Le compteur d'électricité intelligent est l'un des équipements de base pour l'acquisition de données du réseau électrique intelligent (en particulier le réseau de distribution d'énergie intelligent).Il entreprend les tâches d'acquisition de données, de mesure et de transmission de l'énergie électrique d'origine, et constitue la base de l'intégration, de l'analyse et de l'optimisation des informations et de la présentation des informations.En plus de la fonction de mesure de base des compteurs d'électricité traditionnels, les compteurs d'électricité intelligents ont également les fonctions de comptage bidirectionnel de divers tarifs, la fonction de contrôle de l'utilisateur, la fonction de communication de données bidirectionnelle de divers modes de transmission de données, la fonction anti-effraction et d'autres fonctions intelligentes, s'adapter à l'utilisation des réseaux électriques intelligents et des énergies renouvelables.
Le système avancé d'infrastructure de comptage (AMI) et de lecture automatique des compteurs (AMR) construit sur la base d'un comptage intelligent de l'électricité peut fournir aux utilisateurs des informations plus détaillées sur la consommation d'électricité, leur permettant de mieux gérer leur consommation d'électricité pour atteindre l'objectif d'économiser de l'électricité et de réduire les émissions de gaz à effet de serre.Les détaillants d'électricité peuvent fixer de manière flexible le prix TOU en fonction de la demande des utilisateurs afin de promouvoir la réforme du système de tarification du marché de l'électricité.Les sociétés de distribution peuvent détecter les défauts plus rapidement et réagir en temps opportun pour renforcer le contrôle et la gestion du réseau électrique.
L'équipement de base de puissance et d'énergie, la collecte, la mesure et la transmission de données d'énergie électrique brute ont une grande fiabilité, une grande précision et une faible consommation d'énergie, etc.
Définition du concept
AEMF
▪ Compagnie d'électricité d'Eskom en Afrique du Sud
DRACHME
Chine
2 Principe de fonctionnement
3 classement
▪ Intégration électromécanique
▪ Entièrement électronique
4. Caractéristiques fonctionnelles
5. Applications principales
6. Avantages
Notions
Le concept du Smart Meter remonte aux années 1990.Lorsque les compteurs d'électricité statiques sont apparus en 1993, ils étaient 10 à 20 fois plus chers que les compteurs électromécaniques, ils étaient donc principalement utilisés par les gros utilisateurs.Avec l'augmentation du nombre de compteurs d'électricité avec capacité de télécommunication, il est nécessaire de développer un nouveau système pour réaliser la lecture des compteurs et la gestion des données.Dans de tels systèmes, les données de comptage commencent à s'ouvrir à des systèmes tels que l'automatisation de la distribution, mais ces systèmes ne sont pas encore en mesure d'exploiter efficacement les données pertinentes.De même, les données de consommation d'énergie en temps réel des compteurs prépayés sont rarement utilisées dans des applications telles que la gestion de l'énergie ou les mesures de conservation de l'énergie.
Avec les progrès de la technologie, les compteurs d'électricité statiques produits en masse peuvent acquérir une capacité de traitement et de stockage de données puissante à un coût très faible, ainsi la capacité de promouvoir le niveau intelligent des compteurs d'électricité des petits utilisateurs est grandement améliorée, et les compteurs d'électricité statiques ont progressivement remplacé les compteurs électriques électromécaniques traditionnels.
Pour la compréhension de "Smart Meter", il n'existe pas de concept unifié ou de norme internationale dans le monde.Le concept de compteur électrique intelligent est généralement adopté en Europe, tandis que le terme compteur électrique intelligent fait référence aux compteurs électriques intelligents.Aux États-Unis, le concept d'Advanced Meter a été utilisé, mais la substance était la même.Bien que le compteur intelligent soit traduit par compteur intelligent ou compteur intelligent, il se réfère principalement au compteur d'électricité intelligent.Différentes organisations internationales, instituts de recherche et entreprises ont donné différentes définitions du « compteur intelligent » en combinaison avec les exigences fonctionnelles correspondantes.
