Slimme elektriciteitsmeter is een van de basisapparatuur voor data-acquisitie van een slim elektriciteitsnet (met name een slim stroomdistributienetwerk).Het voert de taken uit van data-acquisitie, meting en transmissie van origineel elektrisch vermogen, en vormt de basis voor informatie-integratie, analyse en optimalisatie en informatiepresentatie.Naast de basismeetfunctie van traditionele elektriciteitsmeters, hebben slimme elektriciteitsmeters ook de functies van tweerichtingsmeting van verschillende tarieven, gebruikersbesturingsfunctie, tweerichtingsdatacommunicatiefunctie van verschillende datatransmissiemodi, anti-tamperin-functie en andere intelligente functies, aanpassen aan het gebruik van slimme elektriciteitsnetten en hernieuwbare energie.
De geavanceerde meetinfrastructuur (AMI) en het automatische meteruitlezingssysteem (AMR), gebouwd op basis van slimme elektriciteitsmeting, kunnen gebruikers meer gedetailleerde informatie over het elektriciteitsverbruik bieden, waardoor ze hun elektriciteitsverbruik beter kunnen beheren om het doel van elektriciteitsbesparing en vermindering van energie te bereiken. uitstoot van broeikasgassen.Elektriciteitsdetailhandelaren kunnen de TOU-prijs flexibel instellen op basis van de vraag van gebruikers om de hervorming van het elektriciteitsmarktprijssysteem te bevorderen.Distributiebedrijven kunnen storingen sneller opsporen en tijdig reageren om de controle en het beheer van het elektriciteitsnet te versterken.
De basisuitrusting van stroom en energie, het verzamelen, meten en verzenden van ruwe elektrische energiegegevens heeft een hoge betrouwbaarheid, hoge nauwkeurigheid en een laag stroomverbruik, enz.
Conceptdefinitie
ESMA
▪ Eskom Zuid-Afrika Energiebedrijf
DRAM
China
2 Werkingsprincipe
3 classificatie
▪ Elektromechanische integratie
▪ Volledig elektronisch
4. Functionele kenmerken
5. Belangrijkste toepassingen
6. Voordelen
Concepten
Het concept van de Slimme Meter stamt uit de jaren negentig.Toen statische elektriciteitsmeters voor het eerst verschenen in 1993, waren ze 10 tot 20 keer duurder dan elektromechanische meters en werden ze dus vooral gebruikt door grootverbruikers.Met de toename van het aantal elektriciteitsmeters met telecommunicatiemogelijkheid is het noodzakelijk om een nieuw systeem te ontwikkelen om meteruitlezing en databeheer te realiseren.In dergelijke systemen worden meetgegevens ontsloten voor bijvoorbeeld distributieautomatisering, maar deze systemen zijn nog niet in staat om effectief gebruik te maken van de relevante gegevens.Evenzo worden real-time energieverbruiksgegevens van vooruitbetaalde meters zelden gebruikt in toepassingen zoals energiebeheer of energiebesparende maatregelen.
Met de vooruitgang van de technologie kunnen in massa geproduceerde statische elektriciteitsmeters krachtige gegevensverwerking en opslagcapaciteit verkrijgen tegen zeer lage kosten, waardoor het vermogen om het intelligente niveau van de elektriciteitsmeters van kleine gebruikers te bevorderen aanzienlijk is verbeterd, en de statische elektriciteitsmeters hebben geleidelijk verving de traditionele elektromechanische elektriciteitsmeters.
Voor het begrijpen van "slimme meter" is er geen uniform concept of internationale standaard in de wereld.Het concept van slimme elektrische meter wordt meestal in Europa overgenomen, terwijl de term slimme elektrische meter verwijst naar slimme elektriciteitsmeters.In de Verenigde Staten werd het concept van Advanced Meter gebruikt, maar de inhoud was hetzelfde.Hoewel slimme meter wordt vertaald als slimme meter of slimme meter, wordt er vooral gesproken over slimme elektriciteitsmeter.Verschillende internationale organisaties, onderzoeksinstellingen en ondernemingen hebben verschillende definities gegeven van "slimme meter" in combinatie met overeenkomstige functionele vereisten.
