Smart elmätare är en av grundutrustningen för datainsamling av smarta elnät (särskilt smart eldistributionsnät).Den åtar sig uppgifterna för datainsamling, mätning och överföring av ursprunglig elkraft, och är grunden för informationsintegration, analys och optimering och informationspresentation.Förutom den grundläggande mätfunktionen för traditionella elmätare har smarta elmätare också funktionerna för tvåvägsmätning av olika hastigheter, användarkontrollfunktion, tvåvägs datakommunikationsfunktion för olika dataöverföringslägen, anti-tamperinfunktion och annat intelligenta funktioner, anpassa sig till användningen av smarta elnät och förnybar energi.
Det avancerade Metering Infrastructure (AMI) och Automatic Meter Reading (AMR) systemet byggt på smart elmätning kan ge användarna mer detaljerad information om elförbrukningen, vilket gör det möjligt för dem att bättre hantera sin elförbrukning för att uppnå målet att spara el och minska Växthusgasutsläpp.Elhandlare kan flexibelt sätta TOU-priset i enlighet med användarnas efterfrågan för att främja reformen av elmarknadsprissystemet.Distributionsföretag kan upptäcka fel snabbare och reagera i tid för att stärka kontroll och ledning av elnätet.
Den grundläggande utrustningen för kraft och energi, insamling av rå elektrisk energidata, mätning och överföring har hög tillförlitlighet, hög noggrannhet och låg energiförbrukning, etc.
Begreppsdefinition
ESMA
▪ Eskom South Africa Power Company
DRAM
Kina
2 Arbetsprincip
3 klassificering
▪ Elektromekanisk integration
▪ Helt elektronisk
4. Funktionella egenskaper
5. Huvudapplikationer
6. Fördelar
Begrepp
Konceptet med Smart Meter går tillbaka till 1990-talet.När statiska elmätare först dök upp 1993 var de 10 till 20 gånger dyrare än elektromekaniska mätare, så de användes främst av stora användare.Med ökningen av antalet elmätare med telekommunikationskapacitet är det nödvändigt att utveckla ett nytt system för att realisera mätaravläsning och datahantering.I sådana system börjar mätdata öppnas upp för system som distributionsautomation, men dessa system kan ännu inte effektivt använda relevanta data.På samma sätt används energiförbrukningsdata i realtid från förbetalda mätare sällan i applikationer som energihushållning eller energisparåtgärder.
Med teknikens framsteg kan massproducerade statiska elmätare få kraftfull databehandlings- och lagringskapacitet till en mycket låg kostnad, vilket gör att förmågan att främja den intelligenta nivån av små användares elmätare förbättras avsevärt, och de statiska elmätarna har gradvis förbättrats. ersatt de traditionella elektromekaniska elmätarna.
För förståelsen av "Smart Meter" finns det inget enhetligt koncept eller internationell standard i världen.Begreppet smart elmätare används vanligtvis i Europa, medan termen smart elmätare syftar på smarta elmätare.I USA användes konceptet Advanced Meter, men substansen var densamma.Även om smart mätare översätts som smart mätare eller smart mätare, syftar det främst på smart elmätare.Olika internationella organisationer, forskningsinstitutioner och företag har gett olika definitioner av "Smart Meter" i kombination med motsvarande funktionskrav.
ESMA
European Smart Metering Alliance (ESMA) beskriver mätegenskaper för att definiera smarta elmätare.
(1) Automatisk behandling, överföring, hantering och användning av mätdata;
(2) Automatisk hantering av elmätare;
(3) Tvåvägskommunikation mellan elmätare;
(4) tillhandahålla aktuell och värdefull information om energiförbrukningen till relevanta deltagare (inklusive energikonsumenter) inom det smarta mätsystemet;
(5) Stödja förbättringen av energieffektiviteten och tjänsterna för energiledningssystem (generering, överföring, distribution och användning).
Sydafrikas Eskom Power Company
Jämfört med traditionella mätare kan smarta mätare ge mer förbrukningsinformation, som kan skickas till lokala servrar via ett specifikt nätverk när som helst för att uppnå syftet med mätning och faktureringshantering.Det inkluderar även:
(1) En mängd olika avancerade teknologier är integrerade;
(2) Mätaravläsning i realtid eller kvasi-realtid;
(3) Detaljerade lastegenskaper;
(4) Rekord för strömavbrott;
(5) Övervakning av strömkvalitet.
