Älykäs sähkömittari on yksi älykkään sähköverkon (erityisesti älykkään sähkönjakeluverkon) tiedonkeruun peruslaitteista.Se hoitaa alkuperäisen sähkötehon tiedonkeruun, mittauksen ja siirron tehtävät ja on tiedon integroinnin, analysoinnin ja optimoinnin sekä tiedon esittämisen perusta.Perinteisten sähkömittareiden perusmittaustoiminnon lisäksi älykkäillä sähkömittareilla on myös eri nopeuden kaksisuuntaisen mittauksen, käyttäjän ohjaustoiminnon, eri tiedonsiirtotilojen kaksisuuntaisen tiedonsiirtotoiminnon, anti-tamperin-toiminnon ja muita toimintoja. älykkäitä toimintoja, mukautuvat älykkäiden sähköverkkojen ja uusiutuvan energian käyttöön.
Älykkään sähkönmittauksen pohjalta rakennettu edistynyt mittausinfrastruktuuri (AMI) ja automaattinen mittarinlukujärjestelmä (AMR) voivat tarjota käyttäjille yksityiskohtaisempaa sähkönkulutustietoa, jonka avulla he voivat paremmin hallita sähkönkulutustaan saavuttaakseen sähkön säästämisen ja vähentämisen tavoitteen. kasvihuonekaasupäästöt.Sähkön vähittäiskauppiaat voivat asettaa TOU-hinnan joustavasti käyttäjien kysynnän mukaan edistääkseen sähkön markkinahintajärjestelmän uudistamista.Jakeluyhtiöt voivat havaita viat nopeammin ja reagoida ajoissa tehostamaan sähköverkon ohjausta ja hallintaa.
Tehon ja energian peruslaitteet, raakasähköenergian tiedonkeruu, mittaus ja siirto ovat korkean luotettavuuden, korkean tarkkuuden ja alhaisen virrankulutuksen jne.
Käsitteen määritelmä
ESMA
▪ Eskom South Africa Power Company
DRAM
Kiina
2 Toimintaperiaate
3 luokitus
▪ Sähkömekaaninen integrointi
▪ Täysin sähköinen
4. Toiminnalliset ominaisuudet
5. Pääsovellukset
6. Edut
Käsitteet
Älymittarin konsepti juontaa juurensa 1990-luvulta.Kun staattiset sähkömittarit ilmestyivät ensimmäisen kerran vuonna 1993, ne olivat 10-20 kertaa kalliimpia kuin sähkömekaaniset mittarit, joten niitä käyttivät pääasiassa suuret käyttäjät.Tietoliikennekelpoisten sähkömittareiden määrän lisääntyessä on tarpeen kehittää uusi järjestelmä mittarinluennan ja tiedonhallinnan toteuttamiseksi.Tällaisissa järjestelmissä mittaustietoja aletaan avata esimerkiksi jakeluautomaatiolle, mutta nämä järjestelmät eivät vielä pysty hyödyntämään relevantteja tietoja tehokkaasti.Vastaavasti ennakkomaksumittareiden reaaliaikaisia energiankulutustietoja käytetään harvoin sovelluksissa, kuten energianhallinnassa tai energiansäästötoimenpiteissä.
Tekniikan kehityksen myötä massatuotetut staattiset sähkömittarit voivat hankkia tehokkaan tietojenkäsittely- ja tallennuskapasiteetin erittäin alhaisella hinnalla, joten kyky edistää pienten käyttäjien sähkömittareiden älykästä tasoa paranee huomattavasti, ja staattiset sähkömittarit ovat vähitellen korvasi perinteiset sähkömekaaniset sähkömittarit.
"Smart Meterin" ymmärtämiseksi maailmassa ei ole yhtenäistä käsitettä tai kansainvälistä standardia.Älykäs sähkömittari on yleisesti käytössä Euroopassa, kun taas termi älykäs sähkömittari viittaa älykkäisiin sähkömittareihin.Yhdysvalloissa käytettiin Advanced Meter -käsitettä, mutta sisältö oli sama.Vaikka älymittari käännetään älymittariksi tai älykkääksi mittariksi, se viittaa pääasiassa älykkääseen sähkömittariin.Eri kansainväliset organisaatiot, tutkimuslaitokset ja yritykset ovat antaneet erilaisia määritelmiä "älymittarille" yhdistettynä vastaaviin toiminnallisiin vaatimuksiin.
