El comptador d'electricitat intel·ligent és un dels equips bàsics per a l'adquisició de dades de la xarxa elèctrica intel·ligent (especialment la xarxa de distribució d'energia intel·ligent).Realitza les tasques d'adquisició de dades, mesura i transmissió de l'energia elèctrica original, i és la base per a la integració, anàlisi i optimització de la informació i presentació de la informació.A més de la funció de mesura bàsica dels comptadors d'electricitat tradicionals, els comptadors d'electricitat intel·ligents també tenen les funcions de mesurament bidireccional de diverses tarifes, funció de control d'usuari, funció de comunicació de dades bidireccional de diversos modes de transmissió de dades, funció antimanipulació i altres funcions intel·ligents, adaptar-se a l'ús de xarxes elèctriques intel·ligents i energies renovables.
El sistema avançat d'Infraestructura de mesurament (AMI) i de lectura automàtica de comptadors (AMR) construït a partir de la mesura intel·ligent d'electricitat pot proporcionar als usuaris informació més detallada sobre el consum d'electricitat, cosa que els permet gestionar millor el seu consum d'electricitat per assolir l'objectiu d'estalviar electricitat i reduir Emissions de gasos d'efecte hivernacle.Els minoristes d'electricitat poden establir de manera flexible el preu TOU segons la demanda dels usuaris per promoure la reforma del sistema de preus del mercat elèctric.Les empreses de distribució poden detectar avaries més ràpidament i respondre de manera oportuna per reforçar el control i la gestió de la xarxa elèctrica.
L'equip bàsic d'energia i energia, recollida de dades d'energia elèctrica en brut, mesurament i transmissió tenen una alta fiabilitat, alta precisió i baix consum d'energia, etc.
Definició del concepte
ESMA
▪ Eskom South Africa Power Company
DRAM
Xina
2 Principi de funcionament
3 classificació
▪ Integració electromecànica
▪ Totalment electrònic
4. Característiques funcionals
5. Aplicacions principals
6. Beneficis
Conceptes
El concepte del comptador intel·ligent es remunta a la dècada de 1990.Quan els comptadors d'electricitat estàtica van aparèixer per primera vegada l'any 1993, eren de 10 a 20 vegades més cars que els comptadors electromecànics, de manera que eren utilitzats principalment per grans usuaris.Amb l'augment del nombre de comptadors d'electricitat amb capacitat de telecomunicació, és necessari desenvolupar un nou sistema per realitzar la lectura de comptadors i la gestió de dades.En aquests sistemes, les dades de mesura es comencen a obrir a sistemes com l'automatització de la distribució, però aquests sistemes encara no són capaços de fer un ús efectiu de les dades rellevants.De la mateixa manera, les dades de consum d'energia en temps real dels comptadors de prepagament s'utilitzen poques vegades en aplicacions com ara la gestió de l'energia o les mesures d'estalvi d'energia.
Amb el progrés de la tecnologia, els comptadors d'electricitat estàtica produïts en massa poden adquirir una potent capacitat de processament i emmagatzematge de dades a un cost molt baix, per tant, la capacitat de promoure el nivell intel·ligent dels comptadors d'electricitat dels petits usuaris es millora considerablement, i els comptadors d'electricitat estàtica s'han progressat gradualment. va substituir els tradicionals comptadors d'electricitat electromecànics.
Per a la comprensió de "Smart Meter", no hi ha cap concepte unificat ni estàndard internacional al món.El concepte de comptador elèctric intel·ligent s'adopta normalment a Europa, mentre que el terme comptador elèctric intel·ligent fa referència als comptadors d'electricitat intel·ligents.Als Estats Units es va utilitzar el concepte Advanced Meter, però la substància era la mateixa.Tot i que el comptador intel·ligent es tradueix com a comptador intel·ligent o comptador intel·ligent, es refereix principalment al comptador d'electricitat intel·ligent.Diferents organitzacions internacionals, institucions de recerca i empreses han donat diferents definicions de "comptador intel·ligent" en combinació amb els requisits funcionals corresponents.
ESMA
L'European Smart Metering Alliance (ESMA) descriu les característiques de mesura per definir comptadors d'electricitat intel·ligents.
(1) Processament, transmissió, gestió i ús automàtic de dades de mesura;
(2) Gestió automàtica dels comptadors d'electricitat;
(3) Comunicació bidireccional entre comptadors d'electricitat;
(4) Proporcionar informació oportuna i valuosa sobre el consum d'energia als participants rellevants (inclosos els consumidors d'energia) dins del sistema de mesura intel·ligent;
(5) Donar suport a la millora de l'eficiència energètica i dels serveis dels sistemes de gestió de l'energia (generació, transport, distribució i ús).
Eskom Power Company de Sud-àfrica
En comparació amb els comptadors tradicionals, els comptadors intel·ligents poden proporcionar més informació de consum, que es pot enviar a servidors locals a través d'una xarxa específica en qualsevol moment per assolir el propòsit de la mesura i la gestió de la facturació.També inclou:
(1) S'integren una varietat de tecnologies avançades;
(2) Lectura del comptador en temps real o quasi en temps real;
(3) Característiques de càrrega detallades;
(4) Registre de talls d'energia;
(5) Supervisió de la qualitat de l'energia.
DRAM
Segons la Demand Response and Advanced Metering Coalition (DRAM), els comptadors d'electricitat intel·ligents haurien de poder assolir les funcions següents:
(1) Mesureu les dades energètiques en diferents períodes de temps, inclosos els períodes horàries o autoritzats;
(2) Permetre que els consumidors d'energia, les companyies elèctriques i les agències de serveis comercialitzin energia a diferents preus;
(3) Proporcioneu altres dades i funcions per millorar la qualitat del servei elèctric i resoldre problemes en el servei.
Xina
L'instrument intel·ligent definit a la Xina és un instrument amb microprocessador com a nucli, que pot emmagatzemar informació de mesura i fer anàlisis, síntesi i judicis en temps real dels resultats de les mesures.En general, té la funció de mesura automàtica, una potent capacitat de processament de dades, ajust automàtic de zero i conversió d'unitats, missatge d'error simple, funció d'interacció home-màquina, equipat amb panell d'operacions i pantalla, amb un cert grau d'intel·ligència artificial.Els comptadors electrònics multifuncionals d'electricitat amb microprocessadors solen definir-se com a comptadors d'electricitat intel·ligents, i s'introdueixen funcions com ara funcions de comunicació (portador, GPRS, ZigBee, etc.), mesurament multiusuari i mesura per a usuaris específics (com ara locomotores elèctriques) el concepte de comptadors d'electricitat intel·ligents.
En general, es pot considerar com: comptador elèctric intel·ligent basat en l'aplicació de microprocessador i la tecnologia de comunicació de xarxa com a nucli de l'instrument intel·ligent, mesura/mesura automàtica, processament de dades, comunicació bidireccional i capacitat d'expansió de funcions, pot aconseguir el mesurament bidireccional, remot/ comunicació local, interacció en temps real i una varietat de preus d'electricitat, subministrament d'energia remot, control de la qualitat de l'energia, lectura del comptador de calor de l'aigua, interacció amb usuaris i altres funcions.Els sistemes de mesura intel·ligent basats en comptadors intel·ligents poden donar suport als requisits de la xarxa intel·ligent per a la gestió de la càrrega, l'accés a l'energia distribuïda, l'eficiència energètica, l'enviament de la xarxa, el comerç del mercat elèctric i la reducció d'emissions.
Edició del principi de funcionament
El comptador d'electricitat intel·ligent és un dispositiu de mesura avançat que recull, analitza i gestiona dades d'informació d'energia elèctrica basat en la tecnologia de comunicació moderna, la tecnologia informàtica i la tecnologia de mesura.El principi bàsic del comptador d'electricitat intel·ligent és: confiar en un convertidor A/D o un xip de mesura per dur a terme la recollida en temps real del corrent i la tensió de l'usuari, realitzar anàlisis i processament a través de la CPU, realitzar el càlcul de la direcció positiva i negativa, vall màxima o energia elèctrica de quatre quadrants i, a més, emet el contingut d'electricitat mitjançant la comunicació, la visualització i altres mitjans.
L'estructura i el principi de funcionament del comptador d'electricitat intel·ligent electrònic són molt diferents del comptador d'electricitat d'inducció tradicional.
Composició dels comptadors d'electricitat intel·ligents
L'amperímetre d'inducció es compon principalment de placa d'alumini, bobina de tensió actual, imant permanent i altres elements.El seu principi de funcionament es mesura principalment per la interacció de corrents de Foucault induïda per la bobina de corrent i la placa de plom mòbil.I el comptador electrònic intel·ligent es compon principalment de components electrònics i el seu principi de funcionament es basa en la tensió de la font d'alimentació de l'usuari i el mostreig actual en temps real, torna a utilitzar el circuit integrat del comptador de watt-hora dedicat, el processament del senyal de tensió i corrent de mostreig, es tradueix en és sortida de pols, finalment controlada per un microordinador d'un sol xip per al processament, la pantalla de pols per al consum d'energia i la sortida.
Normalment, anomenem el nombre de polsos emesos pel convertidor A/D com a constant de pols quan es mesura un grau d'electricitat en un comptador intel·ligent.Per a un comptador intel·ligent, aquesta és una constant relativament important, perquè el nombre de polsos emesos pel convertidor A/D per unitat de temps determinarà directament la precisió de mesura del mesurador.