AEMF
L'European Smart Metering Alliance (ESMA) décrit les caractéristiques de comptage pour définir les compteurs d'électricité intelligents.
(1) Traitement, transmission, gestion et utilisation automatiques de données de mesure;
(2) Gestion automatique des compteurs d'électricité;
(3) Communication bidirectionnelle entre les compteurs d'électricité ;
(4) Fournir des informations opportunes et précieuses sur la consommation d'énergie aux participants concernés (y compris les consommateurs d'énergie) au sein du système de comptage intelligent ;
(5) Soutenir l'amélioration de l'efficacité énergétique et des services des systèmes de gestion de l'énergie (production, transmission, distribution et utilisation).
Eskom Power Company d'Afrique du Sud
Par rapport aux compteurs traditionnels, les compteurs intelligents peuvent fournir plus d'informations sur la consommation, qui peuvent être envoyées à des serveurs locaux via un réseau spécifique à tout moment pour atteindre l'objectif de gestion du comptage et de la facturation.Il comprend également :
(1) Une variété de technologies de pointe sont intégrées ;
(2) relevé de compteur en temps réel ou quasi-temps réel ;
(3) caractéristiques de charge détaillées ;
(4) Enregistrement de panne de courant ;
(5) Surveillance de la qualité de l'alimentation.
DRACHME
Selon la Demand Response and Advanced Metering Coalition (DRAM), les compteurs d'électricité intelligents devraient pouvoir remplir les fonctions suivantes :
(1) Mesure des données énergétiques sur différentes périodes, y compris des périodes horaires ou faisant autorité ;
(2) Permettre aux consommateurs d'électricité, aux compagnies d'électricité et aux agences de services d'échanger de l'électricité à différents prix ;
(3) Fournir d'autres données et fonctions pour améliorer la qualité du service d'alimentation et résoudre les problèmes de service.
Chine
L'instrument intelligent défini en Chine est un instrument avec un microprocesseur comme noyau, qui peut stocker des informations de mesure et effectuer une analyse, une synthèse et un jugement en temps réel des résultats de mesure.Il a généralement la fonction de mesure automatique, une capacité de traitement de données puissante, un réglage automatique du zéro et une conversion d'unité, une simple invite de panne, une fonction d'interaction homme-machine, équipée d'un panneau de commande et d'un affichage, avec un certain degré d'intelligence artificielle.Les compteurs d'électricité multifonctions électroniques à microprocesseurs sont généralement définis comme des compteurs d'électricité intelligents, et des fonctionnalités telles que les fonctions de communication (transporteur, GPRS, ZigBee, etc.), le comptage multi-utilisateurs et le comptage pour des utilisateurs spécifiques (tels que les locomotives électriques) sont introduites dans le concept de compteurs d'électricité intelligents.
Il peut être généralement considéré comme : un compteur électrique intelligent basé sur une application de microprocesseur et une technologie de communication réseau en tant que cœur d'un instrument intelligent, mesure/mesure automatique, traitement de données, communication bidirectionnelle et capacité d'extension de fonction, peut réaliser la mesure bidirectionnelle, à distance/ communication locale, interaction en temps réel et une variété de prix de l'électricité, alimentation à distance, surveillance de la qualité de l'alimentation, lecture du compteur de chaleur de l'eau, interaction avec les utilisateurs et autres fonctions.Les systèmes de mesure intelligents basés sur des compteurs intelligents peuvent prendre en charge les exigences du réseau intelligent pour la gestion de la charge, l'accès à l'alimentation distribuée, l'efficacité énergétique, la répartition du réseau, les échanges sur le marché de l'électricité et la réduction des émissions.
