El medidor de electricidad inteligente es uno de los equipos básicos para la adquisición de datos de la red eléctrica inteligente (especialmente la red de distribución de energía inteligente).Realiza las tareas de adquisición de datos, medición y transmisión de energía eléctrica original, y es la base para la integración, análisis y optimización de información y presentación de información.Además de la función de medición básica de los medidores de electricidad tradicionales, los medidores de electricidad inteligentes también tienen las funciones de medición bidireccional de varias tarifas, función de control de usuario, función de comunicación de datos bidireccional de varios modos de transmisión de datos, función antimanipulación y otras funciones inteligentes, adaptarse al uso de redes eléctricas inteligentes y energías renovables.
La infraestructura de medición avanzada (AMI) y el sistema de lectura automática de medidores (AMR) creados sobre la base de la medición inteligente de electricidad pueden proporcionar a los usuarios información más detallada sobre el consumo de electricidad, lo que les permite administrar mejor su consumo de electricidad para lograr el objetivo de ahorrar electricidad y reducir Emisiones de gases de efecto invernadero.Los minoristas de electricidad pueden establecer el precio TOU de manera flexible de acuerdo con la demanda de los usuarios para promover la reforma del sistema de precios del mercado de electricidad.Las empresas de distribución pueden detectar fallas más rápidamente y responder de manera oportuna para fortalecer el control y la gestión de la red eléctrica.
El equipo básico de potencia y energía, la recolección, medición y transmisión de datos de energía eléctrica sin procesar tienen alta confiabilidad, alta precisión y bajo consumo de energía, etc.
Concepto Definición
ESMA
▪ Eskom South Africa Power Company
DRACMA
Porcelana
2 Principio de funcionamiento
3 clasificación
▪ Integración electromecánica
▪ Totalmente electrónico
4. Características funcionales
5. Aplicaciones principales
6. Beneficios
Conceptos
El concepto de Smart Meter se remonta a la década de 1990.Cuando aparecieron los primeros contadores de electricidad estática en 1993, eran entre 10 y 20 veces más caros que los contadores electromecánicos, por lo que eran utilizados principalmente por grandes usuarios.Con el aumento del número de contadores de electricidad con capacidad de telecomunicaciones, es necesario desarrollar un nuevo sistema para realizar la lectura de contadores y la gestión de datos.En dichos sistemas, los datos de medición comienzan a abrirse a sistemas como la automatización de la distribución, pero estos sistemas aún no pueden hacer un uso efectivo de los datos relevantes.Del mismo modo, los datos de consumo de energía en tiempo real de los medidores de prepago rara vez se utilizan en aplicaciones como la gestión de energía o las medidas de conservación de energía.
Con el progreso de la tecnología, los medidores de electricidad estática producidos en masa pueden adquirir una poderosa capacidad de procesamiento y almacenamiento de datos a un costo muy bajo, por lo que la capacidad de promover el nivel inteligente de los medidores de electricidad de los usuarios pequeños mejora enormemente, y los medidores de electricidad estática han mejorado gradualmente. reemplazó a los medidores de electricidad electromecánicos tradicionales.
Para la comprensión de “Smart Meter”, no existe un concepto unificado o estándar internacional en el mundo.El concepto de medidor eléctrico inteligente generalmente se adopta en Europa, mientras que el término medidor eléctrico inteligente se refiere a medidores de electricidad inteligentes.En los Estados Unidos, se utilizó el concepto de Medidor Avanzado, pero la sustancia era la misma.Aunque el medidor inteligente se traduce como medidor inteligente o medidor inteligente, se refiere principalmente al medidor de electricidad inteligente.Diferentes organizaciones internacionales, instituciones de investigación y empresas han dado diferentes definiciones de "Smart Meter" en combinación con los requisitos funcionales correspondientes.
ESMA
La European Smart Metering Alliance (ESMA) describe las características de Medición para definir medidores de electricidad inteligentes.
(1) procesamiento automático, transmisión, gestión y uso de datos de medición;
(2) Gestión automática de contadores de electricidad;
(3) Comunicación bidireccional entre medidores de electricidad;
(4) proporcionar información oportuna y valiosa sobre el consumo de energía a los participantes relevantes (incluidos los consumidores de energía) dentro del sistema de medición inteligente;
(5) Apoyar la mejora de la eficiencia energética y los servicios de los sistemas de gestión de energía (generación, transmisión, distribución y uso).