DRAM
Enligt Demand Response and Advanced Metering Coalition (DRAM) ska smarta elmätare kunna uppnå följande funktioner:
(1) Mät energidata under olika tidsperioder, inklusive tim- eller auktoritativa tidsperioder;
(2) Tillåta energikonsumenter, kraftbolag och servicebyråer att handla kraft till olika priser;
(3) Tillhandahålla andra data och funktioner för att förbättra kvaliteten på eltjänsten och lösa problem i tjänsten.
Kina
Det intelligenta instrumentet som definieras i Kina är ett instrument med mikroprocessor som kärna, som kan lagra mätinformation och göra realtidsanalys, syntes och bedömning av mätresultat.Den har i allmänhet funktionen av automatisk mätning, kraftfull databearbetningsförmåga, automatisk nolljustering och enhetsomvandling, enkel felmeddelande, interaktion mellan människa och maskin, utrustad med manöverpanel och display, med en viss grad av artificiell intelligens.Elektroniska multifunktionella elmätare med mikroprocessorer definieras vanligtvis som smarta elmätare, och funktioner som kommunikationsfunktioner (bärare, GPRS, ZigBee, etc.), fleranvändarmätning och mätning för specifika användare (som elektriska lok) introduceras i konceptet med smarta elmätare.
Det kan allmänt betraktas som: intelligent elektrisk mätare baserad på mikroprocessorapplikation och nätverkskommunikationsteknik som kärnan i intelligent instrument, automatisk mätning/mätning, databehandling, tvåvägskommunikation och funktionsexpansionsförmåga, kan uppnå dubbelriktad mätning, fjärr-/ lokal kommunikation, interaktion i realtid och en mängd olika elpriser, fjärrströmförsörjning, övervakning av strömkvalitet, avläsning av vattenvärmemätare, interaktion med användare och andra funktioner.Smarta mätsystem baserade på smarta mätare kan stödja krav på smarta nät för lasthantering, distribuerad kraftåtkomst, energieffektivitet, nätutskick, handel med elmarknader och utsläppsminskning.
Redigering av arbetsprincip
Intelligent elmätare är en avancerad mätanordning som samlar in, analyserar och hanterar information om elenergi baserat på modern kommunikationsteknik, datateknik och mätteknik.Den grundläggande principen för smart elmätare är: lita på A/D-omvandlare eller mätchip för att utföra realtidsinsamling av användarens ström och spänning, utföra analys och bearbetning genom CPU, realisera beräkningen av positiv och negativ riktning, toppdal eller fyrkvadrant elektrisk energi, och ytterligare mata ut innehållet i el genom kommunikation, visning och andra medel.
Strukturen och arbetsprincipen för elektronisk intelligent elmätare skiljer sig mycket från den traditionella induktionselmätaren.
Sammansättning av intelligenta elmätare
Amperemeter av induktionstyp består huvudsakligen av aluminiumplåt, strömspänningsspole, permanentmagnet och andra element.Dess funktionsprincip mäts huvudsakligen av virvelströmsinteraktionen som induceras av strömspole och rörlig blyplatta.Och den elektroniska smarta mätaren består huvudsakligen av elektroniska komponenter och dess arbetsprincip är baserad på användarens strömförsörjningsspänning och aktuell realtidssampling, återigen använder den dedikerade wattimmätarens integrerade krets, den samplade spänningen och strömsignalbehandlingen översätts till är pulsutgång, slutligen kontrollerad av en mikrodator med ett chip för bearbetning, pulsdisplayen för strömförbrukning och utgång.
Vanligtvis kallar vi antalet pulser som sänds ut av A/D-omvandlaren som pulskonstanten när vi mäter en grad av elektricitet i en smart mätare.För en smart mätare är detta en relativt viktig konstant, eftersom antalet pulser som sänds ut av A/D-omvandlaren per tidsenhet direkt kommer att bestämma mätnoggrannheten för mätaren.
Klassificering av elmätare
Strukturmässigt kan den intelligenta wattimmätaren grovt delas in i två kategorier: elektromekanisk integrerad mätare och helelektronisk mätare.
