Công tơ điện thông minh là một trong những thiết bị thu thập dữ liệu cơ bản của lưới điện thông minh (đặc biệt là lưới điện phân phối thông minh).Nó thực hiện các nhiệm vụ thu thập dữ liệu, đo lường và truyền tải năng lượng điện ban đầu, đồng thời là cơ sở để tích hợp thông tin, phân tích và tối ưu hóa và trình bày thông tin.Ngoài chức năng đo cơ bản của công tơ điện truyền thống, công tơ điện thông minh còn có chức năng đo hai chiều với nhiều mức giá khác nhau, chức năng điều khiển người dùng, chức năng truyền dữ liệu hai chiều của các chế độ truyền dữ liệu khác nhau, chức năng chống giả mạo, v.v. chức năng thông minh, thích ứng với việc sử dụng lưới điện thông minh và năng lượng tái tạo.
Hạ tầng đo đếm tiên tiến (AMI) và Hệ thống đọc chỉ số công tơ tự động (AMR) được xây dựng trên nền tảng đo đếm điện thông minh có thể cung cấp cho người dùng thông tin tiêu thụ điện chi tiết hơn, giúp họ quản lý tốt hơn mức tiêu thụ điện nhằm đạt mục tiêu tiết kiệm và giảm thiểu điện năng. phát thải khí nhà kính.Các đơn vị bán lẻ điện có thể linh hoạt thiết lập giá TOU theo nhu cầu của người sử dụng điện để thúc đẩy cải cách hệ thống giá thị trường điện.Các công ty phân phối có thể phát hiện lỗi nhanh hơn và phản hồi kịp thời để tăng cường kiểm soát và quản lý mạng lưới điện.
Các thiết bị cơ bản về năng lượng và năng lượng, thu thập, đo lường và truyền dữ liệu năng lượng điện thô có độ tin cậy cao, độ chính xác cao và tiêu thụ điện năng thấp, v.v.
Định nghĩa khái niệm
ESMA
▪ Công ty Điện lực Eskom Nam Phi
DRAM
Trung Quốc
2 Nguyên tắc làm việc
3 phân loại
▪ Tích hợp cơ điện
▪ Điện tử hoàn toàn
4. Đặc điểm chức năng
5. Ứng dụng chính
6. Lợi ích
Các khái niệm
Khái niệm về Đồng hồ thông minh có từ những năm 1990.Khi đồng hồ đo tĩnh điện lần đầu tiên xuất hiện vào năm 1993, chúng đắt gấp 10 đến 20 lần so với đồng hồ đo điện cơ, vì vậy chúng chủ yếu được sử dụng bởi những người dùng lớn.Với sự gia tăng số lượng công tơ điện có khả năng viễn thông, cần phải phát triển một hệ thống mới để thực hiện việc đọc công tơ và quản lý dữ liệu.Trong các hệ thống như vậy, dữ liệu đo lường bắt đầu được mở cho các hệ thống như tự động hóa phân phối, nhưng các hệ thống này vẫn chưa thể sử dụng hiệu quả các dữ liệu liên quan.Tương tự, dữ liệu tiêu thụ năng lượng theo thời gian thực từ đồng hồ trả trước hiếm khi được sử dụng trong các ứng dụng như quản lý năng lượng hoặc các biện pháp bảo tồn năng lượng.
Với sự tiến bộ của công nghệ, đồng hồ đo tĩnh điện được sản xuất hàng loạt có thể có khả năng lưu trữ và xử lý dữ liệu mạnh mẽ với chi phí rất thấp, do đó khả năng thúc đẩy mức độ thông minh của đồng hồ đo điện của người dùng nhỏ được cải thiện rất nhiều và đồng hồ đo tĩnh điện đã dần thay thế các công tơ điện cơ truyền thống.
Để hiểu về “Đồng hồ thông minh”, không có một khái niệm hay tiêu chuẩn quốc tế thống nhất nào trên thế giới.Khái niệm Đồng hồ điện thông minh thường được sử dụng ở Châu Âu, trong khi thuật ngữ Đồng hồ điện thông minh dùng để chỉ đồng hồ điện thông minh.Ở Mỹ có dùng khái niệm Advanced Meter nhưng bản chất thì giống nhau.Mặc dù đồng hồ thông minh được dịch là đồng hồ thông minh hoặc đồng hồ thông minh, nhưng nó chủ yếu đề cập đến đồng hồ điện thông minh.Các tổ chức quốc tế, viện nghiên cứu và doanh nghiệp khác nhau đã đưa ra các định nghĩa khác nhau về “Đồng hồ thông minh” kết hợp với các yêu cầu chức năng tương ứng.
ESMA
Liên minh Đo lường Thông minh Châu Âu (ESMA) mô tả các đặc điểm Đo sáng để xác định Công tơ điện thông minh.
(1) Tự động xử lý, truyền, quản lý và sử dụng dữ liệu đo đạc;
(2) Quản lý công tơ điện tự động;
(3) Thông tin liên lạc hai chiều giữa các công tơ điện;
(4) Cung cấp thông tin tiêu thụ năng lượng kịp thời và có giá trị cho những người tham gia có liên quan (bao gồm cả người tiêu dùng năng lượng) trong hệ thống đo đếm thông minh;
(5) Hỗ trợ cải thiện hiệu quả năng lượng và các dịch vụ của hệ thống quản lý năng lượng (phát, truyền tải, phân phối và sử dụng).
Công ty Điện lực Eskom của Nam Phi
So với đồng hồ truyền thống, đồng hồ thông minh có thể cung cấp nhiều thông tin tiêu thụ hơn, có thể được gửi đến các máy chủ cục bộ thông qua một mạng cụ thể bất cứ lúc nào để đạt được mục đích quản lý đo lường và thanh toán.Nó cũng bao gồm:
(1) Tích hợp nhiều công nghệ tiên tiến;
(2) Đọc đồng hồ theo thời gian thực hoặc bán thời gian thực;
(3) Đặc tính tải trọng chi tiết;
(4) Biên bản mất điện;
(5) Giám sát chất lượng điện năng.
DRAM
Theo Liên minh đo lường tiên tiến và đáp ứng nhu cầu (DRAM), công tơ điện thông minh sẽ có thể đạt được các chức năng sau:
(1) Đo lường dữ liệu năng lượng trong các khoảng thời gian khác nhau, bao gồm khoảng thời gian hàng giờ hoặc có thẩm quyền;
(2) Cho phép khách hàng sử dụng điện, công ty điện lực và đơn vị dịch vụ mua bán điện ở các mức giá khác nhau;
(3) Cung cấp các dữ liệu và chức năng khác để nâng cao chất lượng dịch vụ điện năng và giải quyết các sự cố trong dịch vụ.
Trung Quốc
Công cụ thông minh được định nghĩa ở Trung Quốc là một công cụ có bộ vi xử lý làm lõi, có thể lưu trữ thông tin đo lường và thực hiện phân tích, tổng hợp và phán đoán kết quả đo lường theo thời gian thực.Nó thường có chức năng đo tự động, khả năng xử lý dữ liệu mạnh mẽ, tự động điều chỉnh điểm 0 và chuyển đổi đơn vị, nhắc lỗi đơn giản, chức năng tương tác giữa người và máy, được trang bị bảng điều khiển và màn hình hiển thị, với một mức độ trí tuệ nhân tạo nhất định.Công tơ điện đa chức năng điện tử với bộ vi xử lý thường được định nghĩa là công tơ điện thông minh và các tính năng như chức năng liên lạc (nhà cung cấp dịch vụ, GPRS, ZigBee, v.v.), đo lường nhiều người dùng và đo lường cho những người dùng cụ thể (chẳng hạn như đầu máy điện) được đưa vào khái niệm về công tơ điện thông minh.
Nó có thể được coi là: công tơ điện thông minh dựa trên ứng dụng bộ vi xử lý và công nghệ truyền thông mạng làm cốt lõi của thiết bị thông minh, đo / đo tự động, xử lý dữ liệu, giao tiếp hai chiều và khả năng mở rộng chức năng, có thể đạt được phép đo hai chiều, điều khiển từ xa / giao tiếp cục bộ, tương tác thời gian thực và nhiều loại giá điện, cung cấp điện từ xa, giám sát chất lượng điện năng, đọc đồng hồ đo nhiệt độ nước, tương tác với người dùng và các chức năng khác.Hệ thống đo lường thông minh dựa trên công tơ thông minh có thể hỗ trợ các yêu cầu về lưới điện thông minh để quản lý phụ tải, tiếp cận nguồn điện phân tán, hiệu quả năng lượng, điều phối lưới điện, giao dịch trên thị trường điện và giảm phát thải.
chỉnh sửa nguyên lý làm việc
Công tơ điện thông minh là thiết bị đo đếm tiên tiến thu thập, phân tích và quản lý dữ liệu thông tin năng lượng điện dựa trên công nghệ truyền thông, công nghệ máy tính và công nghệ đo lường hiện đại.Nguyên tắc cơ bản của đồng hồ đo điện thông minh là: dựa vào bộ chuyển đổi A/D hoặc chip đo để thực hiện thu thập dòng điện và điện áp của người dùng theo thời gian thực, thực hiện phân tích và xử lý thông qua CPU, thực hiện tính toán hướng dương và âm, thung lũng đỉnh hoặc năng lượng điện bốn phần tư, và tiếp tục phát ra nội dung của điện thông qua giao tiếp, hiển thị và các phương tiện khác.
Cấu trúc và nguyên lý làm việc của đồng hồ điện thông minh điện tử rất khác so với đồng hồ điện cảm ứng truyền thống.
Thành phần của đồng hồ đo điện thông minh
Ampe kế loại cảm ứng chủ yếu bao gồm tấm nhôm, cuộn dây điện áp hiện tại, nam châm vĩnh cửu và các yếu tố khác.Nguyên tắc làm việc của nó chủ yếu được đo bằng tương tác dòng điện xoáy gây ra bởi cuộn dây hiện tại và tấm dẫn di động.Và đồng hồ thông minh điện tử chủ yếu bao gồm các linh kiện điện tử và nguyên tắc hoạt động của nó dựa trên điện áp nguồn điện của người dùng và lấy mẫu thời gian thực hiện tại, một lần nữa sử dụng mạch tích hợp đồng hồ đo watt-giờ chuyên dụng, xử lý tín hiệu dòng điện và điện áp được lấy mẫu, chuyển thành là đầu ra xung, cuối cùng được điều khiển bởi máy vi tính chip đơn để xử lý, hiển thị xung cho mức tiêu thụ điện năng và đầu ra.
Thông thường, chúng ta gọi số xung do bộ chuyển đổi A/D phát ra là hằng số xung khi đo một độ điện trong công tơ thông minh A.Đối với đồng hồ thông minh, đây là một hằng số tương đối quan trọng, vì số lượng xung do bộ chuyển đổi A/D phát ra trên một đơn vị thời gian sẽ quyết định trực tiếp đến độ chính xác đo của đồng hồ.
Phân loại đồng hồ đo điện
Về cấu trúc, đồng hồ đo watt-giờ thông minh có thể được chia thành hai loại: đồng hồ tích hợp cơ điện và đồng hồ điện tử hoàn toàn.
tích hợp cơ điện
Cơ điện tất cả trong một, cụ thể là trong đồng hồ cơ ban đầu được gắn vào một số bộ phận nhất định đã hoàn thành các chức năng cần thiết, đồng thời giảm chi phí và dễ lắp đặt.Sơ đồ thiết kế của nó nói chung là không phá hủy cấu trúc vật lý của đồng hồ đo hiện tại, không thay đổi bản gốc trên cơ sở tiêu chuẩn đo lường quốc gia, bằng cách thêm thiết bị cảm biến để biến thành đồng hồ cơ có đầu ra xung điện, đồng bộ hóa số điện tử và số cơ học.Độ chính xác đo của nó không thấp hơn loại đồng hồ đo cơ học nói chung.Sơ đồ thiết kế này áp dụng công nghệ trưởng thành của máy đo cảm biến ban đầu, chủ yếu được sử dụng để tái tạo bảng cũ.
đầy đủ điện tử
Tất cả các loại điện tử đều sử dụng mạch tích hợp thiết bị điện tử làm lõi từ phép đo đến xử lý dữ liệu, loại bỏ các bộ phận cơ khí và có các tính năng giảm khối lượng, tăng độ tin cậy, chính xác hơn, giảm mức tiêu thụ điện năng và cải thiện đáng kể quy trình sản xuất .
Đặc trưng
(1) Độ tin cậy
Độ chính xác không thay đổi trong một thời gian dài, không căn chỉnh bánh xe, không ảnh hưởng đến việc lắp đặt và vận chuyển, v.v.
(2) Độ chính xác
Phạm vi rộng, hệ số công suất rộng, khởi động nhạy, v.v.
(3) Chức năng
Nó có thể thực hiện các chức năng đọc đồng hồ tập trung, đa tỷ lệ, trả trước, ngăn chặn hành vi trộm cắp điện và đáp ứng các yêu cầu của dịch vụ truy cập Internet.
(4) Hiệu suất chi phí
Hiệu suất chi phí cao, có thể được dành riêng cho các chức năng mở rộng, bị ảnh hưởng bởi giá nguyên liệu thô, chẳng hạn như nhỏ.
(5) Lời nhắc báo động: Khi lượng điện còn lại nhỏ hơn lượng điện báo động, đồng hồ thường hiển thị lượng điện còn lại để nhắc nhở người dùng mua điện;Khi công suất còn lại trong đồng hồ bằng công suất báo động, công suất ngắt bị cắt một lần, người dùng cần lắp thẻ IC để khôi phục nguồn điện, người dùng nên mua điện kịp thời vào thời điểm này.
(6) Bảo vệ dữ liệu
Công nghệ mạch tích hợp toàn trạng thái rắn được áp dụng để bảo vệ dữ liệu và dữ liệu có thể được duy trì trong hơn 10 năm sau khi mất điện.
(7) Tự động tắt nguồn
Khi lượng điện năng còn lại trong đồng hồ điện bằng 0, đồng hồ sẽ tự động ngắt và ngắt nguồn điện.Lúc này, người dùng nên mua điện kịp thời.
(8) Viết lại chức năng
Thẻ điện có thể ghi công suất tiêu thụ tích lũy, công suất dư và công suất xuyên không trở lại hệ thống bán điện để thuận tiện cho việc quản lý thống kê của bộ phận quản lý.
(9) Chức năng kiểm tra lấy mẫu của người dùng
Phần mềm bán điện có thể cung cấp lấy mẫu dữ liệu kiểm tra mức tiêu thụ điện và cung cấp ưu tiên lấy mẫu trình tự người dùng theo yêu cầu.
(10) Truy vấn nguồn
Lắp thẻ IC để hiển thị tổng lượng điện đã mua, số lượng điện đã mua, lượng điện cuối cùng đã mua, mức tiêu thụ điện tích lũy và lượng điện còn lại.
(11) Bảo vệ quá áp
Khi tải thực tế vượt quá giá trị cài đặt, công tơ sẽ tự động cắt điện, cắm thẻ khách hàng và khôi phục nguồn điện.
Ứng dụng chính
(1) Quyết toán và kế toán
Công tơ điện thông minh có thể thực hiện xử lý thông tin thanh toán chi phí chính xác và theo thời gian thực, giúp đơn giản hóa quy trình xử lý tài khoản phức tạp trước đây.Trong môi trường thị trường điện, người điều độ có thể chuyển đổi các nhà bán lẻ năng lượng kịp thời và thuận tiện hơn, thậm chí có thể thực hiện chuyển mạch tự động trong tương lai.Đồng thời, người dùng cũng có thể nhận được thông tin kế toán và thông tin tiêu thụ năng lượng chính xác và kịp thời hơn.
(2) Ước tính trạng thái mạng lưới phân phối
Thông tin phân bổ dòng điện ở phía lưới phân phối là không chính xác, chủ yếu là do thông tin thu được bằng cách xử lý toàn diện mô hình mạng, giá trị ước tính phụ tải và thông tin đo lường ở phía cao áp của trạm biến áp.Bằng cách thêm các nút đo lường ở phía người dùng, sẽ thu được thông tin về tải và tổn thất mạng chính xác hơn, do đó tránh được tình trạng quá tải và suy giảm chất lượng điện năng của thiết bị điện.Bằng cách tích hợp một số lượng lớn dữ liệu đo lường, có thể thực hiện ước tính trạng thái chưa biết và có thể kiểm tra độ chính xác của dữ liệu đo lường.
(3) Giám sát chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện
Đồng hồ đo điện thông minh có thể theo dõi chất lượng điện năng và tình trạng cung cấp điện trong thời gian thực, để phản hồi các khiếu nại của người dùng kịp thời và chính xác, đồng thời thực hiện các biện pháp trước để ngăn ngừa các vấn đề về chất lượng điện năng.Phương pháp phân tích chất lượng điện năng truyền thống có khoảng cách về thời gian thực và hiệu quả.
(4) Phân tích phụ tải, lập mô hình và dự báo
Dữ liệu về mức tiêu thụ năng lượng nước, khí đốt và nhiệt được thu thập bởi công tơ điện thông minh có thể được sử dụng để phân tích và dự đoán phụ tải.Bằng cách phân tích toàn diện các thông tin trên với các đặc tính tải và thay đổi thời gian, tổng mức tiêu thụ năng lượng và nhu cầu cao nhất có thể được ước tính và dự đoán.Thông tin này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho người dùng, nhà bán lẻ năng lượng và nhà điều hành mạng lưới phân phối thúc đẩy sử dụng điện hợp lý, tiết kiệm năng lượng và giảm tiêu thụ, đồng thời tối ưu hóa quy hoạch và lịch trình lưới điện.
(5) