Pametni števec električne energije je ena od osnovnih naprav za zajem podatkov pametnega električnega omrežja (predvsem pametnega elektrodistribucijskega omrežja).Opravlja naloge zajemanja podatkov, merjenja in prenosa izvirne električne energije ter je osnova za informacijsko integracijo, analizo in optimizacijo ter predstavitev informacij.Poleg osnovne merilne funkcije klasičnih števcev električne energije imajo pametni števci še funkcije dvosmernega merjenja različnih stopenj, funkcijo uporabniškega nadzora, funkcijo dvosmerne podatkovne komunikacije različnih načinov prenosa podatkov, funkcijo proti poseganju in druge. inteligentne funkcije, prilagajajo se uporabi pametnih električnih omrežij in obnovljivih virov energije.
Napredna merilna infrastruktura (AMI) in sistem za samodejno odčitavanje števcev (AMR), zgrajen na podlagi pametnega merjenja električne energije, lahko uporabnikom zagotovita podrobnejše informacije o porabi električne energije, kar jim omogoča boljše upravljanje porabe električne energije za doseganje cilja varčevanja z električno energijo in zmanjševanja emisije toplogrednih plinov.Trgovci na drobno z električno energijo lahko fleksibilno določajo ceno TOU glede na povpraševanje uporabnikov za spodbujanje reforme sistema cen električne energije na trgu.Distribucijska podjetja lahko hitreje odkrijejo napake in se pravočasno odzovejo ter okrepijo nadzor in upravljanje elektroenergetskega omrežja.
Osnovna oprema za napajanje in energijo, zbiranje podatkov o surovi električni energiji, merjenje in prenos imajo visoko zanesljivost, visoko natančnost in nizko porabo energije itd.
Opredelitev koncepta
ESMA
▪ Eskom South Africa Power Company
DRAM
Kitajska
2 Načelo delovanja
3 razvrstitev
▪ Elektromehanska integracija
▪ Popolnoma elektronski
4. Funkcionalne značilnosti
5. Glavne aplikacije
6. Prednosti
Koncepti
Koncept pametnega števca sega v devetdeseta leta prejšnjega stoletja.Ko so se leta 1993 prvič pojavili statični števci električne energije, so bili od 10- do 20-krat dražji od elektromehanskih števcev, zato so jih uporabljali predvsem veliki uporabniki.S povečevanjem števila števcev električne energije s telekomunikacijsko zmogljivostjo je treba razviti nov sistem za uresničevanje odčitavanja števcev in upravljanja s podatki.V takšnih sistemih se podatki merjenja začnejo odpirati sistemom, kot je avtomatizacija distribucije, vendar ti sistemi še ne morejo učinkovito uporabljati ustreznih podatkov.Podobno se podatki o porabi energije v realnem času iz predplačniških števcev redko uporabljajo v aplikacijah, kot so ukrepi za upravljanje z energijo ali varčevanje z energijo.
Z napredkom tehnologije lahko masovno proizvedeni statični števci električne energije pridobijo zmogljivo zmogljivost obdelave in shranjevanja podatkov po zelo nizki ceni, s čimer se močno izboljša zmožnost spodbujanja inteligentne ravni števcev električne energije malih uporabnikov, statični števci električne energije pa so postopoma nadomestil tradicionalne elektromehanske števce električne energije.
Za razumevanje "pametnega števca" na svetu ni enotnega koncepta ali mednarodnega standarda.Koncept pametnega električnega števca je običajno sprejet v Evropi, medtem ko se izraz pametni električni števec nanaša na pametne števce električne energije.V ZDA so uporabljali koncept Advanced Meter, vendar je bila vsebina enaka.Čeprav se smart meter prevaja kot pametni števec ali pametni števec, se v glavnem nanaša na pametni števec električne energije.Različne mednarodne organizacije, raziskovalne ustanove in podjetja so podale različne definicije "pametnega števca" v kombinaciji z ustreznimi funkcionalnimi zahtevami.
ESMA
European Smart Metering Alliance (ESMA) opisuje merilne značilnosti za opredelitev pametnih števcev električne energije.
(1) avtomatsko obdelavo, prenos, upravljanje in uporabo merilnih podatkov;
(2) Avtomatsko upravljanje števcev električne energije;
(3) Dvosmerna komunikacija med števci električne energije;
(4) zagotoviti pravočasne in dragocene informacije o porabi energije ustreznim udeležencem (vključno z odjemalci energije) znotraj sistema pametnega merjenja;
(5) Podpora izboljšanju energetske učinkovitosti in storitev sistemov upravljanja z energijo (proizvodnja, prenos, distribucija in uporaba).
Južnoafriško podjetje Eskom Power Company
V primerjavi s tradicionalnimi števci lahko pametni števci zagotovijo več informacij o porabi, ki jih je mogoče kadar koli poslati lokalnim strežnikom prek določenega omrežja, da se doseže namen merjenja in upravljanja zaračunavanja.Vključuje tudi:
(1) Integrirane so različne napredne tehnologije;
(2) odčitavanje števca v realnem ali skoraj realnem času;
(3) podrobne značilnosti obremenitve;
(4) zapis o izpadu električne energije;
(5) Spremljanje kakovosti električne energije.
DRAM
Po mnenju Demand Response and Advanced Metering Coalition (DRAM) bi morali biti pametni števci električne energije sposobni doseči naslednje funkcije:
(1) meri podatke o energiji v različnih časovnih obdobjih, vključno z urnimi ali merodajnimi časovnimi obdobji;
(2) omogočanje odjemalcem električne energije, energetskim podjetjem in storitvenim agencijam, da trgujejo z električno energijo po različnih cenah;
(3) Zagotavljanje drugih podatkov in funkcij za izboljšanje kakovosti električne energije in reševanje težav pri servisiranju.
Kitajska
Inteligentni instrument, opredeljen na Kitajskem, je instrument z mikroprocesorjem kot jedrom, ki lahko shranjuje informacije o meritvah in izvaja analizo, sintezo in presojo merilnih rezultatov v realnem času.Na splošno ima funkcijo samodejnega merjenja, zmogljivo zmožnost obdelave podatkov, samodejno nastavitev ničle in pretvorbo enot, preprost poziv za napako, funkcijo interakcije človek-stroj, opremljen z nadzorno ploščo in zaslonom, z določeno stopnjo umetne inteligence.Elektronski večnamenski števci električne energije z mikroprocesorji so običajno opredeljeni kot pametni števci električne energije in funkcije, kot so komunikacijske funkcije (prevoznik, GPRS, ZigBee itd.), večuporabniško merjenje in merjenje za določene uporabnike (kot so električne lokomotive) so uvedene v koncept pametnih števcev električne energije.
Na splošno se lahko šteje za: inteligentni električni števec, ki temelji na mikroprocesorski aplikaciji in omrežni komunikacijski tehnologiji kot jedru inteligentnega instrumenta, avtomatskem merjenju/merjenju, obdelavi podatkov, dvosmerni komunikaciji in zmožnosti razširitve funkcij, lahko doseže dvosmerno merjenje, daljinsko/ lokalna komunikacija, interakcija v realnem času in raznovrstno oblikovanje cen električne energije, daljinsko napajanje, spremljanje kakovosti električne energije, odčitavanje števcev toplote vode, interakcija z uporabniki in druge funkcije.Sistemi pametnega merjenja, ki temeljijo na pametnih števcih, lahko podpirajo zahteve pametnega omrežja za upravljanje obremenitve, porazdeljen dostop do električne energije, energetsko učinkovitost, dispečiranje v omrežju, trgovanje na trgu električne energije in zmanjšanje emisij.
Urejanje načela delovanja
Inteligentni števec električne energije je napredna merilna naprava, ki zbira, analizira in upravlja informacijske podatke o električni energiji na podlagi sodobne komunikacijske, računalniške in merilne tehnologije.Osnovno načelo pametnega števca električne energije je: zanašati se na A/D pretvornik ali merilni čip za izvajanje zbiranja uporabnikovega toka in napetosti v realnem času, izvajati analizo in obdelavo prek CPE-ja, realizirati izračun pozitivne in negativne smeri, doline vrha. ali štirikvadrantno električno energijo in nadalje oddajajo vsebino električne energije prek komunikacije, prikaza in drugih sredstev.
Struktura in načelo delovanja elektronskega inteligentnega števca električne energije se zelo razlikuje od tradicionalnega indukcijskega števca električne energije.
Sestava inteligentnih števcev električne energije
Indukcijski ampermeter je v glavnem sestavljen iz aluminijaste plošče, tokovne napetostne tuljave, trajnega magneta in drugih elementov.Njegov princip delovanja se v glavnem meri z interakcijo vrtinčnih tokov, ki jo povzročata tokovna tuljava in premična svinčena plošča.In elektronski pametni števec je v glavnem sestavljen iz elektronskih komponent, njegov princip delovanja pa temelji na napetosti napajalne napetosti uporabnika in trenutnem vzorčenju v realnem času, ponovno uporablja namensko integrirano vezje števca vatnih ur, obdelavo vzorčenega napetostnega in tokovnega signala pa pomeni impulzni izhod, končno nadzorovan z mikroračunalnikom z enim čipom za obdelavo, impulzni prikaz za porabo energije in izhod.
Običajno imenujemo število impulzov, ki jih odda A/D pretvornik, impulzna konstanta pri merjenju ene stopinje električne energije v pametnem števcu.Za pametni števec je to razmeroma pomembna konstanta, saj bo število impulzov, ki jih odda A/D pretvornik na časovno enoto, neposredno določilo merilno natančnost merilnika.
Razvrstitev števcev električne energije
Kar zadeva strukturo, lahko inteligentni števec vatnih ur v grobem razdelimo v dve kategoriji: elektromehanski integrirani števec in popolnoma elektronski števec.
Elektromehanska integracija
Elektromehanski vse v enem, in sicer v izvirnem mehanskem merilniku, ki je pritrjen na določene dele že popolnih zahtevanih funkcij, zmanjša stroške in je enostaven za namestitev.Njegova konstrukcijska shema je na splošno brez uničenja fizične strukture števca toka, brez spreminjanja izvirnika na podlagi njegovega nacionalnega merilnega standarda, z dodajanjem senzorske naprave, ki se spremeni v mehanski števec z električnim impulznim izhodom, sinhronizacijo elektronskega številčenja in mehanskega številčenja.Njegova merilna natančnost ni nižja od običajnega mehanskega števca.Ta konstrukcijska shema prevzame zrelo tehnologijo izvirnega merilnika zaznavanja, ki se uporablja predvsem za rekonstrukcijo stare mize.
Popolna elektronika
Vsi elektronski tipi uporabljajo integrirano vezje elektronske naprave kot jedro od meritev do obdelave podatkov, se znebijo mehanskih delov in imajo značilnosti zmanjšane prostornine, povečane zanesljivosti, natančneje, zmanjšanja porabe energije in močno izboljšanja proizvodnega procesa. .
Lastnosti
(1) Zanesljivost
Natančnost je dolgo časa nespremenjena, ni poravnave koles, ni učinkov namestitve in transporta itd.
(2) Natančnost
Širok razpon, širok faktor moči, občutljivost na zagon itd.
(3) Funkcija
Izvaja lahko funkcije centraliziranega odčitavanja števcev, večtarifnosti, predplačila, preprečevanja kraje električne energije in izpolnjevanja zahtev storitev dostopa do interneta.
(4) Stroškovna učinkovitost
Visoka stroškovna učinkovitost, je lahko rezervirana za razširitvene funkcije, na katere vpliva cena surovin, kot je majhna.
(5) Alarmni poziv: Ko je preostala električna količina manjša od alarmne električne količine, števec pogosto prikaže preostalo električno količino, da opomni uporabnika, da kupi elektriko;Ko je preostala moč v števcu enaka moči alarma, se sprožilna moč enkrat prekine, uporabnik mora vstaviti kartico IC, da obnovi napajanje, uporabnik mora pravočasno kupiti moč v tem trenutku.
(6) Varstvo podatkov
Tehnologija polprevodniškega integriranega vezja je sprejeta za zaščito podatkov in podatke je mogoče hraniti več kot 10 let po izpadu električne energije.
(7) Samodejni izklop
Ko je preostala količina električne energije v števcu enaka nič, se števec samodejno izklopi in prekine napajanje.V tem času mora uporabnik pravočasno kupiti električno energijo.
(8) Funkcija zapisovanja nazaj
Napajalna kartica lahko zapiše akumulirano porabo energije, preostalo moč in moč prečkanja ničelne vrednosti nazaj v sistem za prodajo električne energije za udobje statističnega upravljanja vodstvenega oddelka.
(9) Funkcija pregledovanja vzorčenja uporabnikov
Programska oprema za prodajo električne energije lahko zagotovi pregled vzorčenja podatkov o porabi električne energije in po potrebi zagotovi prednostno vzorčenje uporabniških zaporedij.
(10) Power query
Vstavite kartico IC, da prikažete skupno kupljeno moč, število kupljenih moči, zadnjo kupljeno moč, kumulativno porabo energije in preostalo moč.
(11) Prenapetostna zaščita
Ko dejanska obremenitev preseže nastavljeno vrednost, bo merilnik samodejno prekinil napajanje, vstavil kartico stranke in ponovno vzpostavil napajanje.
Glavne aplikacije
(1) Poravnava in obračunavanje
Inteligentni števec električne energije lahko realizira natančno obdelavo informacij o poravnavi stroškov v realnem času, kar poenostavi zapleten postopek obdelave računov v preteklosti.V okolju trga z električno energijo lahko dispečerji pravočasno in bolj priročno zamenjajo trgovce z energijo ter v prihodnosti celo izvedejo samodejno preklapljanje.Obenem lahko uporabniki dobijo tudi natančnejše in pravočasnejše podatke o porabi energije in obračunske podatke.
(2) Ocena stanja distribucijskega omrežja
Informacije o porazdelitvi pretoka moči na strani distribucijskega omrežja niso točne, predvsem zato, ker so informacije pridobljene s celovito obdelavo modela omrežja, vrednosti ocene obremenitve in informacij o meritvah na visokonapetostni strani transformatorske postaje.Z dodajanjem merilnih vozlišč na uporabniški strani bodo pridobljene natančnejše informacije o obremenitvi in izgubah v omrežju, s čimer se bo izognila preobremenitvi in poslabšanju kakovosti električne energije električne opreme.Z integracijo velikega števila merilnih podatkov je mogoče izvesti oceno neznanega stanja in preveriti točnost merilnih podatkov.
(3) Nadzor kakovosti električne energije in zanesljivosti napajanja
Inteligentni števci električne energije lahko spremljajo kakovost električne energije in stanje napajanja v realnem času, da se pravočasno in natančno odzovejo na pritožbe uporabnikov ter vnaprej sprejmejo ukrepe za preprečevanje težav s kakovostjo električne energije.Tradicionalna metoda analize kakovosti električne energije ima vrzel v realnem času in učinkovitosti.
(4) Analiza obremenitev, modeliranje in napovedovanje
Podatke o porabi vode, plina in toplote, ki jih zbirajo pametni števci električne energije, lahko uporabimo za analizo in napovedovanje obremenitev.S celovito analizo zgornjih informacij z značilnostmi obremenitve in časovnimi spremembami je mogoče oceniti in predvideti skupno porabo energije in konično porabo.Te informacije bodo uporabnikom, trgovcem z energijo in upravljavcem distribucijskih omrežij olajšale spodbujanje racionalne rabe električne energije, varčevanje z energijo in zmanjšanje porabe ter optimizacijo načrtovanja in razporejanja omrežja.
(5) Odziv na strani povpraševanja po moči
Odziv na strani povpraševanja pomeni nadzor obremenitev uporabnikov in porazdeljene proizvodnje s cenami električne energije.Vključuje nadzor cen in neposredni nadzor obremenitev.Nadzor cen na splošno vključuje čas uporabe, realni čas in nujne konične stopnje za zadovoljitev rednega, kratkoročnega in največjega povpraševanja.Neposreden nadzor obremenitve običajno doseže omrežni dispečer glede na stanje omrežja prek oddaljenega ukaza za dostop in odklop obremenitve.
(6) Spremljanje in upravljanje energetske učinkovitosti
S pošiljanjem informacij o porabi energije iz pametnih števcev je mogoče uporabnike spodbuditi k zmanjšanju porabe energije ali spremembi načina njene uporabe.Za gospodinjstva, opremljena z opremo za porazdeljeno proizvodnjo, lahko uporabnikom zagotovi tudi razumne sheme za proizvodnjo in porabo energije, da povečajo koristi uporabnikov.
(7) Upravljanje z energijo uporabnika
Z zagotavljanjem informacij se lahko pametni števci zgradijo na sistemu upravljanja z energijo uporabnika, za različne uporabnike (stanovanjske uporabnike, komercialne in industrijske uporabnike itd.) za zagotavljanje storitev upravljanja z energijo, v nadzoru notranjega okolja (temperatura, vlaga, osvetlitev). , itd.) hkrati, kolikor je mogoče za zmanjšanje porabe energije, uresničevanje ciljev za zmanjšanje emisij.
(8) Varčevanje z energijo
Zagotovite uporabnikom podatke o porabi energije v realnem času, spodbujajte uporabnike, da prilagodijo svoje navade glede porabe energije, in pravočasno odkrijejo nenormalno porabo energije, ki jo povzroči okvara opreme.Na podlagi tehnologije, ki jo zagotavljajo pametni števci, lahko elektroenergetska podjetja, dobavitelji opreme in drugi udeleženci na trgu uporabnikom zagotovijo nove izdelke in storitve, kot so različne vrste omrežnih cen električne energije v časovnem zakupu, pogodbe o električni energiji z odkupom, pogodbe o električni energiji po promptnih cenah. itd.
(9) Inteligentna družina
Pametni dom
Pametni dom je dom, kjer so različne naprave, stroji in druga energijsko potratna oprema povezana v omrežje in nadzorovana glede na potrebe in obnašanje stanovalcev, zunanjo temperaturo in druge parametre.Lahko realizira medsebojno povezovanje ogrevalnih, alarmnih, razsvetljavnih, prezračevalnih in drugih sistemov, tako da lahko realizira daljinsko upravljanje avtomatizacije doma ter naprav in druge opreme.
(10) Preventivno vzdrževanje in analiza napak
Merilna funkcija pametnih števcev električne energije pomaga uresničevati preprečevanje in vzdrževanje komponent distribucijskega omrežja, števcev električne energije in uporabniške opreme, kot je zaznavanje izkrivljanja valovne oblike napetosti, harmonike, neuravnoteženosti in drugih pojavov, ki jih povzročajo napake močnostne elektronske opreme in ozemljitvene napake.Merilni podatki lahko pomagajo omrežju in uporabnikom analizirati okvare in izgube komponent omrežja.
(11) Plačilo vnaprej
Pametni števci ponujajo nižje stroške, bolj prilagodljivo in prijazno predplačniško metodo kot tradicionalne predplačniške metode.
(12) Upravljanje števcev električne energije
Upravljanje števcev vključuje: upravljanje sredstev inštalacijskega števca;Vzdrževanje podatkovne baze števcev;Periodični dostop do števca;Zagotovite pravilno namestitev in delovanje števca;Preverite lokacijo števcev in pravilnost uporabniških podatkov itd.
Čas objave: Nov-04-2020