Inteligentny licznik energii elektrycznej jest jednym z podstawowych urządzeń do akwizycji danych inteligentnej sieci elektroenergetycznej (zwłaszcza inteligentnej sieci dystrybucyjnej).Podejmuje zadania akwizycji danych, pomiaru i przesyłu energii elektrycznej pierwotnej oraz stanowi podstawę integracji, analizy i optymalizacji informacji oraz prezentacji informacji.Oprócz podstawowej funkcji pomiarowej tradycyjnych liczników energii elektrycznej, inteligentne liczniki energii elektrycznej mają również funkcje dwukierunkowego pomiaru różnych stawek, funkcję kontroli użytkownika, funkcję dwukierunkowej komunikacji danych w różnych trybach transmisji danych, funkcję antysabotażową i inne inteligentne funkcje, dostosować do wykorzystania inteligentnych sieci elektroenergetycznych i energii odnawialnej.
Zaawansowana infrastruktura pomiarowa (AMI) i system automatycznego odczytu liczników (AMR) zbudowany w oparciu o inteligentne opomiarowanie energii elektrycznej może dostarczać użytkownikom bardziej szczegółowych informacji o zużyciu energii elektrycznej, umożliwiając im lepsze zarządzanie zużyciem energii elektrycznej w celu osiągnięcia celu, jakim jest oszczędność energii elektrycznej i zmniejszenie emisja gazów cieplarnianych.Sprzedawcy energii elektrycznej mogą elastycznie ustalać cenę TOU zgodnie z zapotrzebowaniem użytkowników w celu promowania reformy systemu cen na rynku energii elektrycznej.Firmy dystrybucyjne mogą szybciej wykrywać usterki i reagować w odpowiednim czasie, aby wzmocnić kontrolę i zarządzanie siecią energetyczną.
Podstawowe wyposażenie mocy i energii, zbieranie, pomiar i przesyłanie danych o surowej energii elektrycznej mają wysoką niezawodność, wysoką dokładność i niskie zużycie energii itp.
Definicja pojęcia
ESMA
▪ Eskom South Africa Power Company
NAPARSTEK
Chiny
2 Zasada działania
3 klasyfikacja
▪ Integracja elektromechaniczna
▪ W pełni elektroniczny
4. Charakterystyka funkcjonalna
5. Główne zastosowania
6. Korzyści
koncepcje
Koncepcja Smart Meter sięga lat 90-tych.Kiedy w 1993 roku po raz pierwszy pojawiły się statyczne liczniki energii elektrycznej, były one od 10 do 20 razy droższe niż liczniki elektromechaniczne, dlatego były używane głównie przez dużych użytkowników.Wraz ze wzrostem liczby liczników energii elektrycznej z możliwością telekomunikacji konieczne jest opracowanie nowego systemu do realizacji odczytu liczników i zarządzania danymi.W takich systemach dane pomiarowe zaczynają być udostępniane systemom takim jak automatyzacja dystrybucji, ale systemy te nie są jeszcze w stanie efektywnie wykorzystywać odpowiednich danych.Podobnie dane o zużyciu energii w czasie rzeczywistym z liczników przedpłaconych są rzadko wykorzystywane w zastosowaniach takich jak zarządzanie energią lub środki oszczędzania energii.
Wraz z postępem technologicznym produkowane masowo statyczne liczniki energii elektrycznej mogą uzyskać potężne możliwości przetwarzania i przechowywania danych przy bardzo niskich kosztach, dzięki czemu znacznie poprawia się zdolność do promowania inteligentnego poziomu liczników energii elektrycznej małych użytkowników, a liczniki energii statycznej stopniowo zastąpił tradycyjne elektromechaniczne liczniki energii elektrycznej.
Dla zrozumienia „Inteligentnego licznika” nie ma jednolitej koncepcji ani międzynarodowego standardu na świecie.Koncepcja inteligentnego licznika energii elektrycznej jest zwykle przyjmowana w Europie, podczas gdy termin inteligentny licznik energii elektrycznej odnosi się do inteligentnych liczników energii elektrycznej.W Stanach Zjednoczonych zastosowano koncepcję Advanced Meter, ale substancja była ta sama.Chociaż inteligentny licznik jest tłumaczony jako inteligentny licznik lub inteligentny licznik, odnosi się głównie do inteligentnego licznika energii elektrycznej.Różne organizacje międzynarodowe, instytucje badawcze i przedsiębiorstwa podały różne definicje „Inteligentnego licznika” w połączeniu z odpowiednimi wymaganiami funkcjonalnymi.
