Интеллектуальный счетчик электроэнергии является одним из основных устройств для сбора данных интеллектуальной энергосистемы (особенно интеллектуальной сети распределения электроэнергии).Он выполняет задачи сбора данных, измерения и передачи исходной электроэнергии и является основой для интеграции, анализа и оптимизации информации, а также представления информации.В дополнение к основной функции измерения традиционных счетчиков электроэнергии, интеллектуальные счетчики электроэнергии также имеют функции двустороннего учета различных тарифов, функцию управления пользователем, функцию двусторонней передачи данных различных режимов передачи данных, функцию защиты от несанкционированного доступа и другие. интеллектуальные функции, адаптируются к использованию интеллектуальных электрических сетей и возобновляемых источников энергии.
Усовершенствованная инфраструктура учета (AMI) и система автоматического считывания показаний счетчиков (AMR), построенная на основе интеллектуального учета электроэнергии, может предоставлять пользователям более подробную информацию о потреблении электроэнергии, позволяя им лучше управлять своим потреблением электроэнергии для достижения цели экономии электроэнергии и снижения Выбросы парниковых газов.Розничные торговцы электроэнергией могут гибко устанавливать цену TOU в соответствии с требованиями пользователей для продвижения реформы системы ценообразования на рынке электроэнергии.Распределительные компании могут быстрее обнаруживать неисправности и своевременно реагировать, чтобы усилить контроль и управление электросетями.
Основное оборудование по мощности и энергии, сбор, измерение и передача данных о необработанной электроэнергии имеют высокую надежность, высокую точность и низкое энергопотребление и т. Д.
Определение концепции
ЭСМА
▪ Южноафриканская энергетическая компания Eskom
ДРАМ
Китай
2 Принцип работы
3 классификация
▪ Электромеханическая интеграция
▪ Полностью электронный
4. Функциональные характеристики
5. Основные приложения
6. Преимущества
Концепции
Концепция Smart Meter восходит к 1990-м годам.Когда в 1993 году впервые появились счетчики статического электричества, они стоили в 10-20 раз дороже, чем электромеханические счетчики, поэтому использовались в основном крупными пользователями.С увеличением количества счетчиков электроэнергии с телекоммуникационными возможностями необходимо разработать новую систему для осуществления считывания показаний счетчиков и управления данными.В таких системах данные измерений начинают открываться для таких систем, как автоматизация распределения, но эти системы еще не в состоянии эффективно использовать соответствующие данные.Точно так же данные о потреблении энергии в реальном времени от предоплаченных счетчиков редко используются в таких приложениях, как управление энергопотреблением или меры по энергосбережению.
С развитием технологий счетчики статического электричества массового производства могут приобретать мощные возможности обработки и хранения данных по очень низкой цене, таким образом, способность повышать интеллектуальный уровень счетчиков электроэнергии мелких пользователей значительно улучшается, и счетчики статического электричества постепенно заменили традиционные электромеханические счетчики электроэнергии.
Для понимания «Умного счетчика» в мире нет единой концепции или международного стандарта.Концепция интеллектуального электрического счетчика обычно используется в Европе, тогда как термин «умный электрический счетчик» относится к интеллектуальным счетчикам электроэнергии.В Соединенных Штатах использовалась концепция Advanced Meter, но суть была та же.Хотя смарт-счетчик переводится как умный счетчик или умный счетчик, в основном это относится к умному счетчику электроэнергии.Различные международные организации, исследовательские институты и предприятия дали разные определения «умного счетчика» в сочетании с соответствующими функциональными требованиями.
ЭСМА
Европейский альянс интеллектуальных счетчиков (ESMA) описывает характеристики измерений для определения интеллектуальных счетчиков электроэнергии.
(1) Автоматическая обработка, передача, управление и использование данных измерений;
(2) Автоматическое управление счетчиками электроэнергии;
(3) Двусторонняя связь между электросчетчиками;
(4) Предоставлять своевременную и ценную информацию о потреблении энергии соответствующим участникам (включая потребителей энергии) в рамках системы интеллектуального учета;
(5) Поддержка повышения энергоэффективности и услуг систем управления энергией (генерация, передача, распределение и использование).
Южноафриканская компания Eskom Power Company
По сравнению с традиционными счетчиками, интеллектуальные счетчики могут предоставить больше информации о потреблении, которую можно отправить на локальные серверы через определенную сеть в любое время для достижения цели измерения и управления выставлением счетов.Он также включает:
(1) интегрированы различные передовые технологии;
(2) показания счетчика в режиме реального или квазиреального времени;
(3) подробные характеристики нагрузки;
(4) запись об отключении электроэнергии;
(5) Мониторинг качества электроэнергии.
