Разумны лічыльнік электраэнергіі з'яўляецца адным з асноўных прылад для збору даных разумнай электрасеткі (асабліва разумнай сеткі размеркавання электраэнергіі).Ён бярэ на сябе задачы збору даных, вымярэння і перадачы першапачатковай электраэнергіі і з'яўляецца асновай для інтэграцыі інфармацыі, аналізу і аптымізацыі і прадстаўлення інфармацыі.У дадатак да асноўных вымяральных функцый традыцыйных лічыльнікаў электраэнергіі разумныя лічыльнікі электраэнергіі таксама маюць функцыі двухбаковага ўліку розных тарыфаў, функцыю кантролю карыстальніка, функцыю двухбаковай перадачы даных розных рэжымаў перадачы даных, функцыю абароны ад несанкцыянаванага ўмяшання і інш. інтэлектуальныя функцыі, адаптавацца да выкарыстання разумных электрасетак і аднаўляльных крыніц энергіі.
Удасканаленая інфраструктура ўліку (AMI) і сістэма аўтаматычнага счытвання лічыльнікаў (AMR), пабудаваная на аснове разумнага ўліку электраэнергіі, могуць прадастаўляць карыстальнікам больш падрабязную інфармацыю аб спажыванні электраэнергіі, дазваляючы ім лепш кіраваць сваім спажываннем электраэнергіі для дасягнення мэты эканоміі электраэнергіі і скарачэння выкіды парніковых газаў.Рознічныя гандляры электраэнергіяй могуць гнутка ўстанаўліваць цану TOU у адпаведнасці з попытам карыстальнікаў, каб садзейнічаць рэфармаванню сістэмы цэн на рынку электраэнергіі.Размеркавальныя кампаніі могуць хутчэй выяўляць няспраўнасці і своечасова рэагаваць, каб узмацніць кантроль і кіраванне электрасеткай.
Асноўнае абсталяванне электраэнергіі, збору, вымярэння і перадачы даных аб сырой электрычнай энергіі маюць высокую надзейнасць, высокую дакладнасць і нізкае энергаспажыванне і г.д.
Вызначэнне паняцця
ESMA
▪ Eskom South Africa Power Company
DRAM
Кітай
2 Прынцып працы
3 класіфікацыя
▪ Электрамеханічная інтэграцыя
▪ Цалкам электронны
4. Функцыянальныя характарыстыкі
5. Асноўныя прыкладання
6. Перавагі
Паняцці
Канцэпцыя разумнага лічыльніка ўзыходзіць да 1990-х гадоў.Калі статычныя лічыльнікі электраэнергіі ўпершыню з'явіліся ў 1993 годзе, яны былі ў 10-20 разоў даражэй электрамеханічных лічыльнікаў, таму імі карысталіся ў асноўным буйныя карыстальнікі.З павелічэннем колькасці электралічыльнікаў з тэлекамунікацыйнай магчымасцю неабходна распрацаваць новую сістэму для рэалізацыі паказанняў лічыльнікаў і кіравання данымі.У такіх сістэмах даныя вымярэнняў пачынаюць адкрывацца для такіх сістэм, як аўтаматызацыя размеркавання, але гэтыя сістэмы яшчэ не здольныя эфектыўна выкарыстоўваць адпаведныя даныя.Падобным чынам дадзеныя аб спажыванні энергіі ў рэжыме рэальнага часу з перадаплачаных лічыльнікаў рэдка выкарыстоўваюцца ў такіх праграмах, як кіраванне энергіяй або меры па энергазберажэнні.
З развіццём тэхналогій серыйна вырабленыя статычныя лічыльнікі электраэнергіі могуць атрымаць магутную ёмістасць для апрацоўкі і захоўвання дадзеных па вельмі нізкай цане, такім чынам, здольнасць прасоўваць інтэлектуальны ўзровень лічыльнікаў электраэнергіі малых карыстальнікаў значна паляпшаецца, і статычныя лічыльнікі электраэнергіі паступова замянілі традыцыйныя электрамеханічныя лічыльнікі электраэнергіі.