ESMA
European Smart Metering Alliance (ESMA) opisuje charakterystykę pomiarów w celu zdefiniowania inteligentnych liczników energii elektrycznej.
(1) Automatyczne przetwarzanie, przesyłanie, zarządzanie i wykorzystywanie danych pomiarowych;
(2) Automatyczne zarządzanie licznikami energii elektrycznej;
(3) Dwukierunkowa komunikacja między licznikami energii elektrycznej;
(4) Dostarczać aktualnych i cennych informacji o zużyciu energii odpowiednim uczestnikom (w tym odbiorcom energii) w ramach inteligentnego systemu opomiarowania;
(5) Wspieranie poprawy efektywności energetycznej i usług systemów zarządzania energią (wytwarzanie, przesyłanie, dystrybucja i użytkowanie).
Eskom Power Company z RPA
W porównaniu z tradycyjnymi licznikami inteligentne liczniki mogą dostarczać więcej informacji o zużyciu, które można w dowolnym momencie przesłać do lokalnych serwerów za pośrednictwem określonej sieci, aby osiągnąć cel zarządzania pomiarami i rozliczeniami.Obejmuje również:
(1) Zintegrowano różnorodne zaawansowane technologie;
(2) Odczyt licznika w czasie rzeczywistym lub quasi-rzeczywistym;
(3) Szczegółowa charakterystyka obciążenia;
(4) Zapis przerwy w dostawie prądu;
(5) Monitorowanie jakości energii.
NAPARSTEK
Według organizacji Demand Response and Advanced Metering Coalition (DRAM) inteligentne liczniki energii elektrycznej powinny spełniać następujące funkcje:
(1) Mierzyć dane dotyczące energii w różnych okresach czasu, w tym godzinowych lub miarodajnych okresach czasu;
(2) Umożliwienie odbiorcom energii, przedsiębiorstwom energetycznym i agencjom usługowym handlu energią po różnych cenach;
(3) Zapewnij inne dane i funkcje w celu poprawy jakości usług energetycznych i rozwiązywania problemów w serwisie.
Chiny
Inteligentny instrument zdefiniowany w Chinach to instrument z mikroprocesorem jako rdzeniem, który może przechowywać informacje pomiarowe i przeprowadzać analizę, syntezę i ocenę wyników pomiarów w czasie rzeczywistym.Zasadniczo ma funkcję automatycznego pomiaru, potężną zdolność przetwarzania danych, automatyczną regulację zera i konwersję jednostek, proste monitowanie o błąd, funkcję interakcji człowiek-maszyna, wyposażoną w panel operacyjny i wyświetlacz, z pewnym stopniem sztucznej inteligencji.Elektroniczne wielofunkcyjne liczniki energii elektrycznej z mikroprocesorami są zwykle określane jako inteligentne liczniki energii elektrycznej, a funkcje takie jak funkcje komunikacyjne (carrier, GPRS, ZigBee itp.), pomiary wieloużytkownikowe oraz pomiary dla określonych użytkowników (np. lokomotyw elektrycznych) są wprowadzane do koncepcja inteligentnych liczników energii elektrycznej.
Można go ogólnie uznać za: inteligentny licznik elektryczny oparty na aplikacji mikroprocesorowej i technologii komunikacji sieciowej jako rdzeń inteligentnego instrumentu, automatycznego pomiaru / pomiaru, przetwarzania danych, dwukierunkowej komunikacji i możliwości rozszerzenia funkcji, może osiągnąć pomiar dwukierunkowy, zdalny / komunikacja lokalna, interakcja w czasie rzeczywistym i różne ceny energii elektrycznej, zdalne zasilanie, monitorowanie jakości energii, odczyt liczników ciepła, interakcja z użytkownikami i inne funkcje.Inteligentne systemy pomiarowe oparte na inteligentnych licznikach mogą spełniać wymagania inteligentnych sieci w zakresie zarządzania obciążeniem, rozproszonego dostępu do energii, efektywności energetycznej, dystrybucji energii, obrotu na rynku energii i redukcji emisji.
