O medidor de eletricidade inteligente é um dos equipamentos básicos para aquisição de dados da rede elétrica inteligente (especialmente rede de distribuição de energia inteligente).Ele realiza as tarefas de aquisição de dados, medição e transmissão de energia elétrica original e é a base para integração, análise e otimização de informações e apresentação de informações.Além da função de medição básica dos medidores de eletricidade tradicionais, os medidores de eletricidade inteligentes também têm as funções de medição bidirecional de várias taxas, função de controle do usuário, função de comunicação de dados bidirecional de vários modos de transmissão de dados, função anti-violação e outras funções inteligentes, adaptam-se ao uso de redes elétricas inteligentes e energia renovável.
O avançado sistema Metering Infrastructure (AMI) e Automatic Meter Reading (AMR) construído com base na medição inteligente de eletricidade pode fornecer aos usuários informações mais detalhadas sobre o consumo de eletricidade, permitindo que eles gerenciem melhor seu consumo de eletricidade para atingir a meta de economizar eletricidade e reduzir emissão de gases de efeito estufa.Os varejistas de eletricidade podem definir preços TOU de forma flexível de acordo com a demanda dos usuários para promover a reforma do sistema de preços de mercado de eletricidade.As empresas de distribuição podem detectar falhas mais rapidamente e responder em tempo hábil para fortalecer o controle e o gerenciamento da rede de energia.
O equipamento básico de energia e energia, coleta de dados de energia elétrica bruta, medição e transmissão tem alta confiabilidade, alta precisão e baixo consumo de energia, etc.
Definição de Conceito
ESMA
▪ Eskom South Africa Power Company
DRAM
China
2 Princípio de Funcionamento
3 classificação
▪ Integração eletromecânica
▪ Totalmente eletrônico
4. Características Funcionais
5. Principais Aplicações
6. Benefícios
Conceitos
O conceito do Smart Meter remonta à década de 1990.Quando os medidores de eletricidade estática apareceram pela primeira vez em 1993, eles eram 10 a 20 vezes mais caros que os medidores eletromecânicos, por isso eram usados principalmente por grandes usuários.Com o aumento do número de medidores de eletricidade com capacidade de telecomunicações, é necessário desenvolver um novo sistema para realizar a leitura do medidor e gerenciamento de dados.Nesses sistemas, os dados de medição começam a ser abertos para sistemas como automação de distribuição, mas esses sistemas ainda não são capazes de fazer uso efetivo dos dados relevantes.Da mesma forma, dados de consumo de energia em tempo real de medidores pré-pagos raramente são usados em aplicações como gerenciamento de energia ou medidas de conservação de energia.
Com o progresso da tecnologia, os medidores de eletricidade estática produzidos em massa podem adquirir processamento de dados poderoso e capacidade de armazenamento a um custo muito baixo, portanto, a capacidade de promover o nível inteligente de medidores de eletricidade de pequenos usuários é bastante aprimorada e os medidores de eletricidade estática gradualmente substituiu os medidores de eletricidade eletromecânicos tradicionais.
Para o entendimento de “Smart Meter”, não existe um conceito unificado ou padrão internacional no mundo.O conceito de medidor elétrico inteligente é geralmente adotado na Europa, enquanto o termo medidor elétrico inteligente se refere a medidores inteligentes de eletricidade.Nos Estados Unidos, foi utilizado o conceito de Advanced Meter, mas a substância era a mesma.Embora o medidor inteligente seja traduzido como medidor inteligente ou medidor inteligente, ele se refere principalmente ao medidor inteligente de eletricidade.Diferentes organizações internacionais, instituições de pesquisa e empresas deram diferentes definições de “Smart Meter” em combinação com os requisitos funcionais correspondentes.
ESMA
A European Smart Metering Alliance (ESMA) descreve as características de medição para definir medidores de eletricidade inteligentes.
(1) Processamento automático, transmissão, gerenciamento e uso de dados de medição;
(2) Gestão automática de medidores de eletricidade;
(3) Comunicação bidirecional entre medidores de eletricidade;
(4) Fornecer informações oportunas e valiosas sobre o consumo de energia aos participantes relevantes (incluindo consumidores de energia) dentro do sistema de medição inteligente;
(5) Apoiar a melhoria da eficiência energética e dos serviços dos sistemas de gestão de energia (geração, transmissão, distribuição e uso).