ESMA
De European Smart Metering Alliance (ESMA) beschrijft meetkenmerken om slimme elektriciteitsmeters te definiëren.
(1) Automatische verwerking, verzending, beheer en gebruik van meetgegevens;
(2) Automatisch beheer van elektriciteitsmeters;
(3) Tweerichtingscommunicatie tussen elektriciteitsmeters;
(4) Tijdige en waardevolle informatie over energieverbruik verstrekken aan relevante deelnemers (inclusief energieverbruikers) binnen het slimme metersysteem;
(5) Ondersteuning van de verbetering van energie-efficiëntie en de diensten van energiebeheersystemen (opwekking, transmissie, distributie en gebruik).
Eskom Power Company in Zuid-Afrika
In vergelijking met traditionele meters kunnen slimme meters meer verbruiksinformatie leveren, die op elk moment via een specifiek netwerk naar lokale servers kan worden verzonden om het doel van meet- en factureringsbeheer te bereiken.Het omvat ook:
(1) Een verscheidenheid aan geavanceerde technologieën is geïntegreerd;
(2) Realtime of quasi-realtime meteruitlezing;
(3) Gedetailleerde belastingskarakteristieken;
(4) Stroomuitvalrecord;
(5) Bewaking van de voedingskwaliteit.
DRAM
Volgens de Demand Response and Advanced Metering Coalition (DRAM) zouden slimme elektriciteitsmeters de volgende functies moeten kunnen realiseren:
(1) Meet energiegegevens in verschillende tijdsperioden, inclusief uurlijkse of gezaghebbende tijdsperioden;
(2) Stroomverbruikers, energiebedrijven en servicebureaus toestaan stroom te verhandelen tegen verschillende prijzen;
(3) Lever andere gegevens en functies om de kwaliteit van de stroomvoorziening te verbeteren en problemen in de dienstverlening op te lossen.
China
Het in China gedefinieerde intelligente instrument is een instrument met een microprocessor als kern, die meetinformatie kan opslaan en real-time analyse, synthese en beoordeling van meetresultaten kan maken.Het heeft over het algemeen de functie van automatische meting, krachtige gegevensverwerkingscapaciteit, automatische nulinstelling en eenheidsconversie, eenvoudige foutmelding, mens-machine-interactiefunctie, uitgerust met bedieningspaneel en display, met een zekere mate van kunstmatige intelligentie.Elektronische multifunctionele elektriciteitsmeters met microprocessors worden meestal gedefinieerd als slimme elektriciteitsmeters, en functies zoals communicatiefuncties (carrier, GPRS, ZigBee, etc.), multi-user meting en meting voor specifieke gebruikers (zoals elektrische locomotieven) worden geïntroduceerd in het concept van slimme elektriciteitsmeters.
Het kan algemeen worden beschouwd als: intelligente elektrische meter gebaseerd op microprocessortoepassing en netwerkcommunicatietechnologie als de kern van intelligent instrument, automatische meting / meting, gegevensverwerking, tweerichtingscommunicatie en functie-uitbreidingsvermogen, kan de bidirectionele meting bereiken, op afstand / lokale communicatie, real-time interactie en een verscheidenheid aan elektriciteitsprijzen, voeding op afstand, bewaking van de stroomkwaliteit, uitlezing van waterwarmtemeters, interactie met gebruikers en andere functies.Slimme meetsystemen op basis van slimme meters kunnen de vereisten van het slimme net ondersteunen voor belastingbeheer, gedistribueerde stroomtoegang, energie-efficiëntie, netdistributie, handel op de energiemarkt en emissiereductie.
Werkingsprincipe bewerken
Intelligente elektriciteitsmeter is een geavanceerd meetapparaat dat elektrische energie-informatiegegevens verzamelt, analyseert en beheert op basis van moderne communicatietechnologie, computertechnologie en meettechnologie.Het basisprincipe van slimme elektriciteitsmeter is: vertrouw op A / D-converter of meetchip om real-time verzameling van de stroom en spanning van de gebruiker uit te voeren, analyse en verwerking uit te voeren via CPU, de berekening van positieve en negatieve richting, piekdal te realiseren of vierkwadrant elektrische energie, en verder de inhoud van elektriciteit uitvoeren via communicatie, weergave en andere middelen.