Для разумення «разумнага лічыльніка» ў свеце не існуе адзінай канцэпцыі або міжнароднага стандарту.Канцэпцыя разумнага электралічыльніка звычайна прынята ў Еўропе, а тэрмін разумны электралічыльнік адносіцца да разумных лічыльнікаў электраэнергіі.У Злучаных Штатах выкарыстоўвалася паняцце Advanced Meter, але сутнасць была тая ж.Нягледзячы на тое, што разумны лічыльнік перакладаецца як разумны лічыльнік або разумны лічыльнік, у асноўным гэта адносіцца да разумнага лічыльніка электраэнергіі.Розныя міжнародныя арганізацыі, даследчыя ўстановы і прадпрыемствы далі розныя азначэнні «разумнага лічыльніка» ў спалучэнні з адпаведнымі функцыянальнымі патрабаваннямі.
ESMA
Еўрапейскі альянс разумных вымярэнняў (ESMA) апісвае характарыстыкі вымярэння для вызначэння разумных лічыльнікаў электраэнергіі.
(1) Аўтаматычная апрацоўка, перадача, кіраванне і выкарыстанне даных вымярэнняў;
(2) Аўтаматычнае кіраванне лічыльнікамі электраэнергіі;
(3) Двухбаковая сувязь паміж лічыльнікамі электраэнергіі;
(4) Прадастаўленне своечасовай і каштоўнай інфармацыі аб спажыванні энергіі адпаведным удзельнікам (уключаючы спажыўцоў энергіі) у рамках сістэмы разумнага ўліку;
(5) Падтрымка павышэння энергаэфектыўнасці і паслуг сістэм кіравання энергіяй (вытворчасць, перадача, размеркаванне і выкарыстанне).
Паўднёваафрыканская кампанія Eskom Power
У параўнанні з традыцыйнымі лічыльнікамі разумныя лічыльнікі могуць прадастаўляць больш інфармацыі аб спажыванні, якая можа быць адпраўлена на лакальныя серверы праз пэўную сетку ў любы час для дасягнення мэт вымярэння і кіравання рахункамі.Ён таксама ўключае:
(1) Інтэграваныя розныя перадавыя тэхналогіі;
(2) паказанні лічыльніка ў рэжыме рэальнага або квазірэальнага часу;
(3) Падрабязныя характарыстыкі нагрузкі;
(4) Запіс адключэння электрычнасці;
(5) Маніторынг якасці энергіі.
DRAM
Згодна з Кааліцыяй рэагавання на попыт і пашыранага вымярэння (DRAM), разумныя лічыльнікі электраэнергіі павінны мець магчымасць выконваць наступныя функцыі:
(1) Вымяраць дадзеныя аб энергіі ў розныя перыяды часу, у тым ліку пагадзінныя або аўтарытэтныя перыяды часу;
(2) Дазваленне спажыўцам электраэнергіі, энергетычным кампаніям і сэрвісным агенцтвам гандляваць электраэнергіяй па розных цэнах;
(3) Прадастаўленне іншых даных і функцый для паляпшэння якасці энергазабеспячэння і вырашэння праблем у абслугоўванні.
Кітай
Інтэлектуальны прыбор, вызначаны ў Кітаі, - гэта прыбор з мікрапрацэсарам у якасці ядра, які можа захоўваць інфармацыю аб вымярэннях і рабіць аналіз, сінтэз і ацэнку вынікаў вымярэнняў у рэжыме рэальнага часу.Як правіла, ён мае функцыю аўтаматычнага вымярэння, магутную магчымасць апрацоўкі даных, аўтаматычную рэгуляванне нуля і пераўтварэнне адзінак, простую падказку аб няспраўнасці, функцыю ўзаемадзеяння чалавека і машыны, абсталяваны панэллю кіравання і дысплеем, з пэўнай ступенню штучнага інтэлекту.Электронныя шматфункцыянальныя лічыльнікі электраэнергіі з мікрапрацэсарамі звычайна вызначаюцца як разумныя лічыльнікі электраэнергіі, і ў іх уводзяцца такія функцыі, як функцыі сувязі (аператар, GPRS, ZigBee і г.д.), шматкарыстальніцкі ўлік і ўлік для пэўных карыстальнікаў (напрыклад, электравозы). канцэпцыя разумных лічыльнікаў электраэнергіі.
