Pametno brojilo električne energije je jedna od osnovne opreme za prikupljanje podataka pametne elektroenergetske mreže (posebno pametne elektrodistributivne mreže).Preuzima poslove prikupljanja podataka, mjerenja i prijenosa izvorne električne energije i predstavlja osnovu za integraciju informacija, analizu i optimizaciju i prezentaciju informacija.Uz osnovnu mjernu funkciju tradicionalnih brojila električne energije, pametna brojila električne energije imaju i funkcije dvosmjernog mjerenja različitih stopa, funkciju korisničke kontrole, funkciju dvosmjerne komunikacije podataka različitih načina prijenosa podataka, funkciju anti-tamperin i druge inteligentne funkcije, prilagođavaju se upotrebi pametnih energetskih mreža i obnovljive energije.
Napredna mjerna infrastruktura (AMI) i sistem automatskog očitavanja brojila (AMR) izgrađen na bazi pametnog mjerenja električne energije mogu korisnicima pružiti detaljnije informacije o potrošnji električne energije, omogućavajući im da bolje upravljaju svojom potrošnjom kako bi postigli cilj uštede električne energije i smanjenja emisije gasova staklene bašte.Trgovci električnom energijom mogu fleksibilno određivati TOU cijenu prema zahtjevima korisnika kako bi promovirali reformu sistema cijena na tržištu električne energije.Distributivne kompanije mogu brže otkriti kvarove i pravovremeno reagirati kako bi ojačale kontrolu i upravljanje električnom mrežom.
Osnovna oprema za energiju i energiju, prikupljanje, mjerenje i prijenos podataka o sirovoj električnoj energiji ima visoku pouzdanost, visoku preciznost i nisku potrošnju energije itd.
Definicija koncepta
ESMA
▪ Eskom South Africa Power Company
DRAM
kina
2 Princip rada
3 klasifikacija
▪ Elektromehanička integracija
▪ Potpuno elektronski
4. Funkcionalne karakteristike
5. Glavne aplikacije
6. Prednosti
Koncepti
Koncept Smart Meter datira iz 1990-ih.Kada su se 1993. prvi put pojavila statička brojila, bila su 10 do 20 puta skuplja od elektromehaničkih brojila, pa su ih uglavnom koristili veliki korisnici.Sa povećanjem broja brojila električne energije sa telekomunikacionim mogućnostima, potrebno je razviti novi sistem za realizaciju očitavanja brojila i upravljanja podacima.U takvim sistemima, mjerni podaci počinju da se otvaraju sistemima kao što je automatizacija distribucije, ali ovi sistemi još nisu u stanju da efikasno koriste relevantne podatke.Slično tome, podaci o potrošnji energije u realnom vremenu sa prepaid brojila rijetko se koriste u aplikacijama kao što su upravljanje energijom ili mjere uštede energije.
S napretkom tehnologije, masovno proizvedena statička električna brojila mogu steći moćnu obradu podataka i kapacitet skladištenja po vrlo niskoj cijeni, tako da je sposobnost promoviranja inteligentnog nivoa brojila električne energije malih korisnika uvelike poboljšana, a statička brojila električne energije su postepeno zamijenjena tradicionalna elektromehanička brojila električne energije.
Za razumijevanje “pametnog mjerača” u svijetu ne postoji jedinstven koncept ili međunarodni standard.Koncept pametnog električnog brojila se obično usvaja u Evropi, dok se termin pametno električno brojilo odnosi na pametna brojila električne energije.U Sjedinjenim Državama je korišten koncept Advanced Meter, ali je supstanca bila ista.Iako se pametno brojilo prevodi kao pametno brojilo ili pametno brojilo, uglavnom se odnosi na pametno brojilo električne energije.Različite međunarodne organizacije, istraživačke institucije i preduzeća dale su različite definicije „pametnog merača“ u kombinaciji sa odgovarajućim funkcionalnim zahtevima.