Modification du principe de fonctionnement
Le compteur d'électricité intelligent est un appareil de mesure avancé qui collecte, analyse et gère les données d'information sur l'énergie électrique basées sur la technologie de communication moderne, la technologie informatique et la technologie de mesure.Le principe de base du compteur d'électricité intelligent est le suivant : s'appuyer sur un convertisseur A/D ou une puce de mesure pour effectuer une collecte en temps réel du courant et de la tension de l'utilisateur, effectuer une analyse et un traitement via le processeur, réaliser le calcul de la direction positive et négative, crête vallée ou de l'énergie électrique à quatre quadrants, et en outre produire le contenu de l'électricité par la communication, l'affichage et d'autres moyens.
La structure et le principe de fonctionnement du compteur électrique intelligent électronique sont très différents du compteur électrique à induction traditionnel.
Composition des compteurs électriques intelligents
L'ampèremètre à induction est principalement composé d'une plaque d'aluminium, d'une bobine de tension de courant, d'un aimant permanent et d'autres éléments.Son principe de fonctionnement est principalement mesuré par l'interaction des courants de Foucault induite par la bobine de courant et la plaque de plomb mobile.Et le compteur intelligent électronique est principalement composé de composants électroniques et son principe de fonctionnement est basé sur la tension d'alimentation de l'utilisateur et l'échantillonnage en temps réel du courant, utilise à nouveau le circuit intégré dédié au wattheuremètre, la tension échantillonnée et le traitement du signal de courant, se traduit par est sortie d'impulsion, enfin contrôlée par un micro-ordinateur à puce unique pour le traitement, l'affichage des impulsions pour la consommation d'énergie et la sortie.
Habituellement, nous appelons le nombre d'impulsions émises par le convertisseur A/N comme la constante d'impulsion lors de la mesure d'un degré d'électricité dans un compteur intelligent.Pour un compteur intelligent, il s'agit d'une constante relativement importante, car le nombre d'impulsions émises par le convertisseur A/N par unité de temps déterminera directement la précision de mesure du compteur.
Classification du compteur d'électricité
En termes de structure, le wattheuremètre intelligent peut être grossièrement divisé en deux catégories : le compteur intégré électromécanique et le compteur tout électronique.
Intégration électromécanique
Électromécanique tout en un, à savoir dans le compteur mécanique d'origine attaché à certaines parties du déjà remplir les fonctions requises, et réduire les coûts et facile à installer.Son schéma de conception est généralement sans détruire la structure physique du compteur de courant, sans changer l'original sur la base de sa norme de mesure nationale, en ajoutant un dispositif de détection à transformer en compteur mécanique avec sortie d'impulsion électrique, synchronisant la numération électronique et la numération mécanique.Sa précision de mesure n'est pas inférieure à celle du compteur de type mécanique général.Ce schéma de conception adopte la technologie mature du compteur de détection d'origine, qui est principalement utilisé pour la reconstruction de l'ancienne table.
Entièrement électronique
Tous les types électroniques utilisent le circuit intégré de l'appareil électronique comme noyau de la mesure au traitement des données, en se débarrassant des pièces mécaniques et ont les caractéristiques d'un volume réduit, d'une fiabilité accrue, plus précisément, réduisant la consommation d'énergie et améliorant considérablement le processus de production .
Caractéristiques
(1) Fiabilité
La précision est inchangée pendant longtemps, pas d'alignement des roues, pas d'effets d'installation et de transport, etc.
(2) Précision
Large plage, facteur de puissance large, sensible au démarrage, etc.
(3) Fonction
Il peut mettre en œuvre les fonctions de relevé centralisé des compteurs, de multi-tarif, de prépaiement, de prévention du vol d'électricité et de satisfaction des exigences des services d'accès à Internet.
(4) Performance des coûts
Les performances à coût élevé, peuvent être réservées aux fonctions d'expansion, affectées par le prix des matières premières, telles que les petites.