Eskom Power Company da África do Sul
Em comparação com os medidores tradicionais, os medidores inteligentes podem fornecer mais informações de consumo, que podem ser enviadas para servidores locais por meio de uma rede específica a qualquer momento para atingir o objetivo de gerenciamento de medição e faturamento.Também inclui:
(1) Uma variedade de tecnologias avançadas são integradas;
(2) Leitura do medidor em tempo real ou quase em tempo real;
(3) Características detalhadas da carga;
(4) Registro de falta de energia;
(5) Monitoramento da qualidade de energia.
DRAM
De acordo com a Demand Response and Advanced Metering Coalition (DRAM), os medidores de eletricidade inteligentes devem ser capazes de realizar as seguintes funções:
(1) Medir dados de energia em diferentes períodos de tempo, incluindo horários ou períodos autorizados;
(2) Permitir que consumidores de energia, empresas de energia e agências de serviços comercializem energia a vários preços;
(3) Fornecer outros dados e funções para melhorar a qualidade do serviço de energia e resolver problemas em serviço.
China
O instrumento inteligente definido na China é um instrumento com microprocessador como núcleo, que pode armazenar informações de medição e fazer análise, síntese e julgamento em tempo real dos resultados da medição.Geralmente tem a função de medição automática, poderosa capacidade de processamento de dados, ajuste automático de zero e conversão de unidades, prompt de falha simples, função de interação homem-máquina, equipado com painel de operação e display, com um certo grau de inteligência artificial.Os medidores de eletricidade multifuncionais eletrônicos com microprocessadores são geralmente definidos como medidores de eletricidade inteligentes, e recursos como funções de comunicação (carrier, GPRS, ZigBee, etc.), medição multiusuário e medição para usuários específicos (como locomotivas elétricas) são introduzidos em o conceito de medidores de eletricidade inteligentes.
Pode ser geralmente considerado como: medidor elétrico inteligente baseado em aplicação de microprocessador e tecnologia de comunicação de rede como o núcleo do instrumento inteligente, medição/medição automática, processamento de dados, comunicação bidirecional e capacidade de expansão de função, pode alcançar a medição bidirecional, remoto/ comunicação local, interação em tempo real e uma variedade de preços de eletricidade, fornecimento de energia remoto, monitoramento da qualidade da energia, leitura do medidor de calor da água, interação com os usuários e outras funções.Os sistemas de medição inteligente baseados em medidores inteligentes podem atender aos requisitos de rede inteligente para gerenciamento de carga, acesso à energia distribuída, eficiência energética, despacho de rede, comércio de mercado de energia e redução de emissões.
Edição do princípio de funcionamento
O medidor de eletricidade inteligente é um dispositivo de medição avançado que coleta, analisa e gerencia dados de informações de energia elétrica com base em tecnologia de comunicação moderna, tecnologia de computador e tecnologia de medição.O princípio básico do medidor de eletricidade inteligente é: confiar no conversor A/D ou chip de medição para realizar a coleta em tempo real da corrente e tensão do usuário, realizar análise e processamento através da CPU, realizar o cálculo da direção positiva e negativa, vale de pico ou energia elétrica de quatro quadrantes e produzir ainda mais o conteúdo de eletricidade por meio de comunicação, exibição e outros meios.
A estrutura e o princípio de funcionamento do medidor de eletricidade inteligente eletrônico são muito diferentes do medidor de eletricidade por indução tradicional.
Composição de medidores inteligentes de eletricidade
O amperímetro tipo indução é composto principalmente de placa de alumínio, bobina de tensão de corrente, ímã permanente e outros elementos.Seu princípio de funcionamento é medido principalmente pela interação de corrente parasita induzida pela bobina de corrente e placa de chumbo móvel.E o medidor inteligente eletrônico é composto principalmente de componentes eletrônicos e seu princípio de funcionamento é baseado na tensão da fonte de alimentação do usuário e na amostragem atual em tempo real, novamente usa o circuito integrado dedicado do medidor de watt-hora, a tensão amostrada e o processamento do sinal atual, traduz-se em é saída de pulso, finalmente controlada por microcomputador de chip único para processamento, exibição de pulso para consumo de energia e saída.
Normalmente, chamamos o número de pulsos emitidos pelo conversor A/D de constante de pulso ao medir um grau de eletricidade em um medidor inteligente.Para um medidor inteligente, esta é uma constante relativamente importante, porque o número de pulsos emitidos pelo conversor A/D por unidade de tempo determinará diretamente a precisão da medição do medidor.
Classificação do medidor de eletricidade
Em termos de estrutura, o medidor de watt-hora inteligente pode ser dividido em duas categorias: medidor integrado eletromecânico e medidor totalmente eletrônico.