ESMA
European Smart Metering Alliance (ESMA) opisuje karakteristike mjerenja za definiranje pametnih brojila električne energije.
(1) automatska obrada, prenos, upravljanje i korištenje mjernih podataka;
(2) Automatsko upravljanje brojilima električne energije;
(3) Dvosmjerna komunikacija između brojila električne energije;
(4) Pružiti pravovremene i vrijedne informacije o potrošnji energije relevantnim učesnicima (uključujući potrošače energije) u okviru sistema pametnog mjerenja;
(5) Podrška unapređenju energetske efikasnosti i usluga sistema upravljanja energijom (proizvodnja, prenos, distribucija i korišćenje).
Južnoafrička kompanija Eskom Power Company
U poređenju sa tradicionalnim brojilima, pametna brojila mogu pružiti više informacija o potrošnji, koje se mogu poslati lokalnim serverima putem određene mreže u bilo koje vrijeme kako bi se postigla svrha mjerenja i upravljanja naplatom.Također uključuje:
(1) Integrisane su razne napredne tehnologije;
(2) očitavanje brojila u realnom vremenu ili kvazi realnom vremenu;
(3) detaljne karakteristike opterećenja;
(4) zapisnik o nestanku struje;
(5) Praćenje kvaliteta električne energije.
DRAM
Prema Koaliciji za odgovor na potražnju i napredno mjerenje (DRAM), pametna brojila električne energije trebala bi biti u stanju da ostvare sljedeće funkcije:
(1) Mjerite podatke o energiji u različitim vremenskim periodima, uključujući satne ili mjerodavne vremenske periode;
(2) Omogućavanje potrošačima električne energije, elektroprivredama i uslužnim agencijama da trguju električnom energijom po različitim cijenama;
(3) Obezbediti druge podatke i funkcije za poboljšanje kvaliteta usluge električne energije i rešavanje problema u službi.
kina
Inteligentni instrument definiran u Kini je instrument sa mikroprocesorom kao jezgrom, koji može pohraniti mjerne informacije i napraviti analizu, sintezu i prosuđivanje rezultata mjerenja u realnom vremenu.Općenito ima funkciju automatskog mjerenja, moćnu sposobnost obrade podataka, automatsko podešavanje nule i konverziju jedinica, jednostavnu promptnu grešku, funkciju interakcije čovjek-mašina, opremljen operacijskom pločom i zaslonom, s određenim stupnjem umjetne inteligencije.Elektronska višenamjenska brojila električne energije s mikroprocesorima se obično definiraju kao pametna brojila električne energije, a značajke kao što su komunikacijske funkcije (nosač, GPRS, ZigBee, itd.), višekorisnička mjerenja i mjerenja za određene korisnike (kao što su električne lokomotive) se uvode u koncept pametnih brojila električne energije.
Općenito se može smatrati: inteligentnim električnim mjeračem baziranim na mikroprocesorskoj aplikaciji i mrežnoj komunikacijskoj tehnologiji kao jezgri inteligentnog instrumenta, automatsko mjerenje/mjerenje, obrada podataka, dvosmjerna komunikacija i sposobnost proširenja funkcija, može postići dvosmjerno mjerenje, daljinsko/ lokalna komunikacija, interakcija u realnom vremenu i razne cijene električne energije, daljinsko napajanje, praćenje kvaliteta električne energije, očitavanje vodomjera, interakcija s korisnicima i druge funkcije.Pametni mjerni sistemi bazirani na pametnim brojilima mogu podržati zahtjeve pametne mreže za upravljanje opterećenjem, distribuirani pristup energiji, energetsku efikasnost, dispečiranje mreže, trgovinu na tržištu električne energije i smanjenje emisija.
Uređivanje principa rada
Inteligentni brojilo električne energije je napredni mjerni uređaj koji prikuplja, analizira i upravlja informacijskim podacima o električnoj energiji na osnovu moderne komunikacijske tehnologije, kompjuterske tehnologije i tehnologije mjerenja.Osnovni princip pametnog brojila električne energije je: oslanjanje na A/D konvertor ili mjerni čip da izvrši prikupljanje struje i napona korisnika u realnom vremenu, izvrši analizu i obradu kroz CPU, realizuje proračun pozitivnog i negativnog smjera, vršna dolina ili četverokvadrantnu električnu energiju, te dalje emitirati sadržaj električne energije putem komunikacije, displeja i drugih sredstava.
Struktura i princip rada elektronskog inteligentnog brojila električne energije se veoma razlikuju od tradicionalnog indukcionog brojila električne energije.
Sastav inteligentnih brojila električne energije
Ampermetar indukcijskog tipa uglavnom se sastoji od aluminijske ploče, strujnog naponskog namotaja, trajnog magneta i drugih elemenata.Njegov princip rada uglavnom se mjeri interakcijom vrtložna struja induciranom strujnim zavojnicama i pokretnom olovnom pločom.A elektronički pametni mjerač se uglavnom sastoji od elektronskih komponenti i njegov princip rada se zasniva na uzorkovanju napona napajanja korisnika i trenutnog uzorkovanja u stvarnom vremenu, opet koristi namjenski integrirani krug mjerača vat-sati, uzorkovana obrada signala napona i struje, što se prevodi u impulsni izlaz, konačno kontrolisan mikrokompjuterom sa jednim čipom za obradu, pulsni displej za potrošnju energije i izlaz.
Obično, broj impulsa koje emituje A/D pretvarač nazivamo konstantom impulsa kada se meri jedan stepen električne energije u pametnom brojilu.Za pametni mjerač, ovo je relativno važna konstanta, jer će broj impulsa koje emituje A/D pretvarač po jedinici vremena direktno odrediti tačnost mjerenja mjerača.
Klasifikacija brojila električne energije
Što se tiče strukture, inteligentni brojilo vat-sati može se grubo podijeliti u dvije kategorije: elektromehaničko integrirano brojilo i potpuno elektronsko brojilo.
Elektromehanička integracija
Elektromehanički sve u jednom, naime u originalnom mehaničkom brojilu pričvršćeni za određene dijelove već ispunjavaju tražene funkcije, smanjuju troškove i lako se instaliraju.Njegova shema dizajna je općenito bez uništavanja fizičke strukture trenutnog mjerača, bez promjene originala na osnovu svog nacionalnog mjernog standarda, dodavanjem senzorskog uređaja koji se pretvara u mehanički mjerač sa izlazom električnog impulsa, sinhronizirajući elektronsku numeraciju i mehaničku numeraciju.Njegova mjerna tačnost nije niža od uobičajenog mehaničkog brojila.Ova shema dizajna usvaja zrelu tehnologiju originalnog senzorskog mjerača, koji se uglavnom koristi za rekonstrukciju starog stola.
Full Electronic
Svi elektronski tipovi koriste integrirano kolo elektroničkog uređaja kao jezgro od mjerenja do obrade podataka, oslobađajući se mehaničkih dijelova i ima karakteristike smanjenog volumena, povećane pouzdanosti, tačnije, smanjenja potrošnje energije i značajnog poboljšanja proizvodnog procesa .
Karakteristike
(1) Pouzdanost
Preciznost je nepromijenjena dugo vremena, bez poravnanja kotača, bez efekata instalacije i transporta, itd.
(2) Tačnost
Širok raspon, širok faktor snage, osjetljivost na start, itd.
(3) Funkcija
Može implementirati funkcije centraliziranog očitavanja brojila, više tarifa, plaćanja unaprijed, sprječavanja krađe struje i ispunjavanja zahtjeva usluga pristupa Internetu.
(4) Učinak troškova
Visoke performanse troškova, mogu se rezervirati za funkcije proširenja, na koje utječe cijena sirovina, poput malih.