Eskom Power Company de Sudáfrica
En comparación con los medidores tradicionales, los medidores inteligentes pueden proporcionar más información de consumo, que se puede enviar a los servidores locales a través de una red específica en cualquier momento para lograr el propósito de la gestión de medición y facturación.También incluye:
(1) Se integra una variedad de tecnologías avanzadas;
(2) lectura de medidores en tiempo real o casi en tiempo real;
(3) características de carga detalladas;
(4) Registro de cortes de energía;
(5) Monitoreo de la calidad de la energía.
DRACMA
Según la Demand Response and Advanced Metering Coalition (DRAM), los medidores de electricidad inteligentes deberían poder lograr las siguientes funciones:
(1) Medir datos de energía en diferentes períodos de tiempo, incluidos períodos de tiempo autorizados o por hora;
(2) Permitir que los consumidores de energía, las compañías eléctricas y las agencias de servicios comercialicen energía a varios precios;
(3) Proporcionar otros datos y funciones para mejorar la calidad del servicio de energía y resolver problemas en el servicio.
Porcelana
El instrumento inteligente definido en China es un instrumento con un microprocesador como núcleo, que puede almacenar información de medición y realizar análisis, síntesis y juicio en tiempo real de los resultados de la medición.Por lo general, tiene la función de medición automática, potente capacidad de procesamiento de datos, ajuste automático del cero y conversión de unidades, indicador de falla simple, función de interacción hombre-máquina, equipado con panel de operación y pantalla, con un cierto grado de inteligencia artificial.Los contadores electrónicos multifuncionales de electricidad con microprocesadores suelen definirse como contadores de electricidad inteligentes, y se introducen funciones como funciones de comunicación (portador, GPRS, ZigBee, etc.), contadores multiusuario y contadores para usuarios específicos (como locomotoras eléctricas). el concepto de medidores de electricidad inteligentes.
En general, se puede considerar como: medidor eléctrico inteligente basado en la aplicación de microprocesador y la tecnología de comunicación de red como el núcleo del instrumento inteligente, medición/medición automática, procesamiento de datos, comunicación bidireccional y capacidad de expansión de funciones, puede lograr la medición bidireccional, remoto/ comunicación local, interacción en tiempo real y una variedad de precios de electricidad, suministro de energía remoto, monitoreo de calidad de energía, lectura de medidores de calor de agua, interacción con usuarios y otras funciones.Los sistemas de medición inteligente basados en medidores inteligentes pueden cumplir con los requisitos de la red inteligente para la gestión de carga, el acceso a la energía distribuida, la eficiencia energética, el despacho de la red, el comercio del mercado de energía y la reducción de emisiones.
Edición del principio de funcionamiento
El medidor de electricidad inteligente es un dispositivo de medición avanzado que recopila, analiza y administra datos de información de energía eléctrica basados en tecnología de comunicación moderna, tecnología informática y tecnología de medición.El principio básico del medidor de electricidad inteligente es: confiar en el convertidor A/D o el chip de medición para llevar a cabo la recopilación en tiempo real de la corriente y el voltaje del usuario, realizar análisis y procesamiento a través de la CPU, realizar el cálculo de la dirección positiva y negativa, valle pico o energía eléctrica de cuatro cuadrantes, y además generar el contenido de electricidad a través de comunicación, visualización y otros medios.
La estructura y el principio de funcionamiento del medidor de electricidad inteligente electrónico son muy diferentes del medidor de electricidad de inducción tradicional.
Composición de contadores de electricidad inteligentes
El amperímetro de inducción se compone principalmente de placa de aluminio, bobina de voltaje de corriente, imán permanente y otros elementos.Su principio de funcionamiento se mide principalmente por la interacción de la corriente de Foucault inducida por la bobina de corriente y la placa de plomo móvil.Y el medidor inteligente electrónico se compone principalmente de componentes electrónicos y su principio de funcionamiento se basa en el voltaje de la fuente de alimentación del usuario y el muestreo actual en tiempo real, nuevamente utiliza el circuito integrado del medidor de vatios-hora dedicado, el voltaje muestreado y el procesamiento de la señal actual, se traduce en es salida de pulso, finalmente controlada por un microordenador de un solo chip para el procesamiento, la pantalla de pulso para el consumo de energía y la salida.
Por lo general, llamamos a la cantidad de pulsos emitidos por el convertidor A/D como la constante de pulso al medir un grado de electricidad en un medidor inteligente.Para un medidor inteligente, esta es una constante relativamente importante, porque la cantidad de pulsos emitidos por el convertidor A/D por unidad de tiempo determinará directamente la precisión de medición del medidor.
Clasificación del medidor de electricidad
En términos de estructura, el medidor inteligente de vatios-hora se puede dividir aproximadamente en dos categorías: medidor integrado electromecánico y medidor totalmente electrónico.
Integración electromecánica
Electromecánico todo en uno, es decir, en el medidor mecánico original adjunto a ciertas partes del ya completa las funciones requeridas, y reduce el costo y es fácil de instalar.Su esquema de diseño es generalmente sin destruir la estructura física del medidor de corriente, sin cambiar el original sobre la base de su estándar de medición nacional, agregando un dispositivo de detección para convertirlo en el medidor mecánico con salida de pulso eléctrico, sincronizando la numeración electrónica y la numeración mecánica.Su precisión de medición no es inferior a la del medidor de tipo de medidor mecánico general.Este esquema de diseño adopta la tecnología madura del medidor de detección original, que se utiliza principalmente para la reconstrucción de la mesa antigua.
Electrónica completa
Todos los tipos electrónicos utilizan el circuito integrado del dispositivo electrónico como núcleo desde la medición hasta el procesamiento de datos, eliminando las piezas mecánicas y tiene las características de volumen reducido, mayor confiabilidad, mayor precisión, reducción del consumo de energía y mejora en gran medida el proceso de producción. .
Características
(1) Confiabilidad
La precisión no cambia durante mucho tiempo, sin alineación de ruedas, sin efectos de instalación y transporte, etc.
(2) Precisión
Amplio rango, amplio factor de potencia, arranque sensible, etc.
(3) Función
Puede implementar las funciones de lectura centralizada de medidores, multitarifa, prepago, prevención de robo de energía y cumplimiento de los requisitos de los servicios de acceso a Internet.
(4) Desempeño de costos
Rendimiento de alto costo, puede reservarse para funciones de expansión, afectadas por el precio de las materias primas, como pequeñas.
(5) Aviso de alarma: cuando la cantidad eléctrica restante es menor que la cantidad eléctrica de alarma, el medidor a menudo muestra la cantidad eléctrica restante para recordarle al usuario que compre electricidad;Cuando la energía restante en el medidor es igual a la energía de la alarma, la energía de disparo se corta una vez, el usuario debe insertar la tarjeta IC para restaurar la fuente de alimentación, el usuario debe comprar energía en ese momento.
(6) Protección de datos
La tecnología de circuito integrado de estado sólido se adopta para la protección de datos, y los datos se pueden mantener durante más de 10 años después de un corte de energía.
(7) apagado automático
Cuando la cantidad restante de electricidad en el medidor de electricidad sea cero, el medidor se disparará automáticamente e interrumpirá el suministro de energía.En este momento, el usuario debe comprar electricidad a tiempo.
(8) Función de reescritura
La tarjeta de energía puede escribir el consumo de energía acumulativo, la energía residual y la energía de cruce por cero en el sistema de venta de electricidad para la conveniencia de la gestión estadística del departamento de administración.
(9) Función de inspección de muestreo del usuario
El software de ventas de electricidad puede proporcionar una inspección de muestreo de datos del consumo de electricidad y proporcionar un muestreo prioritario de secuencias de usuario según sea necesario.
(10) Consulta de poder
Inserte la tarjeta IC para mostrar la energía total comprada, la cantidad de energía comprada, la última energía comprada, el consumo de energía acumulado y la energía restante.
(11) Protección contra sobretensiones
Cuando la carga real excede el valor establecido, el medidor cortará automáticamente la energía, insertará la tarjeta del cliente y restablecerá la fuente de alimentación.
Aplicaciones principales
(1) Liquidación y contabilidad
El medidor de electricidad inteligente puede realizar un procesamiento de información de liquidación de costos preciso y en tiempo real, lo que simplifica el complejo proceso de procesamiento de cuentas en el pasado.En el entorno del mercado de energía, los despachadores pueden cambiar a los minoristas de energía de manera más oportuna y conveniente, e incluso realizar cambios automáticos en el futuro.Al mismo tiempo, los usuarios también pueden obtener información contable y de consumo de energía más precisa y oportuna.
(2) Estimación del estado de la red de distribución
La información de distribución del flujo de energía en el lado de la red de distribución no es precisa, principalmente porque la información se obtiene mediante el procesamiento integral del modelo de red, el valor de estimación de carga y la información de medición en el lado de alto voltaje de la subestación.Al agregar nodos de medición en el lado del usuario, se obtendrá información más precisa sobre la carga y las pérdidas de la red, evitando así la sobrecarga y el deterioro de la calidad de energía de los equipos de potencia.Al integrar una gran cantidad de datos de medición, se puede realizar la estimación del estado desconocido y se puede verificar la precisión de los datos de medición.