(5) Invite d'alarme : lorsque la quantité d'électricité restante est inférieure à la quantité d'électricité d'alarme, le compteur affiche souvent la quantité d'électricité restante pour rappeler à l'utilisateur d'acheter de l'électricité ;Lorsque la puissance restante dans le compteur est égale à la puissance d'alarme, la puissance de déclenchement est coupée une fois, l'utilisateur doit insérer la carte IC pour rétablir l'alimentation, l'utilisateur doit acheter de l'énergie en temps opportun à ce moment.
(6) Protection des données
La technologie des circuits intégrés entièrement à semi-conducteurs est adoptée pour la protection des données, et les données peuvent être conservées pendant plus de 10 ans après une panne de courant.
(7) Mise hors tension automatique
Lorsque la quantité d'électricité restante dans le compteur d'électricité est nulle, le compteur se déclenche automatiquement et interrompt l'alimentation électrique.À ce stade, l'utilisateur doit acheter de l'électricité en temps opportun.
(8) Fonction de réécriture
La carte de puissance peut réécrire la consommation d'énergie cumulée, la puissance résiduelle et la puissance de passage à zéro dans le système de vente d'électricité pour la commodité de la gestion statistique du service de gestion.
(9) Fonction d'inspection par échantillonnage de l'utilisateur
Le logiciel de vente d'électricité peut fournir une inspection par échantillonnage des données de la consommation d'électricité et fournir un échantillonnage prioritaire des séquences d'utilisateurs selon les besoins.
(10) Requête de puissance
Insérez la carte IC pour afficher la puissance totale achetée, le nombre de puissance achetée, la dernière puissance achetée, la consommation électrique cumulée et la puissance restante.
(11) Protection contre les surtensions
Lorsque la charge réelle dépasse la valeur définie, le compteur coupe automatiquement l'alimentation, insère la carte client et rétablit l'alimentation.
Applications principales
(1) Règlement et comptabilisation
Le compteur d'électricité intelligent peut réaliser un traitement précis et en temps réel des informations de règlement des coûts, ce qui simplifie le processus complexe de traitement des comptes dans le passé.Dans l'environnement du marché de l'électricité, les répartiteurs peuvent changer de détaillant d'énergie plus rapidement et plus facilement, et même réaliser une commutation automatique à l'avenir.Dans le même temps, les utilisateurs peuvent également obtenir des informations plus précises et opportunes sur la consommation d'énergie et les informations comptables.
(2) Estimation de l'état du réseau de distribution
Les informations de distribution du flux de puissance côté réseau de distribution ne sont pas précises, principalement parce que les informations sont obtenues par le traitement complet du modèle de réseau, de la valeur d'estimation de charge et des informations de mesure du côté haute tension de la sous-station.En ajoutant des nœuds de mesure côté utilisateur, des informations plus précises sur la charge et la perte de réseau seront obtenues, évitant ainsi la surcharge et la détérioration de la qualité de l'alimentation des équipements électriques.En intégrant un grand nombre de données de mesure, l'estimation d'un état inconnu peut être réalisée et la précision des données de mesure peut être vérifiée.
(3) Surveillance de la qualité de l'alimentation et de la fiabilité de l'alimentation
Les compteurs d'électricité intelligents peuvent surveiller la qualité de l'alimentation et l'état de l'alimentation en temps réel, afin de répondre aux plaintes des utilisateurs en temps opportun et avec précision, et prendre des mesures à l'avance pour éviter les problèmes de qualité de l'alimentation.La méthode traditionnelle d'analyse de la qualité de l'énergie présente un écart en temps réel et en efficacité.
(4) Analyse de charge, modélisation et prédiction
Les données de consommation d'eau, de gaz et d'énergie thermique collectées par les compteurs d'électricité intelligents peuvent être utilisées pour l'analyse et la prévision de la charge.En analysant de manière approfondie les informations ci-dessus avec les caractéristiques de charge et les changements de temps, la consommation d'énergie totale et la demande de pointe peuvent être estimées et prédites.Ces informations permettront aux utilisateurs, aux détaillants d'énergie et aux gestionnaires de réseaux de distribution de promouvoir une utilisation rationnelle de l'électricité, d'économiser l'énergie et de réduire la consommation, et d'optimiser la planification et la programmation du réseau.