У цэлым гэта можна разглядаць як: інтэлектуальны электралічыльнік, заснаваны на мікрапрацэсарным прымяненні і сеткавай камунікацыйнай тэхналогіі ў якасці ядра інтэлектуальнага прыбора, аўтаматычнага ўліку/вымярэння, апрацоўкі даных, двухбаковай сувязі і магчымасці пашырэння функцый, можа дасягнуць двухнакіраванага вымярэння, дыстанцыйнага/ лакальная сувязь, узаемадзеянне ў рэжыме рэальнага часу і разнастайнасць цэнаўтварэння на электраэнергію, дыстанцыйнае электразабеспячэнне, маніторынг якасці электраэнергіі, паказанні лічыльнікаў цяпла вады, узаемадзеянне з карыстальнікамі і іншыя функцыі.Сістэмы разумнага ўліку, заснаваныя на разумных лічыльніках, могуць падтрымліваць патрабаванні да разумнай сеткі для кіравання нагрузкай, размеркаванага доступу да электраэнергіі, энергаэфектыўнасці, дыспетчарызацыі сеткі, гандлю электраэнергіяй на рынку і скарачэння выкідаў.
Рэдагаванне прынцыпу працы
Інтэлектуальны лічыльнік электраэнергіі - гэта перадавая прылада ўліку, якая збірае, аналізуе і кіруе інфармацыяй аб электрычнай энергіі на аснове сучасных камунікацыйных, камп'ютэрных і вымяральных тэхналогій.Асноўны прынцып інтэлектуальнага лічыльніка электраэнергіі: спадзявацца на аналагава-цыфравы пераўтваральнік або вымяральны чып для збору току і напружання карыстальніка ў рэжыме рэальнага часу, аналізу і апрацоўкі з дапамогай цэнтральнага працэсара, рэалізацыі разліку дадатнага і адмоўнага напрамку, пікавай даліны або чатырох квадрантаў электрычнай энергіі, і далей выводзіць змест электрычнасці праз сувязь, дысплей і іншыя сродкі.
Структура і прынцып працы электроннага інтэлектуальнага лічыльніка электраэнергіі значна адрозніваюцца ад традыцыйнага індукцыйнага лічыльніка электраэнергіі.
Склад інтэлектуальных лічыльнікаў электраэнергіі
Амперметр індукцыйнага тыпу ў асноўным складаецца з алюмініевай пласціны, шпулькі бягучага напружання, пастаяннага магніта і іншых элементаў.Яго прынцып працы ў асноўным вымяраецца ўзаемадзеяннем віхравых токаў, выкліканым токавай шпулькай і рухомай свінцовай пласцінай.Электронны інтэлектуальны лічыльнік у асноўным складаецца з электронных кампанентаў, і яго прынцып працы заснаваны на выбарцы напружання крыніцы харчавання карыстальніка і току ў рэжыме рэальнага часу, зноў жа выкарыстоўвае спецыялізаваную інтэгральную схему лічыльніка ват-гадзін, апрацоўку сігналу выбаркі напружання і току, што ператвараецца ў імпульсны выхад, канчаткова кіраваны адначыпавым мікракампутарам для апрацоўкі, імпульсны дысплей для энергаспажывання і выхаду.
Звычайна мы называем колькасць імпульсаў, выпраменьваных аналагава-цыфравым пераўтваральнікам, пастаяннай імпульсу пры вымярэнні аднаго градуса электрычнасці ў разумным лічыльніку.Для разумнага лічыльніка гэта адносна важная канстанта, таму што колькасць імпульсаў, выпраменьваных аналагава-цыфравым пераўтваральнікам за адзінку часу, будзе непасрэдна вызначаць дакладнасць вымярэння лічыльніка.
Класіфікацыя лічыльнікаў электраэнергіі
З пункту гледжання структуры інтэлектуальны лічыльнік ват-гадзіны можна ўмоўна падзяліць на дзве катэгорыі: электрамеханічны ўбудаваны лічыльнік і цалкам электронны лічыльнік.
Электрамеханічная інтэграцыя
Электрамеханічны ўсё ў адным, а менавіта ў арыгінальным механічным лічыльнікам, прымацаваным да пэўных частак, якія ўжо выконваюць неабходныя функцыі, зніжаюць кошт і просты ў ўстаноўцы.Яго канструктыўная схема, як правіла, не разбурае фізічную структуру лічыльніка току, не змяняючы арыгінал на аснове яго нацыянальнага стандарту вымярэння, шляхам дадання сэнсарнай прылады, якая ператвараецца ў механічны лічыльнік з выхадам электрычных імпульсаў, сінхранізуючы электронную і механічную нумарацыю.Дакладнасць вымярэння не ніжэй, чым у звычайнага механічнага лічыльніка.У гэтай канструктыўнай схеме выкарыстоўваецца спелая тэхналогія арыгінальнага лічыльніка, які ў асноўным выкарыстоўваецца для рэканструкцыі старога стала.
Поўны электронны
Усе электронныя тыпы выкарыстоўваюць інтэгральную схему электронных прылад у якасці ядра ад вымярэння да апрацоўкі даных, пазбаўляюцца ад механічных частак і маюць асаблівасці паменшанага аб'ёму, падвышанай надзейнасці, дакладней, зніжэння энергаспажывання і значнага паляпшэння вытворчага працэсу. .
Асаблівасці
(1) Надзейнасць
Дакладнасць застаецца нязменнай на працягу доўгага часу, няма развалу колаў, ніякіх эфектаў ўстаноўкі і транспарціроўкі і г.д.
(2) Дакладнасць
Шырокі дыяпазон, шырокі каэфіцыент магутнасці, адчувальнасць да запуску і г.д.
(3) Функцыя
Ён можа рэалізаваць функцыі цэнтралізаванага зняцця паказанняў лічыльнікаў, шматтарыфнасці, папярэдняй аплаты, прадухілення крадзяжоў электраэнергіі, задавальнення патрабаванняў да паслуг доступу ў сетку Інтэрнэт.
(4) Прадукцыйнасць выдаткаў
Высокая эканамічная прадукцыйнасць, можа быць зарэзерваваны для функцый пашырэння, на якія ўплывае цана на сыравіну, напрыклад, мала.
(5) Запыт трывогі: калі колькасць электраэнергіі, якая засталася, меншая за колькасць электраэнергіі, зададзенай сігналізацыяй, лічыльнік часта паказвае колькасць электраэнергіі, якая засталася, каб нагадаць карыстальніку набыць электраэнергію;Калі астатняя магутнасць у лічыльніку роўная магутнасці сігналізацыі, магутнасць адключэння адключаецца адзін раз, карыстальнік павінен уставіць карту IC, каб аднавіць электразабеспячэнне, карыстальнік павінен своечасова набыць электраэнергію ў гэты час.
(6) Абарона дадзеных
Тэхналогія цалкам цвёрдацельных інтэгральных схем выкарыстоўваецца для абароны даных, і даныя могуць захоўвацца больш за 10 гадоў пасля збою харчавання.
(7) Аўтаматычнае адключэнне
Калі пакінутая колькасць электраэнергіі ў электралічыльніку роўная нулю, лічыльнік аўтаматычна адключыцца і перапыніць падачу электраэнергіі.У гэты час карыстальнік павінен своечасова купляць электраэнергію.
(8) Функцыя зваротнага запісу
Карта харчавання можа запісваць накапляльнае энергаспажыванне, рэшткавую магутнасць і магутнасць перасячэння нуля ў сістэму продажу электраэнергіі для зручнасці статыстычнага кіравання аддзела кіравання.
(9) Функцыя агляду выбаркі карыстальніка
Праграмнае забеспячэнне для продажу электраэнергіі можа забяспечваць інспекцыю выбаркі даных аб спажыванні электраэнергіі і забяспечваць прыярытэтную выбарку паслядоўнасцей карыстальнікаў па меры неабходнасці.