(5) Alarmni upit: Kada je preostala električna količina manja od alarmne električne količine, mjerač često pokazuje preostalu električnu količinu kako bi podsjetio korisnika da kupi električnu energiju;Kada je preostala snaga u mjeraču jednaka snazi alarma, napajanje se prekida jednom, korisnik treba umetnuti IC karticu da bi vratio napajanje, korisnik bi trebao blagovremeno kupiti struju u ovom trenutku.
(6) Zaštita podataka
Tehnologija integriranih kola u punom stanju je usvojena za zaštitu podataka, a podaci se mogu održavati više od 10 godina nakon nestanka struje.
(7) Automatsko isključivanje
Kada je preostala količina električne energije u brojilu nula, brojilo će se automatski isključiti i prekinuti napajanje.U ovom trenutku korisnik treba blagovremeno kupiti električnu energiju.
(8) Funkcija povratnog upisivanja
Kartica napajanja može zapisati akumuliranu potrošnju energije, preostalu snagu i snagu u nuli nazad u sistem prodaje električne energije radi praktičnosti statističkog upravljanja odjela za upravljanje.
(9) Funkcija inspekcije uzorkovanja korisnika
Softver za prodaju električne energije može pružiti inspekciju uzorkovanja podataka o potrošnji električne energije i obezbijediti prioritetno uzorkovanje korisničkih sekvenci prema potrebi.
(10) Power query
Umetnite IC karticu da prikažete ukupnu kupljenu snagu, broj kupljene energije, posljednju kupljenu energiju, kumulativnu potrošnju energije i preostalu snagu.
(11) Zaštita od prenapona
Kada stvarno opterećenje premaši postavljenu vrijednost, mjerač će automatski prekinuti napajanje, umetnuti karticu korisnika i vratiti napajanje.
Glavne aplikacije
(1) Poravnanje i računovodstvo
Inteligentni brojilo električne energije može realizovati preciznu obradu informacija o podmirenju troškova u realnom vremenu, što pojednostavljuje složeni proces obrade računa u prošlosti.U okruženju tržišta električne energije, dispečeri mogu blagovremeno i povoljnije zamijeniti trgovce energijom, pa čak i realizirati automatsko prebacivanje u budućnosti.Istovremeno, korisnici mogu dobiti točnije i pravovremenije informacije o potrošnji energije i računovodstvene informacije.
(2) Procjena stanja distributivne mreže
Informacije o distribuciji protoka energije na strani distributivne mreže nisu tačne, uglavnom zato što se informacije dobijaju sveobuhvatnom obradom modela mreže, vrijednosti procjene opterećenja i informacija mjerenja na visokonaponskoj strani trafostanice.Dodavanjem mjernih čvorova na strani korisnika, dobiće se preciznije informacije o opterećenju i gubitku mreže, čime se izbjegava preopterećenje i pogoršanje kvaliteta električne opreme.Integracijom velikog broja mjernih podataka može se realizovati procjena nepoznatog stanja i provjeriti tačnost mjernih podataka.
(3) Praćenje kvaliteta električne energije i pouzdanosti napajanja
Inteligentna brojila električne energije mogu pratiti kvalitet električne energije i stanje napajanja u realnom vremenu, kako bi pravovremeno i tačno odgovorili na pritužbe korisnika, te unaprijed poduzeli mjere za sprječavanje problema s kvalitetom električne energije.Tradicionalna metoda analize kvaliteta električne energije ima jaz u realnom vremenu i efektivnosti.
(4) Analiza opterećenja, modeliranje i predviđanje
Podaci o potrošnji vode, plina i toplinske energije prikupljeni pametnim brojilima električne energije mogu se koristiti za analizu i predviđanje opterećenja.Sveobuhvatnom analizom gore navedenih informacija sa karakteristikama opterećenja i vremenskim promjenama, ukupna potrošnja energije i vršna potražnja mogu se procijeniti i predvidjeti.Ove informacije će olakšati korisnicima, trgovcima na malo energijom i operaterima distributivnih mreža da promoviraju racionalno korištenje električne energije, uštede energiju i smanje potrošnju, te optimiziraju planiranje i raspored mreže.