De structuur en het werkingsprincipe van de elektronische intelligente elektriciteitsmeter verschillen sterk van de traditionele inductie-elektriciteitsmeter.
Samenstelling van intelligente elektriciteitsmeters
Ampèremeter van het inductietype bestaat voornamelijk uit een aluminiumplaat, een stroomspanningsspoel, een permanente magneet en andere elementen.Het werkingsprincipe wordt voornamelijk gemeten aan de hand van de wervelstroominteractie die wordt veroorzaakt door de huidige spoel en de beweegbare loden plaat.En elektronische slimme meter is voornamelijk samengesteld uit elektronische componenten en het werkingsprincipe is gebaseerd op de voedingsspanning van de gebruiker en de huidige real-time bemonstering, maakt opnieuw gebruik van de speciale wattuurmeter geïntegreerde schakeling, de bemonsterde spanning en stroomsignaalverwerking, vertaalt zich in is pulsuitgang, uiteindelijk bestuurd door een microcomputer met één chip voor verwerking, de pulsweergave voor stroomverbruik en output.
Gewoonlijk noemen we het aantal pulsen dat door de A/D-omzetter wordt uitgezonden de pulsconstante bij het meten van één graad elektriciteit in een slimme meter.Voor een slimme meter is dit een relatief belangrijke constante, omdat het aantal pulsen dat door de A/D-converter per tijdseenheid wordt uitgezonden direct de meetnauwkeurigheid van de meter bepaalt.
Classificatie van elektriciteitsmeter
Qua opbouw is de intelligente wattuurmeter grofweg in te delen in twee categorieën: elektromechanisch geïntegreerde meter en volledig elektronische meter.
Elektromechanische integratie
Elektromechanisch alles in één, namelijk in de originele mechanische meter bevestigd aan bepaalde delen van de al voltooide vereiste functies, en verlaagt de kosten en is eenvoudig te installeren.Het ontwerpschema is over het algemeen zonder de fysieke structuur van de huidige meter te vernietigen, zonder het origineel te veranderen op basis van de nationale meetstandaard, door een meetapparaat toe te voegen om in de mechanische meter met elektrische pulsuitgang te veranderen, waarbij de elektronische nummering en mechanische nummering worden gesynchroniseerd.De meetnauwkeurigheid is niet lager dan die van het algemene mechanische metertype.Dit ontwerpschema maakt gebruik van de volwassen technologie van de originele sensormeter, die voornamelijk wordt gebruikt voor de reconstructie van de oude tafel.
Volledig elektronisch
Alle elektronische typen gebruiken het geïntegreerde circuit van het elektronische apparaat als de kern van de meting tot de gegevensverwerking, het wegwerken van mechanische onderdelen en heeft de kenmerken van een verminderd volume, verhoogde betrouwbaarheid, nauwkeuriger, vermindering van het stroomverbruik en sterk verbeteren van het productieproces .
Functies
(1) Betrouwbaarheid
De nauwkeurigheid is lange tijd onveranderd, geen wieluitlijning, geen installatie- en transporteffecten, enz.
(2) Nauwkeurigheid
Breed bereik, brede vermogensfactor, startgevoelig, etc.
(3) Functie
Het kan de functies van gecentraliseerde meteruitlezing, multi-rate, vooruitbetaling, het voorkomen van stroomdiefstal en het voldoen aan de vereisten van internettoegangsdiensten implementeren.
(4) Kostenprestatie
Hoge kostenprestaties kunnen worden gereserveerd voor uitbreidingsfuncties, beïnvloed door de prijs van grondstoffen, zoals klein.