Edycja zasad działania
Inteligentny licznik energii elektrycznej to zaawansowane urządzenie pomiarowe, które gromadzi, analizuje i zarządza danymi informatycznymi o energii elektrycznej w oparciu o nowoczesną technikę komunikacyjną, technikę komputerową i technikę pomiarową.Podstawową zasadą inteligentnego licznika energii elektrycznej jest: poleganie na przetworniku A/D lub chipie pomiarowym w celu zbierania prądu i napięcia użytkownika w czasie rzeczywistym, przeprowadzania analizy i przetwarzania przez procesor, realizacji obliczeń kierunku dodatniego i ujemnego, doliny szczytowej lub czterokwadrantową energię elektryczną i dalej wyprowadzać zawartość energii elektrycznej poprzez komunikację, wyświetlanie i inne środki.
Struktura i zasada działania elektronicznego inteligentnego licznika energii elektrycznej bardzo różnią się od tradycyjnego licznika indukcyjnego.
Skład inteligentnych liczników energii elektrycznej
Amperomierz typu indukcyjnego składa się głównie z aluminiowej płyty, cewki napięciowej, magnesu stałego i innych elementów.Jego zasada działania jest mierzona głównie przez interakcję prądów wirowych indukowaną przez cewkę prądową i ruchomą płytkę ołowianą.A elektroniczny inteligentny licznik składa się głównie z elementów elektronicznych, a jego zasada działania opiera się na próbkowaniu napięcia zasilania użytkownika i prądu w czasie rzeczywistym, ponownie wykorzystuje dedykowany układ scalony licznika watogodzin, próbkowane przetwarzanie sygnału napięcia i prądu, przekłada się na jest wyjście impulsowe, ostatecznie kontrolowane przez mikrokomputer jednoukładowy do przetwarzania, wyświetlacz impulsowy do zużycia energii i mocy wyjściowej.
Zwykle liczbę impulsów emitowanych przez przetwornik A/D nazywamy stałą impulsu podczas pomiaru jednego stopnia energii elektrycznej w inteligentnym liczniku.Dla inteligentnego licznika jest to stosunkowo ważna stała, ponieważ liczba impulsów emitowanych przez przetwornik A/D w jednostce czasu będzie bezpośrednio determinować dokładność pomiaru miernika.
Klasyfikacja licznika energii elektrycznej
Pod względem struktury inteligentny licznik watogodzin można z grubsza podzielić na dwie kategorie: zintegrowany licznik elektromechaniczny i licznik całkowicie elektroniczny.
Integracja elektromechaniczna
Elektromechaniczne wszystko w jednym, a mianowicie w oryginalnym liczniku mechanicznym przymocowanym do niektórych części, które już spełniają wymagane funkcje, zmniejszają koszty i są łatwe w instalacji.Jego schemat konstrukcyjny zasadniczo nie niszczy fizycznej struktury miernika prądu, nie zmienia oryginału na podstawie krajowego standardu pomiarowego, dodając urządzenie wykrywające, które zamienia się w miernik mechaniczny z elektrycznym wyjściem impulsowym, synchronizując numerację elektroniczną i numerację mechaniczną.Jego dokładność pomiaru nie jest niższa od ogólnego miernika mechanicznego.Ten schemat projektowy przyjmuje dojrzałą technologię oryginalnego miernika czujnikowego, który jest używany głównie do rekonstrukcji starego stołu.
Pełna elektronika
Cały typ elektroniczny wykorzystuje układ scalony urządzenia elektronicznego jako rdzeń od pomiaru do przetwarzania danych, pozbywając się części mechanicznych i ma cechy zmniejszonej objętości, zwiększonej niezawodności, dokładniej, zmniejszając zużycie energii i znacznie poprawiając proces produkcji .
Cechy
(1) Niezawodność
Dokładność pozostaje niezmieniona przez długi czas, brak geometrii kół, brak efektów instalacji i transportu itp.
(2) Dokładność
Szeroki zakres, szeroki współczynnik mocy, czułość startu itp.
(3) Funkcja
Może realizować funkcje scentralizowanego odczytu liczników, wielotaryfowości, przedpłaty, zapobiegania kradzieży energii elektrycznej oraz spełniania wymagań usług dostępu do Internetu.
(4) Wydajność kosztowa
Wysoka wydajność kosztowa może być zarezerwowana dla funkcji ekspansji, na którą wpływa cena surowców, takich jak małe.