(10) Моцны запыт
Устаўце карту IC, каб паказаць агульную набытую магутнасць, колькасць набытай энергіі, апошнюю набытую магутнасць, сукупнае спажыванне энергіі і астатнюю магутнасць.
(11) Абарона ад перанапружання
Калі фактычная нагрузка перавышае зададзенае значэнне, лічыльнік аўтаматычна адключае харчаванне, устаўляе картку кліента і аднаўляе электразабеспячэнне.
Асноўныя прыкладанні
(1) Разлік і ўлік
Інтэлектуальны лічыльнік электраэнергіі можа рэалізаваць дакладную апрацоўку інфармацыі аб разліку выдаткаў у рэжыме рэальнага часу, што спрашчае складаны працэс апрацоўкі рахункаў у мінулым.У асяроддзі рынку электраэнергіі дыспетчары могуць больш своечасова і зручна пераключаць прадаўцоў энергіі і нават рэалізаваць аўтаматычнае пераключэнне ў будучыні.У той жа час карыстальнікі таксама могуць атрымліваць больш дакладную і своечасовую інфармацыю аб спажыванні энергіі і ўліковую інфармацыю.
(2) Ацэнка стану размеркавальнай сеткі
Інфармацыя аб размеркаванні патоку электраэнергіі на баку размеркавальнай сеткі недакладная, галоўным чынам таму, што інфармацыя атрымана ў выніку комплекснай апрацоўкі мадэлі сеткі, значэння ацэнкі нагрузкі і інфармацыі вымярэнняў на баку высокага напружання падстанцыі.Пры даданні вымяральных вузлоў на баку карыстальніка можна атрымаць больш дакладную інфармацыю аб нагрузцы і стратах у сетцы, што дазваляе пазбегнуць перагрузкі і пагаршэння якасці электраэнергіі энергаабсталявання.Дзякуючы інтэграцыі вялікай колькасці даных вымярэнняў можна рэалізаваць ацэнку невядомага стану і праверыць дакладнасць даных вымярэнняў.
(3) Маніторынг якасці электраэнергіі і надзейнасці электразабеспячэння
Інтэлектуальныя лічыльнікі электраэнергіі могуць кантраляваць якасць электраэнергіі і стан электразабеспячэння ў рэжыме рэальнага часу, каб своечасова і дакладна рэагаваць на скаргі карыстальнікаў і загадзя прымаць меры для прадухілення праблем з якасцю электраэнергіі.Традыцыйны метад аналізу якасці электраэнергіі мае разрыў у рэальным часе і эфектыўнасці.
(4) Аналіз нагрузкі, мадэляванне і прагназаванне
Дадзеныя аб спажыванні вады, газу і цеплавой энергіі, сабраныя разумнымі лічыльнікамі электраэнергіі, можна выкарыстоўваць для аналізу і прагназавання нагрузкі.Пры ўсебаковым аналізе прыведзенай вышэй інфармацыі з характарыстыкамі нагрузкі і зменамі часу можна ацаніць і спрагназаваць агульнае спажыванне энергіі і пікавы попыт.Гэтая інфармацыя дапаможа карыстальнікам, рознічным гандлярам электраэнергіяй і аператарам размеркавальных сетак садзейнічаць рацыянальнаму выкарыстанню электраэнергіі, эканоміі энергіі і скарачэнню спажывання, а таксама аптымізацыі планавання і раскладу сетак.
(5) Рэакцыя з боку патрабавання магутнасці
Рэакцыя з боку попыту азначае кантроль нагрузак карыстальнікаў і размеркаванай генерацыі праз цэны на электраэнергію.Яна ўключае ў сябе кантроль коштаў і прамы кантроль нагрузкі.Кантроль цэн звычайна ўключае ў сябе час выкарыстання, рэжым рэальнага часу і надзвычайныя пікавыя стаўкі для задавальнення звычайнага, кароткатэрміновага і пікавага попыту адпаведна.Прамое кіраванне нагрузкай звычайна ажыццяўляецца сеткавым дыспетчарам у залежнасці ад стану сеткі з дапамогай выдаленай каманды для доступу і адключэння нагрузкі.