Classificació del comptador d'electricitat
Pel que fa a l'estructura, el comptador de watt-hora intel·ligent es pot dividir aproximadament en dues categories: comptador integrat electromecànic i comptador totalment electrònic.
Integració electromecànica
Electromecànic tot en un, és a dir, en el comptador mecànic original connectat a determinades parts de la ja completa les funcions requerides, i reduir el cost i fàcil d'instal·lar.El seu esquema de disseny és generalment sense destruir l'estructura física del mesurador de corrent, sense canviar l'original sobre la base del seu estàndard de mesura nacional, afegint un dispositiu de detecció per convertir-se en el comptador mecànic amb sortida de pols elèctric, sincronitzant la numeració electrònica i la numeració mecànica.La seva precisió de mesura no és inferior a la del comptador mecànic general.Aquest esquema de disseny adopta la tecnologia madura del mesurador de detecció original, que s'utilitza principalment per a la reconstrucció de la taula antiga.
Electrònica completa
Tots els tipus electrònics utilitzen el circuit integrat del dispositiu electrònic com a nucli des de la mesura fins al processament de dades, desfer-se de les peces mecàniques i té les característiques de volum reduït, augment de la fiabilitat, amb més precisió, reduint el consum d'energia i millorant considerablement el procés de producció. .
Característiques
(1) Fiabilitat
La precisió no canvia durant molt de temps, sense alineació de rodes, sense efectes d'instal·lació i transport, etc.
(2) Precisió
Ampli rang, ampli factor de potència, inici sensible, etc.
(3) Funció
Pot implementar les funcions de lectura centralitzada de comptadors, tarifa múltiple, prepagament, prevenció del robatori d'energia i complint els requisits dels serveis d'accés a Internet.
(4) Rendiment de costos
El rendiment d'alt cost, es pot reservar per a funcions d'expansió, afectades pel preu de les matèries primeres, com ara petites.
(5) Indicació d'alarma: quan la quantitat elèctrica restant és inferior a la quantitat elèctrica d'alarma, el comptador sovint mostra la quantitat elèctrica restant per recordar a l'usuari que compri electricitat;Quan la potència restant al mesurador és igual a la potència de l'alarma, l'energia d'activació es talla una vegada, l'usuari ha d'inserir la targeta IC per restablir l'alimentació, l'usuari ha de comprar energia a temps en aquest moment.
(6) Protecció de dades
S'adopta la tecnologia de circuits integrats d'estat sòlid per a la protecció de dades, i les dades es poden mantenir durant més de 10 anys després d'una fallada de corrent.
(7) Apagat automàtic
Quan la quantitat d'electricitat restant al comptador d'electricitat és zero, el comptador es dispararà automàticament i interromprà el subministrament d'energia.En aquest moment, l'usuari ha de comprar l'electricitat a temps.
(8) Funció d'escriure
La targeta d'energia pot escriure el consum d'energia acumulat, la potència residual i la potència de pas zero al sistema de venda d'electricitat per a la comoditat de la gestió estadística del departament de gestió.
(9) Funció d'inspecció de mostreig d'usuari
El programari de venda d'electricitat pot proporcionar una inspecció de mostreig de dades del consum d'electricitat i proporcionar mostreig prioritari de seqüències d'usuari segons sigui necessari.
(10) Consulta d'energia
Inseriu la targeta IC per mostrar la potència total adquirida, el nombre d'energia comprada, l'última potència comprada, el consum acumulat d'energia i la potència restant.
(11) Protecció contra sobretensions
Quan la càrrega real superi el valor establert, el mesurador tallarà automàticament l'alimentació, inserirà la targeta del client i restablirà l'alimentació.
Aplicacions principals
(1) Liquidació i comptabilitat
El comptador d'electricitat intel·ligent pot realitzar un processament d'informació de liquidació de costos precís i en temps real, que simplifica el complex procés de processament de comptes en el passat.En l'entorn del mercat elèctric, els despatxadors poden canviar els minoristes d'energia de manera més oportuna i còmoda, i fins i tot realitzar un canvi automàtic en el futur.Al mateix temps, els usuaris també poden obtenir informació sobre el consum d'energia i informació comptable més precisa i oportuna.
(2) Estimació de l'estat de la xarxa de distribució
La informació de distribució del flux d'energia al costat de la xarxa de distribució no és precisa, principalment perquè la informació s'obté mitjançant el processament integral del model de xarxa, el valor d'estimació de càrrega i la informació de mesura al costat d'alta tensió de la subestació.Afegint nodes de mesura al costat de l'usuari, s'obtindrà informació més precisa de càrrega i pèrdua de xarxa, evitant així la sobrecàrrega i el deteriorament de la qualitat de l'energia dels equips d'alimentació.Mitjançant la integració d'un gran nombre de dades de mesura, es pot realitzar l'estimació de l'estat desconegut i es pot comprovar la precisió de les dades de mesura.