(5) Réponse côté demande de puissance
La réponse du côté de la demande signifie contrôler les charges des utilisateurs et la production distribuée par le biais des prix de l'électricité.Il comprend le contrôle des prix et le contrôle direct de la charge.Les contrôles des prix comprennent généralement des tarifs en fonction de l'heure d'utilisation, en temps réel et de pointe d'urgence pour répondre à la demande régulière, à court terme et de pointe, respectivement.Le contrôle direct de la charge est généralement réalisé par le répartiteur du réseau en fonction de l'état du réseau via une commande à distance pour accéder à la charge et la déconnecter.
(6) Surveillance et gestion de l'efficacité énergétique
En remontant les informations sur l'utilisation de l'énergie à partir des compteurs intelligents, les utilisateurs peuvent être encouragés à réduire leur consommation d'énergie ou à changer la façon dont ils l'utilisent.Pour les ménages équipés d'équipements de production distribuée, il peut également fournir aux utilisateurs des schémas de production et de consommation d'énergie raisonnables pour maximiser les avantages des utilisateurs.
(7) Gestion de l'énergie des utilisateurs
En fournissant des informations, les compteurs intelligents peuvent être construits sur le système de gestion de l'énergie de l'utilisateur, pour différents utilisateurs (utilisateurs résidents, utilisateurs commerciaux et industriels, etc.) pour fournir des services de gestion de l'énergie, dans le contrôle de l'environnement intérieur (température, humidité, éclairage , etc.) en même temps, dans la mesure du possible pour réduire la consommation d'énergie, réaliser les objectifs de réduction des émissions.
(8) Économie d'énergie
Fournissez aux utilisateurs des données de consommation d'énergie en temps réel, encouragez les utilisateurs à ajuster leurs habitudes de consommation d'énergie et trouvez en temps opportun une consommation d'énergie anormale causée par une panne d'équipement.Sur la base de la technologie fournie par les compteurs intelligents, les compagnies d'électricité, les fournisseurs d'équipements et d'autres acteurs du marché peuvent fournir aux utilisateurs de nouveaux produits et services, tels que différents types de prix de l'électricité du réseau en temps partagé, des contrats d'électricité avec rachat, des contrats d'électricité à prix spot , etc.
(9) Famille intelligente
La maison intelligente
Une maison intelligente est une maison où différents appareils, machines et autres équipements consommateurs d'énergie sont connectés en réseau et contrôlés en fonction des besoins et du comportement des résidents, de la température extérieure et d'autres paramètres.Il peut réaliser l'interconnexion du chauffage, de l'alarme, de l'éclairage, de la ventilation et d'autres systèmes, afin de réaliser le contrôle à distance de la domotique et des appareils et autres équipements.
(10) Maintenance préventive et analyse des pannes
La fonction de mesure des compteurs d'électricité intelligents aide à réaliser la prévention et la maintenance des composants du réseau de distribution, des compteurs d'électricité et des équipements des utilisateurs, tels que la détection de la distorsion de la forme d'onde de tension, des harmoniques, des déséquilibres et d'autres phénomènes causés par les défauts des équipements électroniques de puissance et les défauts à la terre.Les données de mesure peuvent également aider le réseau et les utilisateurs à analyser les défaillances et les pertes des composants du réseau.
(11) Paiement d'avance
Les compteurs intelligents offrent une méthode prépayée moins coûteuse, plus flexible et conviviale que les méthodes prépayées traditionnelles.
(12) Gestion des compteurs électriques
La gestion des compteurs comprend : la gestion des actifs du compteur de l'installation ;Maintenance de la base de données d'informations sur les compteurs ;Accès périodique au compteur ;S'assurer de la bonne installation et du bon fonctionnement du compteur ;Vérifiez l'emplacement des compteurs et l'exactitude des informations sur l'utilisateur, etc.
Heure de publication : 04 novembre 2020