(6) Маніторынг і кіраванне энергаэфектыўнасцю
Адпраўляючы інфармацыю аб спажыванні энергіі з разумных лічыльнікаў, карыстальнікі могуць быць заахвочаны знізіць спажыванне энергіі або змяніць спосаб яе выкарыстання.Для хатніх гаспадарак, абсталяваных абсталяваннем размеркаванай генерацыі, ён таксама можа даць карыстальнікам разумныя схемы выпрацоўкі і спажывання энергіі, каб максымізаваць перавагі карыстальнікаў.
(7) Кіраванне энергіяй карыстальніка
Прадастаўляючы інфармацыю, інтэлектуальныя лічыльнікі могуць быць пабудаваны на сістэме кіравання энергіяй карыстальніка, для розных карыстальнікаў (карыстальнікаў-пасаяннікаў, камерцыйных і прамысловых карыстальнікаў і г.д.), каб прадастаўляць паслугі па кіраванні энергіяй, кантраляваць унутранае асяроддзе (тэмпература, вільготнасць, асвятленне). , і г.д.) у той жа час, наколькі гэта магчыма, каб паменшыць спажыванне энергіі, рэалізаваць мэты па скарачэнні выкідаў.
(8) Энергазберажэнне
Прадастаўляць карыстальнікам даныя аб спажыванні энергіі ў рэжыме рэальнага часу, садзейнічаць карэкціроўцы іх звычак спажывання энергіі і своечасоваму выяўленню ненармальнага спажывання энергіі, выкліканага няспраўнасцю абсталявання.На аснове тэхналогіі разумных лічыльнікаў энергетычныя кампаніі, пастаўшчыкі абсталявання і іншыя ўдзельнікі рынку могуць прадастаўляць карыстальнікам новыя прадукты і паслугі, такія як розныя тыпы цэн на электраэнергію ў сетцы з падзелам часу, кантракты на электраэнергію з выкупам, кантракты на электраэнергію па спотавай цане і г.д.
(9) Інтэлігентная сям'я
Разумны дом
Разумны дом - гэта дом, дзе розныя прылады, машыны і іншае энергаёмістае абсталяванне аб'яднаны ў сетку і кіруецца ў адпаведнасці з патрэбамі і паводзінамі жыхароў, тэмпературай вонкавага паветра і іншымі параметрамі.Ён можа рэалізаваць узаемасувязь сістэм ацяплення, сігналізацыі, асвятлення, вентыляцыі і іншых сістэм, каб рэалізаваць дыстанцыйнае кіраванне хатняй аўтаматызацыяй, прыборамі і іншым абсталяваннем.
(10) Прафілактычнае абслугоўванне і аналіз няспраўнасцяў
Функцыя вымярэння інтэлектуальных лічыльнікаў электраэнергіі дапамагае рэалізаваць прафілактыку і абслугоўванне кампанентаў размеркавальнай сеткі, лічыльнікаў электраэнергіі і карыстальніцкага абсталявання, такіх як выяўленне скажэння формы сігналу напружання, гарманічных, дысбалансу і іншых з'яў, выкліканых няспраўнасцю сілавога электроннага абсталявання і замыкання на зямлю.Даныя вымярэнняў таксама могуць дапамагчы сетцы і карыстальнікам прааналізаваць няспраўнасці і страты кампанентаў сеткі.
(11) Аплата перадаплатай
Разумныя лічыльнікі прапануюць меншы кошт, больш гнуткі і зручны метад перадаплаты, чым традыцыйныя метады перадаплаты.
(12) Кіраванне лічыльнікамі электраэнергіі
Кіраванне лічыльнікамі ўключае: кіраванне актывамі ўстаноўленага лічыльніка;Вядзенне інфармацыйнай базы лічыльнікаў;Перыядычны доступ да лічыльніка;Забяспечыць правільную ўстаноўку і эксплуатацыю лічыльніка;Праверце размяшчэнне лічыльнікаў і правільнасць інфармацыі карыстальніка і г.д.
Час публікацыі: 04 лістапада 2020 г