Integração eletromecânica
Eletromecânico tudo em um, ou seja, no medidor mecânico original anexado a certas partes do já completa as funções necessárias e reduz o custo e é fácil de instalar.Seu esquema de design geralmente não destrói a estrutura física do medidor de corrente, sem alterar o original com base em seu padrão de medição nacional, adicionando dispositivo de detecção para se transformar no medidor mecânico com saída de pulso elétrico, sincronizando a numeração eletrônica e a numeração mecânica.Sua precisão de medição não é menor do que o medidor tipo medidor mecânico geral.Este esquema de design adota a tecnologia madura do medidor de detecção original, que é usado principalmente para a reconstrução da mesa antiga.
Eletrônico Completo
Todo o tipo eletrônico usa o circuito integrado do dispositivo eletrônico como o núcleo desde a medição até o processamento de dados, eliminando as peças mecânicas e possui os recursos de volume reduzido, maior confiabilidade, mais precisão, redução do consumo de energia e melhoria significativa do processo de produção .
Características
(1) Confiabilidade
A precisão permanece inalterada por muito tempo, sem alinhamento das rodas, sem efeitos de instalação e transporte, etc.
(2) Precisão
Ampla faixa, amplo fator de potência, início sensível, etc.
(3) Função
Ele pode implementar as funções de leitura centralizada do medidor, multitaxa, pré-pagamento, prevenção de roubo de energia e atendimento aos requisitos de serviços de acesso à Internet.
(4) Desempenho de custo
Desempenho de alto custo, pode ser reservado para funções de expansão, afetadas pelo preço das matérias-primas, como pequenas.
(5) Aviso de alarme: Quando a quantidade elétrica restante é menor que a quantidade elétrica de alarme, o medidor geralmente mostra a quantidade elétrica restante para lembrar o usuário de comprar eletricidade;Quando a energia restante no medidor é igual à energia do alarme, a energia de disparo é cortada uma vez, o usuário precisa inserir o cartão IC para restaurar a fonte de alimentação, o usuário deve comprar energia oportuna neste momento.
(6) Proteção de dados
A tecnologia de circuito integrado de estado sólido é adotada para proteção de dados, e os dados podem ser mantidos por mais de 10 anos após falha de energia.
(7) Desligamento automático
Quando a quantidade restante de eletricidade no medidor de eletricidade for zero, o medidor desarmará automaticamente e interromperá o fornecimento de energia.Neste momento, o usuário deve comprar eletricidade em tempo hábil.
(8) Função write-back
O cartão de energia pode gravar o consumo de energia acumulativo, energia residual e energia de cruzamento zero de volta ao sistema de venda de eletricidade para conveniência do gerenciamento estatístico do departamento de gerenciamento.
(9) Função de inspeção por amostragem do usuário
O software de vendas de eletricidade pode fornecer inspeção de amostragem de dados do consumo de eletricidade e fornecer amostragem prioritária de sequências de usuários, conforme necessário.
(10) Consulta de energia
Insira o cartão IC para mostrar a energia total comprada, o número de energia comprada, a última energia comprada, o consumo cumulativo de energia e a energia restante.
(11) Proteção contra sobretensão
Quando a carga real exceder o valor definido, o medidor desligará automaticamente a energia, inserirá o cartão do cliente e restaurará o fornecimento de energia.
Principais Aplicações
(1) Liquidação e contabilidade
O medidor de eletricidade inteligente pode realizar processamento de informações de liquidação de custos preciso e em tempo real, o que simplifica o complexo processo de processamento de contas no passado.No ambiente do mercado de energia, os despachantes podem trocar os varejistas de energia de forma mais oportuna e conveniente, e até realizar a troca automática no futuro.Ao mesmo tempo, os usuários também podem obter informações de consumo de energia e informações contábeis mais precisas e oportunas.
(2) Estimativa do estado da rede de distribuição
As informações de distribuição de fluxo de energia no lado da rede de distribuição não são precisas, principalmente porque as informações são obtidas pelo processamento abrangente do modelo de rede, valor de estimativa de carga e informações de medição no lado de alta tensão da subestação.Ao adicionar nós de medição no lado do usuário, informações mais precisas de carga e perda de rede serão obtidas, evitando sobrecarga e deterioração da qualidade de energia dos equipamentos de energia.Ao integrar um grande número de dados de medição, a estimativa do estado desconhecido pode ser realizada e a precisão dos dados de medição pode ser verificada.
(3) Qualidade de energia e monitoramento da confiabilidade da fonte de alimentação
Os medidores inteligentes de eletricidade podem monitorar a qualidade da energia e as condições do fornecimento de energia em tempo real, de modo a responder às reclamações dos usuários de forma oportuna e precisa, e tomar medidas com antecedência para evitar problemas de qualidade de energia.O método tradicional de análise de qualidade de energia tem uma lacuna em tempo real e eficácia.
(4) Análise de carga, modelagem e previsão
Os dados de consumo de água, gás e energia térmica coletados por medidores inteligentes de eletricidade podem ser usados para análise e previsão de carga.Ao analisar exaustivamente as informações acima com características de carga e mudanças de tempo, o consumo total de energia e a demanda de pico podem ser estimados e previstos.Esta informação ajudará os usuários, varejistas de energia e operadores de rede de distribuição a promover o uso racional de eletricidade, economizar energia e reduzir o consumo e otimizar o planejamento e programação da rede.
(5) Resposta do lado da demanda de energia
A resposta do lado da demanda significa controlar as cargas dos usuários e a geração distribuída por meio dos preços da eletricidade.Inclui controle de preço e controle direto de carga.Os controles de preços geralmente incluem taxas de pico de tempo de uso, tempo real e emergência para atender a demanda regular, de curto prazo e de pico, respectivamente.O controle direto da carga geralmente é obtido pelo despachante da rede de acordo com a condição da rede por meio de comando remoto para acessar e desconectar a carga.
(6) Monitoramento e gestão da eficiência energética
Ao fornecer informações sobre o uso de energia de medidores inteligentes, os usuários podem ser encorajados a reduzir seu consumo de energia ou mudar a forma como a utilizam.Para residências equipadas com equipamentos de geração distribuída, ele também pode fornecer aos usuários esquemas razoáveis de geração e consumo de energia para maximizar os benefícios dos usuários.
(7) Gerenciamento de energia do usuário
Ao fornecer informações, os medidores inteligentes podem ser construídos no sistema de gerenciamento de energia do usuário, para diferentes usuários (usuários residentes, usuários comerciais e industriais, etc.) para fornecer serviços de gerenciamento de energia, no controle do ambiente interno (temperatura, umidade, iluminação , etc.) ao mesmo tempo, na medida do possível para reduzir o consumo de energia, realizar as metas de redução de emissões.
(8) Economia de energia
Forneça aos usuários dados de consumo de energia em tempo real, promova os usuários a ajustar seus hábitos de consumo de energia e encontre oportunamente o consumo de energia anormal causado por falha do equipamento.Com base na tecnologia fornecida por medidores inteligentes, empresas de energia, fornecedores de equipamentos e outros participantes do mercado podem fornecer aos usuários novos produtos e serviços, como diferentes tipos de preços de eletricidade de rede de compartilhamento de tempo, contratos de eletricidade com recompra, contratos de eletricidade a preço spot , etc
(9) Família inteligente
a casa inteligente
Uma casa inteligente é uma casa onde diferentes dispositivos, máquinas e outros equipamentos que consomem energia são conectados em rede e controlados de acordo com as necessidades e comportamento dos moradores, temperatura externa e outros parâmetros.Pode realizar a interligação de aquecimento, alarme, iluminação, ventilação e outros sistemas, de modo a realizar o controlo remoto de domótica e eletrodomésticos e outros equipamentos.
(10) Manutenção preventiva e análise de falhas
A função de medição de medidores de eletricidade inteligentes ajuda a realizar a prevenção e manutenção de componentes da rede de distribuição, medidores de eletricidade e equipamentos do usuário, como detecção de distorção de forma de onda de tensão, harmônico, desequilíbrio e outros fenômenos causados por falhas de equipamentos eletrônicos de potência e falhas de aterramento.Os dados de medição também podem ajudar a rede e os usuários a analisar falhas e perdas de componentes da rede.
(11) Pagamento antecipado
Os medidores inteligentes oferecem um método pré-pago de custo mais baixo, mais flexível e amigável do que os métodos pré-pagos tradicionais.
(12) Gerenciamento de medidores de eletricidade
O gerenciamento do medidor inclui: gerenciamento de ativos do medidor de instalação;Manutenção do banco de dados de informações do medidor;Acesso periódico ao medidor;Assegurar a correta instalação e operação do medidor;Verifique a localização dos medidores e a exatidão das informações do usuário, etc.
Horário de postagem: 04 de novembro de 2020