Compteur d'électricité intelligentest 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 la consommation d'électricité de base des compteurs d'électricité traditionnels, les compteurs d'électricité intelligents ont également les fonctions de comptage bidirectionnel de divers tarifs, fonction de contrôle de l'utilisateur, fonction de communication de données bidirectionnelle de divers modes de transmission de données, anti-alimentation fonction antivol et autres fonctions intelligentes pour s'adapter à l'utilisation des réseaux électriques intelligents et des nouvelles énergies.
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.
Le concept du compteur intelligent 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 série peuvent acquérir une capacité de traitement et de stockage de données puissante à un coût très faible, favorisant ainsi l'amélioration considérable du niveau intelligent des compteurs d'électricité des petits utilisateurs, et les compteurs d'électricité statiques ont progressivement remplacé le compteurs d'électricité 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) Mesurer les données de consommation d'énergie 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.
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 d'électricité intelligent sont très différents du compteur d'électricité à induction traditionnel.
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 à travers la bobine de courant et la plaque de plomb mobile
Composition des compteurs électriques intelligents
Mesuré par l'interaction induite par les courants de Foucault, 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 actuel, UTILISE à nouveau le circuit intégré dédié au wattheuremètre, la tension échantillonnée et le traitement du signal actuel, se traduit par est proportionnel à la puissance de la sortie d'impulsion, finalement contrôlé 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 lors de la mesure d'un degré d'électricité dans un compteur intelligent comme la constante d'impulsion.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.
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
Monobloc électromécanique, à savoir dans le compteur mécanique d'origine attaché à certaines parties du déjà complet les fonctions requises, et réduire les coûts et facile à installer, son schéma de conception est généralement sans détruire la structure physique du compteur actuel, sans changer l'original sur la base de sa norme de mesure nationale, l'ajout d'un dispositif de détection dans les degrés mécaniques du mètre en même temps a également une sortie d'impulsion électrique, synchronise 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 de la table à induction d'origine, qui est principalement utilisée pour la reconstruction de l'ancien compteur.
Fonctionnalité
(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
Des performances de coût élevées peuvent être réservées à des fonctions d'expansion, affectées par le prix des matières premières.
(5) Invite d'alarme
Lorsque la quantité électrique restante est inférieure à la quantité électrique d'alarme, le compteur affiche souvent la quantité électrique 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'anneau du marché de l'électricité
La qualité de la puissance
Dans cet environnement, les répartiteurs peuvent changer de détaillant d'énergie de manière plus rapide et pratique, 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 fait référence à la connexion de différents appareils, machines et autres équipements consommateurs d'énergie dans la maison dans un réseau, et selon les besoins et les comportements des résidents, à l'extérieur
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 ;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 : 20 août 2020