中出现频率高于 50H Z 的电压或电流成分时,这样会导致电网中出现不规律的电流或电压正弦波形,我们于是称这种频率高于50H Z 的电压或电流波形为谐波。谐波会给电网带来很大的危害,谐波会降低电网在传输电能和利用电能的效率,同时还会使电气设备在工作时过热,产生噪音和振动降低电气设备的使用寿命,严重时会损坏电气设备。因此,具有谐波检测功能的智能电表在如今的智能电网中具有很大的意义。
四、结论
随着人们生活水平的提升,工厂生产以及家庭用电量逐渐增多,电力的供应与需求逐渐依旧存在极大矛盾,电力企业面临着更加严峻的发展现实。电力的供应是否正常将与用户的自身利益密切相关,对于社会的生产也有一定的联系,因此是极为重要的。所以必须要提高重视程度,做好电网的管理。智能电网中的智能电表能够很好的计量用电情况,保证储存的智能化,将更加安全、稳定、可靠地电量提供给用户,实现智能电网的良好发展,顺应时代发展的需要,更好地满足人们的多样化需求。
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论文作者:王浩
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/24
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