ESMA
European Smart Metering Alliance (ESMA) kuvaa mittausominaisuudet älykkäiden sähkömittareiden määrittelemiseksi.
(1) Mittaustietojen automaattinen käsittely, siirto, hallinta ja käyttö;
(2) sähkömittareiden automaattinen hallinta;
(3) kaksisuuntainen tiedonsiirto sähkömittareiden välillä;
(4) tarjota oikea-aikaisia ja arvokkaita energiankulutustietoja asianmukaisille osallistujille (mukaan lukien energiankuluttajat) älykkäässä mittausjärjestelmässä;
(5) Tuetaan energiatehokkuuden parantamista ja energianhallintajärjestelmien palveluja (tuotanto, siirto, jakelu ja käyttö).
Etelä-Afrikan Eskom Power Company
Perinteisiin mittareihin verrattuna älymittarit voivat tarjota enemmän kulutustietoa, joka voidaan lähettää paikallisille palvelimille tietyn verkon kautta milloin tahansa mittauksen ja laskutuksen hallinnan tarkoituksen saavuttamiseksi.Se sisältää myös:
(1) Erilaisia kehittyneitä teknologioita on integroitu;
(2) Reaaliaikainen tai lähes reaaliaikainen mittarin lukema;
(3) yksityiskohtaiset kuormitusominaisuudet;
(4) sähkökatkosrekisteri;
(5) Virranlaadun valvonta.
DRAM
Demand Response and Advanced Metering Coalitionin (DRAM) mukaan älykkäiden sähkömittareiden pitäisi pystyä saavuttamaan seuraavat toiminnot:
(1) Mittaa energiatietoja eri ajanjaksoina, mukaan lukien tuntikohtaiset tai arvovaltaiset ajanjaksot;
(2) Sähkönkuluttajien, sähköyhtiöiden ja palvelutoimistojen salliminen käydä kauppaa sähköllä eri hinnoilla;
(3) Tarjoa muita tietoja ja toimintoja tehopalvelun laadun parantamiseksi ja palvelun ongelmien ratkaisemiseksi.
Kiina
Kiinassa määritelty älykäs instrumentti on mikroprosessoriytimenä oleva instrumentti, joka pystyy tallentamaan mittaustietoja ja tekemään mittaustulosten reaaliaikaista analysointia, synteesiä ja arviointeja.Sillä on yleensä automaattinen mittaus, tehokas tietojenkäsittelykyky, automaattinen nollan säätö ja yksikkömuunnos, yksinkertainen vikakehote, ihmisen ja koneen vuorovaikutustoiminto, joka on varustettu käyttöpaneelilla ja näytöllä, jossa on tietty tekoäly.Mikroprosessoreilla varustetut elektroniset monitoimisähkömittarit määritellään yleensä älykkäiksi sähkömittareiksi, ja niissä otetaan käyttöön ominaisuuksia, kuten viestintätoiminnot (kantoaalto, GPRS, ZigBee jne.), usean käyttäjän mittaus ja mittaus tietyille käyttäjille (kuten sähköveturit). älykkäiden sähkömittareiden käsite.
Sitä voidaan yleisesti pitää: älykäs sähkömittari, joka perustuu mikroprosessorisovellukseen ja verkkoviestintätekniikkaan älykkään laitteen ytimenä, automaattinen mittaus / mittaus, tietojenkäsittely, kaksisuuntainen viestintä ja toimintojen laajennuskyky, voi saavuttaa kaksisuuntaisen mittauksen, kauko-/ paikallinen viestintä, reaaliaikainen vuorovaikutus ja erilaiset sähkön hinnoittelu, etävirtalähde, sähkön laadun seuranta, vesilämpömittarin lukeminen, vuorovaikutus käyttäjien kanssa ja muut toiminnot.Älykkäisiin mittareihin perustuvat älykkäät mittausjärjestelmät voivat tukea älykkään verkon vaatimuksia kuormituksen hallinnassa, hajautetussa sähkönkäytössä, energiatehokkuudessa, verkon jakelussa, sähkömarkkinakaupassa ja päästöjen vähentämisessä.