Elektromekanisk integration
Elektromekaniska allt i ett, nämligen i den ursprungliga mekaniska mätaren fäst vid vissa delar av den redan fullfölja de nödvändiga funktionerna, och minska kostnaderna och lätt att installera.Dess designschema är i allmänhet utan att förstöra den aktuella mätarens fysiska struktur, utan att ändra originalet på grundval av dess nationella mätstandard, genom att lägga till avkänningsanordning för att förvandlas till den mekaniska mätaren med elektrisk pulsutgång, synkronisera den elektroniska numreringen och den mekaniska numreringen.Dess mätnoggrannhet är inte lägre än en allmän mekanisk mätare.Detta designschema antar den mogna tekniken för den ursprungliga avkänningsmätaren, som huvudsakligen används för rekonstruktion av det gamla bordet.
Full elektronisk
Alla elektroniska typer använder den elektroniska enhetens integrerade krets som kärnan från mätning till databehandling, att bli av med mekaniska delar och har funktionerna minskad volym, ökad tillförlitlighet, mer exakt, minskar strömförbrukningen och avsevärt förbättra produktionsprocessen .
Funktioner
(1) Tillförlitlighet
Noggrannheten är oförändrad under lång tid, ingen hjulinställning, inga installations- och transporteffekter etc.
(2) Noggrannhet
Brett räckvidd, bred effektfaktor, startkänslig osv.
(3) Funktion
Den kan implementera funktionerna centraliserad mätaravläsning, multi-rate, förskottsbetalning, förhindra strömstöld och uppfylla kraven för internetåtkomsttjänster.
(4) Kostnadsprestanda
Hög kostnad prestanda, kan reserveras för expansion funktioner, påverkas av priset på råvaror, såsom små.
(5) Larmmeddelande: När den återstående elmängden är mindre än larmkvantiteten, visar mätaren ofta den återstående elmängden för att påminna användaren om att köpa el;När den återstående strömmen i mätaren är lika med larmeffekten stängs utlösningsströmmen av en gång, användaren måste sätta in IC-kort för att återställa strömförsörjningen, användaren bör köpa ström vid denna tidpunkt.
(6) Dataskydd
All-solid-state integrerad kretsteknik används för dataskydd och data kan bibehållas i mer än 10 år efter strömavbrott.
(7) Automatisk avstängning
När den återstående mängden el i elmätaren är noll kommer mätaren att lösa ut automatiskt och avbryta strömförsörjningen.Vid denna tidpunkt bör användaren köpa el i tid.
(8) Skriv tillbaka funktion
Strömkortet kan skriva den ackumulerade strömförbrukningen, resteffekten och nollgenomgångseffekten tillbaka till elförsäljningssystemet för att underlätta för förvaltningsavdelningens statistiska hantering.
(9) Funktion för kontroll av användarprovtagning
Programvara för elförsäljning kan tillhandahålla datasamplingsinspektion av elförbrukning och tillhandahålla prioriterad sampling av användarsekvenser efter behov.
(10) Strömfråga
Sätt i IC-kort för att visa den totala inköpta strömmen, antalet inköpta ström, den senast köpta strömmen, den ackumulerade strömförbrukningen och den återstående strömmen.
(11) Överspänningsskydd
När den faktiska belastningen överstiger det inställda värdet kommer mätaren automatiskt att stänga av strömmen, sätta i kundkortet och återställa strömförsörjningen.
Huvudapplikationer
(1) Avräkning och redovisning
Den intelligenta elmätaren kan realisera korrekt och i realtid bearbetning av kostnadsavräkningsinformation, vilket förenklar den komplexa processen för kontobearbetning tidigare.I energimarknadsmiljön kan distributörer byta energiåterförsäljare mer lägligt och bekvämt och till och med realisera automatiskt byte i framtiden.Samtidigt kan användarna också få mer exakt och aktuell information om energiförbrukning och redovisningsinformation.
(2) Uppskattning av distributionsnätets tillstånd
Informationen om kraftflödesfördelningen på distributionsnätsidan är inte korrekt, främst på grund av att informationen erhålls genom en omfattande bearbetning av nätverksmodell, belastningsuppskattningsvärde och mätinformation på högspänningssidan av transformatorstationen.Genom att lägga till mätnoder på användarsidan kommer mer exakt information om belastning och nätverksförlust att erhållas, vilket undviker överbelastning och försämring av strömkvaliteten hos kraftutrustning.Genom att integrera ett stort antal mätdata kan uppskattningen av okänt tillstånd realiseras och mätdatans noggrannhet kan kontrolleras.
(3) Övervakning av strömkvalitet och strömtillförlitlighet
Intelligenta elmätare kan övervaka strömkvaliteten och strömförsörjningens tillstånd i realtid, för att svara på användarnas klagomål i tid och korrekt, och vidta åtgärder i förväg för att förhindra problem med strömkvaliteten.Den traditionella analysmetoden för strömkvalitet har ett gap i realtid och effektivitet.
(4) Lastanalys, modellering och förutsägelse
Data om vatten-, gas- och värmeenergiförbrukning som samlas in av smarta elmätare kan användas för belastningsanalys och förutsägelse.Genom att heltäckande analysera ovanstående information med lastegenskaper och tidsförändringar kan den totala energiförbrukningen och toppbehovet uppskattas och förutsägas.Denna information kommer att underlätta för användare, energihandlare och distributionsnätoperatörer att främja rationell användning av el, spara energi och minska förbrukningen samt optimera nätplanering och schemaläggning.
(5) Svar på effektbehovssidan
Respons på efterfrågesidan innebär att kontrollera användarlaster och distribuerad produktion genom elpriser.Det inkluderar priskontroll och direkt lastkontroll.Priskontroller inkluderar i allmänhet användningstid, realtid och nödstopp för att möta regelbunden, kortsiktig respektive toppefterfrågan.Direkt lastkontroll uppnås vanligtvis av nätverksavsändaren i enlighet med nätverksförhållandena genom fjärrkommando för att komma åt och koppla bort lasten.
(6) Övervakning och förvaltning av energieffektivitet
Genom att återkoppla information om energianvändning från smarta mätare kan användarna uppmuntras att minska sin energiförbrukning eller ändra sättet de använder den.För hushåll utrustade med distribuerad genereringsutrustning kan den också ge användarna rimliga energigenererings- och energiförbrukningsscheman för att maximera användarnas fördelar.
(7) Användarens energihantering
Genom att tillhandahålla information kan smarta mätare byggas på användarens energiledningssystem, för olika användare (invånare, kommersiella och industriella användare, etc.) för att tillhandahålla energiledningstjänster inom inomhusmiljökontroll (temperatur, luftfuktighet, belysning) , etc.) samtidigt, så långt det är möjligt för att minska energiförbrukningen, förverkliga målen för att minska utsläppen.
(8) Energibesparing
Ge användarna energiförbrukningsdata i realtid, uppmuntra användarna att justera sina energiförbrukningsvanor och hitta onormal energiförbrukning som orsakas av utrustningsfel i tid.Baserat på tekniken som tillhandahålls av smarta mätare kan kraftbolag, utrustningsleverantörer och andra marknadsaktörer förse användare med nya produkter och tjänster, såsom olika typer av tidsdelningsnätverk elpriser, elavtal med återköp, spotpris elavtal , etc.
(9) Intelligent familj
Det smarta hemmet
Ett smart hem är ett hem där olika enheter, maskiner och annan energikrävande utrustning kopplas ihop i ett nätverk och styrs efter de boendes behov och beteende, utomhustemperatur och andra parametrar.Det kan realisera sammankopplingen av värme, larm, belysning, ventilation och andra system, för att förverkliga fjärrkontrollen av hemautomation och apparater och annan utrustning.
(10) Förebyggande underhåll och felanalys
Mätfunktionen hos smarta elmätare hjälper till att förverkliga förebyggande och underhåll av distributionsnätverkskomponenter, elmätare och användarutrustning, såsom detektering av spänningsvågformsdistorsion, övertoner, obalans och andra fenomen som orsakas av fel på kraftelektronikutrustning och jordfel.Mätdata kan också hjälpa nätet och användare att analysera nätkomponentfel och förluster.
(11) Betalning i förskott
Smarta mätare erbjuder en lägre kostnad, mer flexibel och vänlig förbetald metod än traditionella förbetalda metoder.
(12) Hantering av elmätare
Mätarhantering inkluderar: tillgångshantering av installationsmätare;Underhåll av mätarinformationsdatabas;Periodisk tillgång till mätaren;Säkerställ korrekt installation och funktion av mätaren;Verifiera mätarnas placering och korrektheten av användarinformationen etc.
Posttid: 2020-november