ДРАМ
Согласно Demand Response and Advanced Metering Coalition (DRAM), интеллектуальные счетчики электроэнергии должны выполнять следующие функции:
(1) Измерение данных об энергопотреблении в разные периоды времени, включая почасовые или официальные периоды времени;
(2) Разрешение потребителям электроэнергии, энергетическим компаниям и сервисным организациям торговать электроэнергией по различным ценам;
(3) Предоставление других данных и функций для улучшения качества энергоснабжения и решения проблем в обслуживании.
Китай
Интеллектуальный прибор, определенный в Китае, представляет собой прибор с микропроцессором в качестве ядра, который может хранить информацию об измерениях и выполнять анализ, синтез и оценку результатов измерений в режиме реального времени.Как правило, он имеет функцию автоматического измерения, мощные возможности обработки данных, автоматическую настройку нуля и преобразование единиц, простую подсказку о неисправности, функцию взаимодействия человека и машины, оснащенную панелью управления и дисплеем, с определенной степенью искусственного интеллекта.Электронные многофункциональные счетчики электроэнергии с микропроцессорами обычно определяются как интеллектуальные счетчики электроэнергии, и в них вводятся такие функции, как функции связи (перевозчик, GPRS, ZigBee и т. д.), многопользовательский учет и учет для конкретных пользователей (например, электровозов). концепция интеллектуальных счетчиков электроэнергии.
В целом его можно рассматривать как: интеллектуальный электрический счетчик на основе микропроцессорного приложения и технологии сетевой связи в качестве ядра интеллектуального прибора, автоматического измерения / измерения, обработки данных, двусторонней связи и возможности расширения функций, может обеспечить двунаправленное измерение, дистанционное / локальная связь, взаимодействие в режиме реального времени и различные тарифы на электроэнергию, удаленное электроснабжение, мониторинг качества электроэнергии, снятие показаний счетчиков воды и тепла, взаимодействие с пользователями и другие функции.Системы интеллектуального учета, основанные на интеллектуальных счетчиках, могут поддерживать требования интеллектуальных сетей для управления нагрузкой, распределенного доступа к мощности, энергоэффективности, диспетчеризации сети, торговли на рынке электроэнергии и сокращения выбросов.
Редактирование принципа работы
Интеллектуальный счетчик электроэнергии — это передовое устройство учета, которое собирает, анализирует и управляет информационными данными об электроэнергии на основе современных коммуникационных технологий, компьютерных технологий и технологий измерения.Основной принцип интеллектуального счетчика электроэнергии: полагаться на аналого-цифровой преобразователь или измерительную микросхему для сбора данных о токе и напряжении пользователя в режиме реального времени, выполнять анализ и обработку с помощью ЦП, осуществлять расчет положительного и отрицательного направления, пиковой долины. или четырехквадрантная электрическая энергия, и дальнейший вывод содержания электричества через связь, отображение и другие средства.
Структура и принцип работы электронного интеллектуального счетчика электроэнергии сильно отличаются от традиционного индукционного счетчика электроэнергии.
Состав интеллектуальных счетчиков электроэнергии
Амперметр индукционного типа в основном состоит из алюминиевой пластины, катушки напряжения тока, постоянного магнита и других элементов.Его принцип работы в основном измеряется взаимодействием вихревых токов, индуцированным катушкой тока и подвижной свинцовой пластиной.И электронный интеллектуальный счетчик в основном состоит из электронных компонентов, и его принцип работы основан на выборке напряжения питания пользователя и тока в режиме реального времени, опять же использует специальную интегральную схему измерителя ватт-часов, выборку напряжения и ток обработки сигнала, переводит в импульсный выход, наконец, контролируемый микрокомпьютером с одним чипом для обработки, импульсный дисплей для потребляемой мощности и выхода.
Обычно мы называем количество импульсов, испускаемых аналого-цифровым преобразователем, импульсной константой при измерении одного градуса электричества в интеллектуальном счетчике.Для интеллектуального счетчика это относительно важная константа, потому что количество импульсов, испускаемых аналого-цифровым преобразователем в единицу времени, напрямую определяет точность измерения счетчика.
Классификация счетчиков электроэнергии
С точки зрения структуры интеллектуальные счетчики электроэнергии можно условно разделить на две категории: электромеханические интегрированные счетчики и полностью электронные счетчики.
Электромеханическая интеграция
Электромеханический все в одном, а именно в оригинальном механическом счетчике, прикрепленном к определенным частям, уже выполняет необходимые функции, снижает стоимость и прост в установке.Его конструктивная схема, как правило, не разрушает физическую структуру измерителя тока, не изменяя оригинал на основе своего национального стандарта измерения, добавляя сенсорное устройство для превращения в механический счетчик с электрическим импульсным выходом, синхронизируя электронную нумерацию и механическую нумерацию.Его точность измерения не ниже, чем у обычного механического счетчика.Эта схема проектирования использует зрелую технологию оригинального измерительного датчика, которая в основном используется для реконструкции старой таблицы.
Полный электронный
Весь электронный тип использует интегральную схему электронного устройства в качестве ядра от измерения до обработки данных, избавляясь от механических частей и обладая характеристиками уменьшенного объема, повышенной надежности, более точного, снижения энергопотребления и значительного улучшения производственного процесса. .
Функции
(1) Надежность
Точность неизменна в течение длительного времени, никаких сход-развалов, никаких монтажно-транспортных воздействий и т.д.
(2) Точность
Широкий диапазон, широкий коэффициент мощности, чувствительность к пуску и т. д.
(3) Функция
Он может реализовывать функции централизованного считывания показаний счетчиков, мультитарифа, предоплаты, предотвращения хищения электроэнергии и удовлетворения требований к услугам доступа в Интернет.
(4) Эффективность затрат
Высокая эффективность затрат, может быть зарезервирована для функций расширения, на которые влияет цена сырья, например, небольшая.
(5) Предупреждение о тревоге: когда оставшееся количество электроэнергии меньше, чем количество электроэнергии для сигнализации, счетчик часто показывает оставшееся количество электроэнергии, чтобы напомнить пользователю о покупке электроэнергии;Когда оставшаяся мощность в измерителе равна мощности сигнала тревоги, мощность отключения отключается один раз, пользователю необходимо вставить IC-карту для восстановления питания, пользователь должен своевременно приобрести питание в это время.
(6) Защита данных
Для защиты данных используется технология полностью твердотельных интегральных схем, и данные могут храниться более 10 лет после сбоя питания.
(7) Автоматическое отключение питания
Когда оставшееся количество электроэнергии в электросчетчике равно нулю, счетчик автоматически отключится и прервет подачу питания.В это время пользователь должен своевременно приобретать электроэнергию.
(8) Функция обратной записи
Энергетическая карта может записывать накопленную потребляемую мощность, остаточную мощность и мощность перехода через нуль обратно в систему продажи электроэнергии для удобства статистического управления отдела управления.
(9) Функция проверки пользовательской выборки
Программное обеспечение для продажи электроэнергии может обеспечить проверку выборки данных о потреблении электроэнергии и при необходимости обеспечить приоритетную выборку пользовательских последовательностей.
(10) Запрос мощности
Вставьте IC-карту для отображения общей приобретенной мощности, количества приобретенной мощности, последней приобретенной мощности, совокупного энергопотребления и оставшейся мощности.
(11) Защита от перенапряжения
Когда фактическая нагрузка превышает установленное значение, счетчик автоматически отключает питание, вставляет карту клиента и восстанавливает электропитание.
Основные приложения
(1) Расчеты и учет
Интеллектуальный счетчик электроэнергии может осуществлять точную обработку информации о расчетах затрат в режиме реального времени, что упрощает сложный процесс обработки счетов в прошлом.В условиях рынка электроэнергии диспетчеры могут более своевременно и удобно переключать розничных продавцов энергии и даже реализовать автоматическое переключение в будущем.В то же время пользователи могут также получать более точную и своевременную информацию о потреблении энергии и бухгалтерскую информацию.
(2) Оценка состояния распределительной сети
Информация о распределении потока мощности на стороне распределительной сети не является точной, в основном потому, что информация получена путем всесторонней обработки модели сети, значения оценки нагрузки и информации об измерениях на стороне высокого напряжения подстанции.Путем добавления измерительных узлов на стороне пользователя будет получена более точная информация о нагрузке и потерях в сети, что позволит избежать перегрузок и ухудшения качества электроэнергии силового оборудования.Интегрируя большое количество данных измерений, можно реализовать оценку неизвестного состояния и проверить точность данных измерений.
(3) Контроль качества электроэнергии и надежности электроснабжения
Интеллектуальные счетчики электроэнергии могут отслеживать качество электроэнергии и состояние электроснабжения в режиме реального времени, чтобы своевременно и точно реагировать на жалобы пользователей и заранее принимать меры для предотвращения проблем с качеством электроэнергии.Традиционный метод анализа качества электроэнергии имеет пробел в реальном времени и эффективности.
(4) Анализ нагрузки, моделирование и прогнозирование
Данные о потреблении воды, газа и тепловой энергии, собранные интеллектуальными счетчиками электроэнергии, можно использовать для анализа и прогнозирования нагрузки.Путем всестороннего анализа приведенной выше информации с характеристиками нагрузки и временными изменениями можно оценить и спрогнозировать общее потребление энергии и пиковый спрос.Эта информация поможет пользователям, розничным торговцам энергией и операторам распределительных сетей способствовать рациональному использованию электроэнергии, экономии энергии и сокращению потребления, а также оптимизировать планирование и составление расписаний сети.
(5) Реакция на стороне спроса мощности
Реагирование на стороне спроса означает контроль нагрузки пользователей и распределенной генерации с помощью цен на электроэнергию.Он включает в себя контроль цен и прямой контроль загрузки.Регулирование цен обычно включает в себя время использования, ставки в режиме реального времени и экстренные пиковые ставки для удовлетворения регулярного, краткосрочного и пикового спроса соответственно.Прямое управление нагрузкой обычно осуществляется сетевым диспетчером в соответствии с состоянием сети с помощью удаленной команды для доступа и отключения нагрузки.
(6) Мониторинг и управление энергоэффективностью
Возвращая информацию об энергопотреблении от интеллектуальных счетчиков, пользователей можно стимулировать к сокращению потребления энергии или изменению способа ее использования.Для домохозяйств, оснащенных оборудованием распределенной генерации, он также может предоставить пользователям разумные схемы производства и потребления электроэнергии, чтобы максимизировать выгоды пользователей.
(7) Управление энергопотреблением пользователя
Предоставляя информацию, интеллектуальные счетчики могут быть встроены в систему управления энергопотреблением пользователя, для разных пользователей (жителей, коммерческих и промышленных пользователей и т. и т. д.) в то же время, насколько это возможно, чтобы снизить потребление энергии, реализовать цели по сокращению выбросов.
(8) Энергосбережение
Предоставляйте пользователям данные о потреблении энергии в режиме реального времени, поощряйте пользователей к корректировке своих привычек энергопотребления и своевременно обнаруживайте ненормальное потребление энергии, вызванное отказом оборудования.На основе технологий, предоставляемых интеллектуальными счетчиками, энергетические компании, поставщики оборудования и другие участники рынка могут предоставлять пользователям новые продукты и услуги, такие как различные типы цен на электроэнергию в сети с разделением времени, контракты на электроэнергию с выкупом, контракты на электроэнергию по спотовым ценам. , и т. д.
(9) Интеллектуальная семья
Умный дом
Умный дом — это дом, в котором различные устройства, машины и другое энергоемкое оборудование объединены в сеть и управляются в соответствии с потребностями и поведением жильцов, температурой наружного воздуха и другими параметрами.Он может реализовать взаимосвязь систем отопления, сигнализации, освещения, вентиляции и других систем, чтобы реализовать дистанционное управление домашней автоматикой, бытовой техникой и другим оборудованием.
(10) Профилактическое обслуживание и анализ неисправностей
Функция измерения интеллектуальных счетчиков электроэнергии помогает реализовать профилактику и техническое обслуживание компонентов распределительной сети, счетчиков электроэнергии и пользовательского оборудования, например, обнаружение искажения формы волны напряжения, гармоник, дисбаланса и других явлений, вызванных неисправностями силового электронного оборудования и замыканиями на землю.Данные измерений также могут помочь сети и пользователям проанализировать отказы и потери компонентов сети.
(11) Предоплата
Смарт-счетчики предлагают более дешевый, более гибкий и удобный метод предоплаты, чем традиционные методы предоплаты.
(12) Управление счетчиками электроэнергии
Управление счетчиком включает в себя: управление активами установки счетчика;Ведение базы данных счетчиков;Периодический доступ к счетчику;Обеспечить правильную установку и работу счетчика;Проверить расположение счетчиков и правильность информации о пользователе и т. д.
Время публикации: ноябрь-04-2020