Toimintaperiaatteen editointi
Älykäs sähkömittari on edistynyt mittauslaite, joka kerää, analysoi ja hallitsee sähköenergiatietodataa perustuen nykyaikaiseen viestintätekniikkaan, tietotekniikkaan ja mittaustekniikkaan.Älykkään sähkömittarin perusperiaate on: luota A/D-muuntimeen tai mittaussiruun suorittaaksesi reaaliaikaisen käyttäjän virran ja jännitteen keräämisen, suorittaaksesi analyysin ja käsittelyn CPU:n kautta, toteuttaaksesi positiivisen ja negatiivisen suunnan laskennan, huippulaakson tai neljän neljänneksen sähköenergiaa ja tuottaa edelleen sähkön sisältöä viestintä-, näyttö- ja muilla keinoilla.
Elektronisen älykkään sähkömittarin rakenne ja toimintaperiaate eroavat suuresti perinteisestä induktiosähkömittarista.
Älykkäiden sähkömittareiden kokoonpano
Induktiotyyppinen ampeerimittari koostuu pääasiassa alumiinilevystä, virtajännitekäämistä, kestomagneeteista ja muista elementeistä.Sen toimintaperiaate mitataan pääasiassa virtakäämin ja liikkuvan lyijylevyn indusoimalla pyörrevirtavuorovaikutuksella.Ja elektroninen älymittari koostuu pääasiassa elektronisista komponenteista ja sen toimintaperiaate perustuu käyttäjän virtalähteen jännitteeseen ja virran reaaliaikaiseen näytteenottoon, se käyttää jälleen omistettua wattituntimittarin integroitua piiriä, näytteitettyä jännitteen ja virran signaalin käsittelyä. pulssilähtö, jota lopulta ohjataan yhden sirun mikrotietokoneella käsittelyä varten, pulssinäyttö virrankulutukselle ja ulostulolle.
Yleensä kutsumme A/D-muuntimen lähettämien pulssien määrää pulssivakioksi, kun mitataan yhtä sähköastetta älymittarissa.Älykkäälle mittarille tämä on suhteellisen tärkeä vakio, koska A/D-muuntimen lähettämien pulssien määrä aikayksikköä kohti määrää suoraan mittarin mittaustarkkuuden.
Sähkömittarin luokitus
Rakenteeltaan älykäs wattituntimittari voidaan jakaa karkeasti kahteen luokkaan: sähkömekaaninen integroitu mittari ja täyselektroninen mittari.
Sähkömekaaninen integrointi
Sähkömekaaninen kaikki yhdessä, nimittäin alkuperäisessä mekaanisessa mittarissa, joka on kiinnitetty tiettyihin osiin, jo suorittaa tarvittavat toiminnot ja vähentää kustannuksia ja helppo asentaa.Sen suunnittelusuunnitelma on yleensä tuhoamatta virtamittarin fyysistä rakennetta, muuttamatta alkuperäistä sen kansallisen mittausstandardin perusteella, lisäämällä anturilaite, joka muuttuu mekaaniseksi mittariksi sähköpulssilähdöllä, synkronoimalla elektroninen numerointi ja mekaaninen numerointi.Sen mittaustarkkuus ei ole alhaisempi kuin yleisen mekaanisen mittarityypin.Tässä suunnittelussa käytetään alkuperäisen anturimittarin kypsää tekniikkaa, jota käytetään pääasiassa vanhan pöydän rekonstruoimiseen.
Täysi elektroninen
Kaikissa elektronisissa tyypeissä käytetään elektronisten laitteiden integroitua piiriä ytimenä mittauksesta tietojenkäsittelyyn, mekaanisista osista eroon pääsemiseksi, ja sillä on pienempi määrä, parempi luotettavuus, tarkemmin, vähentää virrankulutusta ja parantaa huomattavasti tuotantoprosessia. .
ominaisuudet
(1) Luotettavuus
Tarkkuus pysyy muuttumattomana pitkään, ei pyörien suuntausta, ei asennus- ja kuljetusvaikutuksia jne.
(2) Tarkkuus
Laaja alue, laaja tehokerroin, käynnistysherkkä jne.
(3) Toiminto
Se voi toteuttaa keskitetyn mittarinluennan, monihintaisen, ennakkomaksun, sähkövarkauksien ehkäisyn ja Internet-yhteyspalvelujen vaatimusten täyttämisen toiminnot.
(4) Kustannustehokkuus
Korkea kustannustehokkuus, voidaan varata laajennustoimintoihin, joihin vaikuttaa raaka-aineiden hinta, kuten pieni.