(5) Alarmherinnering: wanneer de resterende elektrische hoeveelheid kleiner is dan de alarmelektrische hoeveelheid, toont de meter vaak de resterende elektrische hoeveelheid om de gebruiker eraan te herinneren elektriciteit te kopen;Wanneer het resterende vermogen in de meter gelijk is aan het alarmvermogen, wordt het uitschakelvermogen eenmaal afgesneden, de gebruiker moet een IC-kaart plaatsen om de stroomtoevoer te herstellen, de gebruiker moet op dit moment tijdig stroom kopen.
(6) Gegevensbescherming
All-solid-state geïntegreerde circuittechnologie wordt gebruikt voor gegevensbescherming en gegevens kunnen meer dan 10 jaar na stroomuitval worden bewaard.
(7) Automatische uitschakeling
Wanneer de resterende hoeveelheid elektriciteit in de elektriciteitsmeter nul is, zal de meter automatisch uitschakelen en de stroomtoevoer onderbreken.Op dit moment moet de gebruiker tijdig elektriciteit kopen.
(8) Terugschrijffunctie
De stroomkaart kan het accumulatieve stroomverbruik, het resterende vermogen en het nuldoorgangsvermogen terugschrijven naar het elektriciteitsverkoopsysteem voor het gemak van het statistische beheer van de beheerafdeling.
(9) Inspectiefunctie voor gebruikersbemonstering
Elektriciteitsverkoopsoftware kan gegevensbemonsteringsinspectie van het elektriciteitsverbruik bieden en indien nodig prioriteitsbemonstering van gebruikersreeksen bieden.
(10) Vermogensvraag
Plaats een IC-kaart om het totale gekochte vermogen, het aantal gekochte stroom, de laatst gekochte stroom, het cumulatieve stroomverbruik en het resterende vermogen weer te geven.
(11) Overspanningsbeveiliging
Wanneer de werkelijke belasting de ingestelde waarde overschrijdt, schakelt de meter automatisch de stroom uit, plaatst de klantenkaart en herstelt de stroomvoorziening.
Belangrijkste toepassingen
(1) Afwikkeling en boekhouding
De intelligente elektriciteitsmeter kan nauwkeurige en real-time informatieverwerking voor kostenafrekening realiseren, wat het complexe proces van accountverwerking in het verleden vereenvoudigt.In de energiemarktomgeving kunnen dispatchers sneller en gemakkelijker overstappen van energieretailer en in de toekomst zelfs automatisch overstappen.Tegelijkertijd kunnen gebruikers ook nauwkeurigere en actuelere energieverbruiksinformatie en boekhoudkundige informatie krijgen.
(2) Schatting van de toestand van het distributienetwerk
De stroomverdelingsinformatie aan de distributienetwerkzijde is niet nauwkeurig, voornamelijk omdat de informatie wordt verkregen door de uitgebreide verwerking van het netwerkmodel, de belastingsschattingswaarde en meetinformatie aan de hoogspanningszijde van het onderstation.Door meetknooppunten aan de gebruikerszijde toe te voegen, wordt nauwkeurigere informatie over belasting en netwerkverlies verkregen, waardoor overbelasting en verslechtering van de stroomkwaliteit van stroomapparatuur worden voorkomen.Door een groot aantal meetgegevens te integreren, kan de schatting van onbekende toestand worden gerealiseerd en kan de nauwkeurigheid van meetgegevens worden gecontroleerd.
(3) Bewaking van de voedingskwaliteit en de betrouwbaarheid van de voeding
Intelligente elektriciteitsmeters kunnen de stroomkwaliteit en de toestand van de stroomvoorziening in realtime bewaken, om tijdig en nauwkeurig op klachten van gebruikers te reageren en vooraf maatregelen te nemen om problemen met de stroomkwaliteit te voorkomen.De traditionele analysemethode voor de netvoedingskwaliteit heeft een hiaat in realtime en effectiviteit.
(4) Belastinganalyse, modellering en voorspelling
De gegevens van het water-, gas- en warmte-energieverbruik verzameld door slimme elektriciteitsmeters kunnen worden gebruikt voor belastinganalyse en voorspelling.Door bovenstaande informatie uitgebreid te analyseren met belastingskarakteristieken en tijdsveranderingen, kan het totale energieverbruik en de piekvraag worden geschat en voorspeld.Deze informatie zal gebruikers, energiedetailhandelaren en distributienetbeheerders helpen om rationeel elektriciteitsgebruik te bevorderen, energie te besparen en het verbruik te verminderen, en de netplanning en planning te optimaliseren.