(3) Supervisió de la qualitat de l'alimentació i la fiabilitat de la font d'alimentació
Els comptadors d'electricitat intel·ligents poden controlar la qualitat de l'energia i les condicions del subministrament d'energia en temps real, per respondre a les queixes dels usuaris de manera oportuna i precisa, i prendre mesures per avançat per evitar problemes de qualitat de l'energia.El mètode tradicional d'anàlisi de la qualitat de l'energia té un buit en temps real i eficàcia.
(4) Anàlisi, modelització i predicció de càrrega
Les dades de consum d'aigua, gas i energia tèrmica recollides pels comptadors d'electricitat intel·ligents es poden utilitzar per a l'anàlisi i predicció de càrrega.Mitjançant l'anàlisi exhaustiva de la informació anterior amb les característiques de càrrega i els canvis de temps, es pot estimar i predir el consum total d'energia i la demanda màxima.Aquesta informació facilitarà als usuaris, minoristes d'energia i operadors de xarxes de distribució promoure l'ús racional de l'electricitat, estalviar energia i reduir el consum, i optimitzar la planificació i la programació de la xarxa.
(5) Resposta del costat de la demanda d'energia
La resposta de la demanda significa controlar les càrregues dels usuaris i la generació distribuïda mitjançant els preus de l'electricitat.Inclou control de preus i control directe de càrrega.Els controls de preus generalment inclouen tarifes màximes de temps d'ús, temps real i d'emergència per satisfer la demanda regular, a curt termini i màxima, respectivament.El control de càrrega directe l'aconsegueix normalment el despatxador de la xarxa segons les condicions de la xarxa mitjançant un comandament remot per accedir i desconnectar la càrrega.
(6) Seguiment i gestió de l'eficiència energètica
Mitjançant la retroalimentació d'informació sobre l'ús d'energia dels comptadors intel·ligents, es pot animar als usuaris a reduir el seu consum d'energia o a canviar la forma en què l'utilitzen.Per a les llars equipades amb equips de generació distribuïda, també pot proporcionar als usuaris esquemes de generació i consum d'energia raonables per maximitzar els beneficis dels usuaris.
(7) Gestió energètica dels usuaris
En proporcionar informació, els comptadors intel·ligents es poden construir sobre el sistema de gestió energètica de l'usuari, per a diferents usuaris (usuaris residents, usuaris comercials i industrials, etc.) per oferir serveis de gestió energètica, en el control de l'entorn interior (temperatura, humitat, il·luminació). , etc.) alhora, en la mesura del possible per reduir el consum d'energia, assolir els objectius de reduir les emissions.
(8) Estalvi d'energia
Proporcioneu als usuaris dades de consum d'energia en temps real, promou que els usuaris ajustin els seus hàbits de consum d'energia i trobin oportunament el consum d'energia anormal causat per una fallada de l'equip.A partir de la tecnologia proporcionada pels comptadors intel·ligents, les companyies elèctriques, els proveïdors d'equips i altres participants del mercat poden oferir als usuaris nous productes i serveis, com ara diferents tipus de preus d'electricitat de xarxa de temps compartit, contractes d'electricitat amb recompra, contractes d'electricitat a preu puntual. , etc.
(9) Família intel·ligent
La casa intel·ligent
Una llar intel·ligent és una llar on es connecten en xarxa diferents dispositius, màquines i altres equips que consumeixen energia i es controlen segons les necessitats i el comportament dels residents, la temperatura exterior i altres paràmetres.Pot realitzar la interconnexió de sistemes de calefacció, alarma, il·luminació, ventilació i altres, per tal de realitzar el control remot de la domòtica i els electrodomèstics i altres equips.
(10) Manteniment preventiu i anàlisi de fallades
La funció de mesura dels comptadors d'electricitat intel·ligent ajuda a realitzar la prevenció i el manteniment dels components de la xarxa de distribució, comptadors d'electricitat i equips d'usuari, com ara la detecció de distorsió de la forma d'ona de tensió, harmònics, desequilibris i altres fenòmens causats per fallades d'equips electrònics de potència i fallades a terra.Les dades de mesura també poden ajudar la xarxa i els usuaris a analitzar les falles i les pèrdues dels components de la xarxa.
(11) Pagament per avançat
Els comptadors intel·ligents ofereixen un mètode de prepagament de menor cost, més flexible i amigable que els mètodes de prepagament tradicionals.
(12) Gestió de comptadors elèctrics
La gestió del comptador inclou: la gestió d'actius del comptador d'instal·lació;Manteniment de la base de dades d'informació del comptador;Accés periòdic al comptador;Assegurar la correcta instal·lació i funcionament del comptador;Verificar la ubicació dels comptadors i la correcció de la informació de l'usuari, etc.
Hora de publicació: 04-nov-2020