(5) Hälytyskehote: Kun jäljellä oleva sähkömäärä on pienempi kuin hälytyksen sähkömäärä, mittari näyttää usein jäljellä olevan sähkömäärän muistuttaakseen käyttäjää sähkön ostosta;Kun mittarissa jäljellä oleva teho on yhtä suuri kuin hälytyksen teho, laukaisuvirta katkaistaan kerran, käyttäjän on asetettava IC-kortti virransyötön palauttamiseksi, käyttäjän tulee ostaa virta ajoissa tällä hetkellä.
(6) Tietosuoja
Täysin solid-state integroitu piiritekniikka on otettu käyttöön tietosuojassa, ja tietoja voidaan säilyttää yli 10 vuotta sähkökatkon jälkeen.
(7) Automaattinen virrankatkaisu
Kun sähkömittarin jäljellä oleva sähkömäärä on nolla, mittari laukeaa automaattisesti ja katkaisee virransyötön.Tällä hetkellä käyttäjän tulee ostaa sähköä ajoissa.
(8) Palautustoiminto
Tehokortti voi kirjoittaa kertyneen tehonkulutuksen, jäännöstehon ja nollatehon takaisin sähkönmyyntijärjestelmään johdon tilastohallinnon helpottamiseksi.
(9) Käyttäjän näytteenottotarkastustoiminto
Sähkönmyyntiohjelmistolla voidaan tehdä sähkönkulutuksen näytteenottotarkastuksia ja tarpeen mukaan prioriteettinäytteitä käyttäjäjaksoista.
(10) Tehokysely
Aseta IC-kortti näyttääksesi ostetun kokonaistehon, ostetun tehon määrän, viimeksi ostetun tehon, kumulatiivisen virrankulutuksen ja jäljellä olevan tehon.
(11) Ylijännitesuoja
Kun todellinen kuormitus ylittää asetetun arvon, mittari katkaisee automaattisesti virran, asettaa asiakaskortin paikalleen ja palauttaa virransyötön.
Pääsovellukset
(1) Selvitys ja kirjanpito
Älykäs sähkömittari pystyy toteuttamaan tarkan ja reaaliaikaisen kustannusselvitystietojen käsittelyn, mikä yksinkertaistaa aiemmin monimutkaista tilikäsittelyprosessia.Sähkömarkkinaympäristössä välittäjät voivat vaihtaa energian vähittäismyyjää nopeammin ja kätevämmin ja jopa toteuttaa automaattisen vaihdon tulevaisuudessa.Samalla käyttäjät voivat saada tarkempaa ja oikea-aikaista tietoa energiankulutuksesta ja kirjanpitotiedoista.
(2) Jakeluverkon tilan estimointi
Jakeluverkon puolen tehonjakotiedot eivät ole tarkkoja lähinnä siksi, että tiedot saadaan kattavalla verkkomallin, kuormituksen estimointiarvon ja mittaustietojen käsittelyllä sähköaseman suurjännitepuolella.Lisäämällä mittaussolmuja käyttäjän puolelle saadaan tarkempia kuormitus- ja verkkohäviötietoja, jolloin vältetään teholaitteiden ylikuormitus ja virranlaadun heikkeneminen.Integroimalla suuri määrä mittaustietoja voidaan toteuttaa tuntemattoman tilan estimointi ja mittaustietojen tarkkuus voidaan tarkistaa.
(3) Virranlaadun ja virtalähteen luotettavuuden valvonta
Älykkäät sähkömittarit voivat seurata sähkön laatua ja virransyötön tilaa reaaliajassa vastatakseen käyttäjien valituksiin ajoissa ja tarkasti ja ryhtyäkseen toimenpiteisiin etukäteen sähkönlaatuongelmien estämiseksi.Perinteisessä sähkönlaadun analyysimenetelmässä on aukko reaaliajassa ja tehokkuudessa.
(4) Kuormitusanalyysi, mallintaminen ja ennustaminen
Älykkäiden sähkömittareiden keräämiä veden, kaasun ja lämmön energiankulutustietoja voidaan käyttää kuormituksen analysointiin ja ennustamiseen.Analysoimalla kattavasti yllä olevaa tietoa kuormitusominaisuuksilla ja aikamuutoksilla voidaan arvioida ja ennustaa energian kokonaiskulutusta ja huipputarvetta.Nämä tiedot auttavat käyttäjiä, energiakauppiaita ja jakeluverkko-operaattoreita edistämään järkevää sähkön käyttöä, säästämään energiaa ja vähentämään kulutusta sekä optimoimaan verkon suunnittelua ja aikataulutusta.
(5) Tehon kysyntäpuolen vaste
Kysyntäpuolen reagointi tarkoittaa käyttäjäkuormituksen ja hajautetun tuotannon hallintaa sähkön hinnoilla.Se sisältää hinnanhallinnan ja suoran kuormanhallinnan.Hintavalvonta sisältää yleensä käyttöajan, reaaliaikaisen ja hätähuippuhinnat säännöllisen, lyhytaikaisen ja huippukysynnän tyydyttämiseksi.Verkon lähettäjä saavuttaa tavallisesti suoran kuormituksen ohjauksen verkon tilan mukaan etäkomennolla päästäkseen ja katkaistakseen kuorman.
(6) Energiatehokkuuden seuranta ja hallinta
Palauttamalla älykkäiden mittareiden energiankäyttöä koskevia tietoja, käyttäjiä voidaan kannustaa vähentämään energiankulutustaan tai muuttamaan sen käyttöä.Hajautetuilla tuotantolaitteilla varustetuille kotitalouksille se voi myös tarjota käyttäjille kohtuullisia sähköntuotanto- ja virrankulutusjärjestelmiä käyttäjien hyödyn maksimoimiseksi.
(7) Käyttäjien energianhallinta
Tietoa tarjoamalla älymittarit voidaan rakentaa käyttäjän energianhallintajärjestelmään, eri käyttäjille (asukkaat käyttäjät, kaupalliset ja teolliset käyttäjät jne.) energianhallintapalveluiden tuottamiseen sisäympäristössä (lämpötila, kosteus, valaistus) jne.) Samalla energiankulutuksen vähentämiseksi mahdollisuuksien mukaan toteuttaa päästöjen vähentämistavoitteet.
(8) Energiansäästö
Tarjoa käyttäjille reaaliaikaisia energiankulutustietoja, kannusta käyttäjiä mukauttamaan virrankulutustottumuksiaan ja löydä ajoissa laitevian aiheuttama epänormaali energiankulutus.Älykkäiden mittareiden tarjoaman teknologian perusteella sähköyhtiöt, laitetoimittajat ja muut markkinaosapuolet voivat tarjota käyttäjille uusia tuotteita ja palveluita, kuten erilaisia aikajakoverkkosähkön hintoja, takaisinostollisia sähkösopimuksia, spot-hintaisia sähkösopimuksia. , jne.
(9) Älykäs perhe
Älykäs koti
Älykoti on koti, jossa eri laitteet, koneet ja muut energiaa kuluttavat laitteet on kytketty verkkoon ja ohjattu asukkaiden tarpeiden ja käyttäytymisen, ulkolämpötilan ja muiden parametrien mukaan.Se voi toteuttaa lämmitys-, hälytys-, valaistus-, ilmanvaihto- ja muiden järjestelmien yhteenliittämisen kodin automaation ja laitteiden ja muiden laitteiden kauko-ohjauksen toteuttamiseksi.
(10) Ennaltaehkäisevä huolto ja vikaanalyysi
Älykkäiden sähkömittareiden mittaustoiminto auttaa toteuttamaan jakeluverkon komponenttien, sähkömittareiden ja käyttäjälaitteiden ennaltaehkäisyä ja ylläpitoa, kuten havaitsemaan jännitteen aaltomuodon vääristymiä, harmonisia, epätasapainoa ja muita tehoelektroniikkalaitteiden vioista ja maavioista aiheutuvia ilmiöitä.Mittaustiedot voivat myös auttaa verkkoa ja käyttäjiä analysoimaan verkkokomponenttien vikoja ja häviöitä.
(11) Maksu etukäteen
Älykkäät mittarit tarjoavat edullisemman, joustavamman ja ystävällisemmän ennakkomaksutavan kuin perinteiset prepaid-menetelmät.
(12) Sähkömittareiden hallinta
Mittareiden hallinta sisältää: asennusmittarin omaisuudenhallinnan;Mittaritietokannan ylläpito;Säännöllinen pääsy mittariin;Varmista mittarin oikea asennus ja toiminta;Tarkista mittarien sijainti ja käyttäjätietojen oikeellisuus jne.
Postitusaika: 04.11.2020