(5) Odgovor na strani potražnje za energijom
Odgovor na strani potražnje znači kontrolu opterećenja korisnika i distribuirane proizvodnje kroz cijene električne energije.Uključuje kontrolu cijena i direktnu kontrolu opterećenja.Kontrole cijena općenito uključuju vrijeme korištenja, u realnom vremenu i vršne stope u hitnim slučajevima kako bi se zadovoljila redovna, kratkoročna i vršna potražnja, respektivno.Direktnu kontrolu opterećenja obično postiže mrežni dispečer prema stanju mreže putem daljinske komande za pristup i isključivanje opterećenja.
(6) Praćenje i upravljanje energetskom efikasnošću
Davanjem povratnih informacija o korištenju energije s pametnih brojila, korisnici se mogu potaknuti da smanje potrošnju energije ili promijene način na koji je koriste.Za domaćinstva opremljena opremom za distribuiranu proizvodnju, takođe može pružiti korisnicima razumne šeme proizvodnje i potrošnje energije kako bi se maksimizirale koristi korisnika.
(7) Upravljanje energijom korisnika
Davanjem informacija, pametna brojila se mogu izgraditi na sistemu upravljanja energijom korisnika, za različite korisnike (stanovnike, komercijalne i industrijske korisnike, itd.) za pružanje usluga upravljanja energijom, u kontroli unutrašnjeg okruženja (temperatura, vlažnost, rasvjeta itd.) istovremeno, koliko je to moguće smanjiti potrošnju energije, ostvariti ciljeve smanjenja emisija.
(8) Ušteda energije
Omogućite korisnicima podatke o potrošnji energije u stvarnom vremenu, promovirajte korisnike da prilagode svoje navike potrošnje energije i na vrijeme pronađu nenormalnu potrošnju energije uzrokovanu kvarom opreme.Na osnovu tehnologije koju pružaju pametna brojila, elektroenergetske kompanije, dobavljači opreme i drugi učesnici na tržištu mogu korisnicima pružiti nove proizvode i usluge, kao što su različite vrste mrežnih cijena električne energije s podjelom vremena, ugovori o električnoj energiji sa otkupom, ugovori o promptnoj cijeni električne energije. , itd.
(9) Inteligentna porodica
Pametna kuća
Pametna kuća je dom u kojem su različiti uređaji, mašine i druga oprema koja troši energiju povezani u mrežu i kontrolirana prema potrebama i ponašanju stanovnika, vanjskoj temperaturi i drugim parametrima.Može da realizuje međusobno povezivanje sistema grejanja, alarma, osvetljenja, ventilacije i drugih sistema, kako bi se realizovalo daljinsko upravljanje kućnom automatizacijom i uređajima i ostalom opremom.
(10) Preventivno održavanje i analiza kvarova
Mjerna funkcija pametnih mjerača električne energije pomaže u realizaciji prevencije i održavanja komponenti distributivne mreže, brojila električne energije i korisničke opreme, kao što je otkrivanje izobličenja valnog oblika napona, harmonika, neravnoteže i drugih pojava uzrokovanih kvarovima energetske elektronike i kvarovima na zemlji.Podaci mjerenja također mogu pomoći mreži i korisnicima da analiziraju kvarove i gubitke komponenti mreže.
(11) Plaćanje unaprijed
Pametna brojila nude nižu cijenu, fleksibilniji i prijateljskiji prepaid metod od tradicionalnih prepaid metoda.
(12) Upravljanje brojilima električne energije
Upravljanje brojilom uključuje: upravljanje imovinom instalacijskog brojila;Održavanje baze podataka o brojilima;Periodični pristup brojilu;Osigurati ispravnu instalaciju i rad brojila;Provjerite lokaciju brojila i ispravnost korisničkih informacija, itd.
Vrijeme objave: Nov-04-2020