(3) Supervisión de la calidad de la energía y la confiabilidad del suministro de energía
Los medidores de electricidad inteligentes pueden monitorear la calidad de la energía y la condición del suministro de energía en tiempo real, para responder a las quejas de los usuarios de manera oportuna y precisa, y tomar medidas por adelantado para evitar problemas de calidad de la energía.El método de análisis de calidad de energía tradicional tiene una brecha en tiempo real y efectividad.
(4) Análisis de carga, modelado y predicción
Los datos de consumo de agua, gas y energía térmica recopilados por medidores de electricidad inteligentes se pueden utilizar para el análisis y la predicción de la carga.Al analizar exhaustivamente la información anterior con las características de la carga y los cambios de tiempo, se puede estimar y predecir el consumo total de energía y la demanda máxima.Esta información facilitará a los usuarios, comercializadores de energía y operadores de redes de distribución promover el uso racional de la electricidad, ahorrar energía y reducir el consumo, y optimizar la planificación y programación de la red.
(5) Respuesta del lado de la demanda de energía
La respuesta del lado de la demanda significa controlar las cargas de los usuarios y la generación distribuida a través de los precios de la electricidad.Incluye control de precios y control directo de carga.Los controles de precios generalmente incluyen tarifas pico de tiempo de uso, en tiempo real y de emergencia para satisfacer la demanda regular, a corto plazo y pico, respectivamente.El despachador de la red generalmente logra el control directo de la carga de acuerdo con la condición de la red a través de un comando remoto para acceder y desconectar la carga.
(6) Seguimiento y gestión de la eficiencia energética
Al retroalimentar la información sobre el uso de energía de los medidores inteligentes, se puede alentar a los usuarios a reducir su consumo de energía o cambiar la forma en que la usan.Para los hogares equipados con equipos de generación distribuida, también puede proporcionar a los usuarios esquemas razonables de generación y consumo de energía para maximizar los beneficios de los usuarios.
(7) Gestión de la energía del usuario
Al proporcionar información, los medidores inteligentes se pueden construir sobre el sistema de gestión de energía del usuario, para diferentes usuarios (usuarios residentes, usuarios comerciales e industriales, etc.) para proporcionar servicios de gestión de energía, en el control del ambiente interior (temperatura, humedad, iluminación , etc.) al mismo tiempo, en la medida de lo posible para reducir el consumo de energía, realizar los objetivos para reducir las emisiones.
(8) Ahorro de energía
Proporcione a los usuarios datos de consumo de energía en tiempo real, promueva a los usuarios a ajustar sus hábitos de consumo de energía y encuentre oportunamente el consumo de energía anormal causado por la falla del equipo.Sobre la base de la tecnología proporcionada por los medidores inteligentes, las compañías eléctricas, los proveedores de equipos y otros participantes del mercado pueden proporcionar a los usuarios nuevos productos y servicios, como diferentes tipos de precios de electricidad de red de tiempo compartido, contratos de electricidad con recompra, contratos de electricidad de precio al contado. , etc.
(9) familia inteligente
el hogar inteligente
Un hogar inteligente es un hogar donde diferentes dispositivos, máquinas y otros equipos que consumen energía están conectados en una red y controlados de acuerdo con las necesidades y el comportamiento de los residentes, la temperatura exterior y otros parámetros.Puede realizar la interconexión de calefacción, alarma, iluminación, ventilación y otros sistemas, para realizar el control remoto de domótica y electrodomésticos y otros equipos.
(10) Mantenimiento preventivo y análisis de fallas
La función de medición de los medidores de electricidad inteligentes ayuda a realizar la prevención y el mantenimiento de los componentes de la red de distribución, los medidores de electricidad y los equipos de usuario, como la detección de distorsión de forma de onda de voltaje, armónicos, desequilibrios y otros fenómenos causados por fallas de equipos electrónicos de potencia y fallas a tierra.Los datos de medición también pueden ayudar a la red y a los usuarios a analizar las fallas y pérdidas de los componentes de la red.
(11) Pago por adelantado
Los medidores inteligentes ofrecen un método prepago de menor costo, más flexible y amigable que los métodos prepagos tradicionales.
(12) Gestión de contadores de electricidad
La gestión de contadores incluye: gestión de activos de contadores de instalación;Mantenimiento de la base de datos de información de medidores;Acceso periódico al contador;Asegurar la correcta instalación y operación del medidor;Verificar la ubicación de los medidores y la exactitud de la información del usuario, etc.
Hora de publicación: 04-nov-2020