(5) Respons aan de vraagzijde van het vermogen
Vraagrespons betekent het beheersen van gebruikersbelastingen en gedistribueerde opwekking door middel van elektriciteitsprijzen.Het omvat prijscontrole en directe ladingcontrole.Prijscontroles omvatten over het algemeen time-of-use, real-time en noodpiektarieven om te voldoen aan respectievelijk de reguliere vraag, de kortetermijnvraag en de piekvraag.Directe controle van de belasting wordt meestal bereikt door de netwerkverzender op basis van de netwerkconditie via een opdracht op afstand om toegang te krijgen tot de belasting en deze los te koppelen.
(6) Monitoring en beheer van energie-efficiëntie
Door informatie over het energieverbruik van slimme meters terug te koppelen, kunnen gebruikers worden gestimuleerd om hun energieverbruik te verminderen of anders te gebruiken.Voor huishoudens die zijn uitgerust met gedistribueerde opwekkingsapparatuur, kan het gebruikers ook redelijke stroomopwekkings- en stroomverbruikschema's bieden om de voordelen voor gebruikers te maximaliseren.
(7) Energiebeheer door de gebruiker
Door informatie te verstrekken, kunnen slimme meters worden gebouwd op het energiebeheersysteem van de gebruiker, voor verschillende gebruikers (inwonende gebruikers, commerciële en industriële gebruikers, enz.) om energiebeheerdiensten te leveren, in de controle van het binnenklimaat (temperatuur, vochtigheid, verlichting , enz.) tegelijkertijd, voor zover mogelijk om het energieverbruik te verminderen, de doelen realiseren om de uitstoot te verminderen.
(8) Energiebesparing
Bied gebruikers real-time energieverbruiksgegevens, stimuleer gebruikers om hun gewoonten op het gebied van energieverbruik aan te passen en vind tijdig abnormaal energieverbruik veroorzaakt door apparatuurstoringen.Op basis van de technologie van slimme meters kunnen energiebedrijven, leveranciers van apparatuur en andere marktdeelnemers nieuwe producten en diensten aanbieden aan gebruikers, zoals verschillende soorten time-sharing netwerkelektriciteitsprijzen, elektriciteitscontracten met terugkoop, spotprijs elektriciteitscontracten , enz.
(9) Intelligente familie
Het slimme huis
Een smart home is een huis waar verschillende apparaten, machines en andere energieverbruikende apparatuur in een netwerk zijn aangesloten en worden aangestuurd op basis van de behoeften en het gedrag van de bewoners, de buitentemperatuur en andere parameters.Het kan de onderlinge verbinding van verwarmings-, alarm-, verlichtings-, ventilatie- en andere systemen realiseren, om de afstandsbediening van domotica en apparaten en andere apparatuur te realiseren.
(10) Preventief onderhoud en storingsanalyse
De meetfunctie van slimme elektriciteitsmeters helpt bij het realiseren van de preventie en het onderhoud van distributienetwerkcomponenten, elektriciteitsmeters en gebruikersapparatuur, zoals het detecteren van spanningsgolfvormvervorming, harmonischen, onbalans en andere verschijnselen veroorzaakt door storingen in elektronische vermogensapparatuur en aardingsfouten.De meetgegevens kunnen het net en gebruikers ook helpen bij het analyseren van storingen en verliezen aan netcomponenten.
(11) Betaling vooraf
Slimme meters bieden een goedkopere, flexibelere en gebruiksvriendelijkere prepaidmethode dan traditionele prepaidmethoden.
(12) Beheer van elektriciteitsmeters
Meterbeheer omvat: assetbeheer installatiemeter;Onderhoud meterinformatiedatabase;Periodieke toegang tot de meterkast;Zorgen voor de juiste installatie en werking van de meter;Controleer de locatie van meters en de juistheid van gebruikersinformatie, enz.
Posttijd: 04-nov-2020