(5) Monit alarmowy: Gdy pozostała ilość energii elektrycznej jest mniejsza niż ilość energii elektrycznej alarmu, miernik często pokazuje pozostałą ilość energii elektrycznej, aby przypomnieć użytkownikowi o zakupie energii elektrycznej;Gdy pozostała moc w mierniku jest równa mocy alarmu, moc wyzwalająca jest jednorazowo odcinana, użytkownik musi włożyć kartę IC, aby przywrócić zasilanie, użytkownik powinien w tym czasie zakupić zasilanie.
(6) Ochrona danych
Technologia całkowicie półprzewodnikowych układów scalonych jest stosowana do ochrony danych, a dane mogą być przechowywane przez ponad 10 lat po awarii zasilania.
(7) Automatyczne wyłączanie zasilania
Gdy pozostała ilość energii elektrycznej w liczniku energii elektrycznej spadnie do zera, licznik wyłączy się automatycznie i przerwie zasilanie.W tym czasie użytkownik powinien dokonać terminowego zakupu energii elektrycznej.
(8) Funkcja zapisu zwrotnego
Karta mocy może zapisywać łączne zużycie energii, moc szczątkową i moc przejścia przez zero z powrotem do systemu sprzedaży energii elektrycznej dla wygody zarządzania statystycznego działu zarządzania.
(9) Funkcja kontroli pobierania próbek przez użytkownika
Oprogramowanie do sprzedaży energii elektrycznej może zapewniać kontrolę pobierania próbek danych dotyczących zużycia energii elektrycznej i zapewniać priorytetowe pobieranie próbek sekwencji użytkownika zgodnie z wymaganiami.
(10) Zapytanie o moc
Włóż kartę IC, aby wyświetlić całkowitą zakupioną moc, liczbę zakupionej energii, ostatnią zakupioną moc, skumulowane zużycie energii i pozostałą moc.
(11) Zabezpieczenie przed przepięciem
Gdy rzeczywiste obciążenie przekroczy ustawioną wartość, miernik automatycznie odetnie zasilanie, włoży kartę klienta i przywróci zasilanie.
Główne zastosowania
(1) Rozliczenia i księgowość
Inteligentny licznik energii elektrycznej może realizować dokładne przetwarzanie informacji o rozliczaniu kosztów w czasie rzeczywistym, co upraszcza złożony proces przetwarzania rachunków w przeszłości.W środowisku rynku energetycznego dyspozytorzy mogą zmieniać sprzedawców detalicznych energii szybciej i wygodniej, a nawet realizować automatyczną zmianę w przyszłości.Jednocześnie użytkownicy mogą uzyskiwać dokładniejsze i aktualne informacje o zużyciu energii oraz informacje rozliczeniowe.
(2) Oszacowanie stanu sieci dystrybucyjnej
Informacje o rozkładzie przepływu mocy po stronie sieci dystrybucyjnej nie są dokładne, głównie dlatego, że informacje są uzyskiwane poprzez kompleksowe przetwarzanie modelu sieci, wartości szacunkowej obciążenia i informacji pomiarowych po stronie wysokiego napięcia podstacji.Dodanie węzłów pomiarowych po stronie użytkownika pozwoli uzyskać dokładniejsze informacje o obciążeniu i stratach w sieci, co pozwoli uniknąć przeciążenia i pogorszenia jakości zasilania urządzeń elektroenergetycznych.Integrując dużą liczbę danych pomiarowych, można oszacować nieznany stan i sprawdzić dokładność danych pomiarowych.
(3) Monitorowanie jakości energii i niezawodności zasilania
Inteligentne liczniki energii elektrycznej mogą monitorować jakość energii i stan zasilania w czasie rzeczywistym, aby reagować na skargi użytkowników w odpowiednim czasie i dokładnie oraz podejmować działania z wyprzedzeniem, aby zapobiec problemom z jakością energii.Tradycyjna metoda analizy jakości energii ma lukę w czasie rzeczywistym i skuteczności.
(4) Analiza obciążenia, modelowanie i przewidywanie
Dane o zużyciu wody, gazu i energii cieplnej gromadzone przez inteligentne liczniki energii elektrycznej mogą być wykorzystywane do analizy i prognozowania obciążenia.Poprzez kompleksową analizę powyższych informacji wraz z charakterystyką obciążenia i zmianami w czasie, można oszacować i przewidzieć całkowite zużycie energii oraz zapotrzebowanie szczytowe.Informacje te ułatwią użytkownikom, sprzedawcom detalicznym energii i operatorom sieci dystrybucyjnych promowanie racjonalnego wykorzystania energii elektrycznej, oszczędzanie energii i zmniejszanie zużycia oraz optymalizację planowania i harmonogramowania sieci.
(5) Reakcja strony zapotrzebowania na moc
Reakcja po stronie popytu oznacza kontrolowanie obciążeń użytkowników i wytwarzanie rozproszone za pomocą cen energii elektrycznej.Obejmuje kontrolę cen i bezpośrednią kontrolę obciążenia.Kontrole cen obejmują na ogół stawki szczytowe w czasie użytkowania, w czasie rzeczywistym i awaryjne, aby zaspokoić odpowiednio regularne, krótkoterminowe i szczytowe zapotrzebowanie.Bezpośrednia kontrola obciążenia jest zwykle osiągana przez dyspozytora sieci zgodnie ze stanem sieci poprzez zdalne polecenie dostępu i odłączenia obciążenia.
(6) Monitorowanie i zarządzanie efektywnością energetyczną
Dostarczając informacje zwrotne o zużyciu energii z inteligentnych liczników, można zachęcić użytkowników do zmniejszenia zużycia energii lub zmiany sposobu jej wykorzystania.W przypadku gospodarstw domowych wyposażonych w urządzenia do generacji rozproszonej może również zapewnić użytkownikom rozsądne schematy wytwarzania i zużycia energii, aby zmaksymalizować korzyści dla użytkowników.
(7) Zarządzanie energią użytkownika
Dostarczając informacji, inteligentne liczniki mogą być zbudowane na systemie zarządzania energią użytkownika, dla różnych użytkowników (mieszkańców, użytkowników komercyjnych i przemysłowych itp.) w celu świadczenia usług zarządzania energią, w kontroli środowiska wewnętrznego (temperatura, wilgotność, oświetlenie itp.) jednocześnie w miarę możliwości zmniejszać zużycie energii, realizować cele redukcji emisji.
(8) Oszczędność energii
Dostarczaj użytkownikom dane o zużyciu energii w czasie rzeczywistym, zachęcaj użytkowników do dostosowania ich nawyków związanych z zużyciem energii i znajduj na czas nieprawidłowe zużycie energii spowodowane awarią sprzętu.W oparciu o technologię dostarczaną przez inteligentne liczniki, przedsiębiorstwa energetyczne, dostawcy sprzętu i inni uczestnicy rynku mogą dostarczać użytkownikom nowe produkty i usługi, takie jak różne rodzaje sieciowych cen energii elektrycznej z podziałem czasu, kontrakty na energię elektryczną z odkupem, kontrakty na energię elektryczną z ceną spot itp.
(9) Inteligentna rodzina
Inteligentny dom
Inteligentny dom to dom, w którym różne urządzenia, maszyny i inne urządzenia zużywające energię są połączone w sieć i sterowane zgodnie z potrzebami i zachowaniami mieszkańców, temperaturą zewnętrzną i innymi parametrami.Może realizować wzajemne połączenia ogrzewania, alarmu, oświetlenia, wentylacji i innych systemów, aby zrealizować zdalne sterowanie automatyką domową i urządzeniami oraz innym sprzętem.
(10) Konserwacja zapobiegawcza i analiza usterek
Funkcja pomiarowa inteligentnych liczników energii elektrycznej pomaga zapobiegać i konserwować elementy sieci dystrybucyjnej, liczniki energii elektrycznej i sprzęt użytkownika, takie jak wykrywanie zniekształceń przebiegu napięcia, harmonicznych, asymetrii i innych zjawisk spowodowanych awariami urządzeń energoelektronicznych i zwarciami doziemnymi.Dane pomiarowe mogą również pomóc sieci i użytkownikom analizować awarie i straty elementów sieci.
(11) Płatność z góry
Inteligentne liczniki oferują tańszą, bardziej elastyczną i przyjazną metodę przedpłaconą niż tradycyjne metody przedpłacone.
(12) Zarządzanie licznikami energii elektrycznej
Zarządzanie licznikami obejmuje: zarządzanie aktywami licznika instalacyjnego;Utrzymanie bazy danych liczników;Okresowy dostęp do licznika;Zapewnić prawidłową instalację i działanie miernika;Sprawdź lokalizację liczników i poprawność informacji o użytkowniku itp.
Czas postu: 04-11-2020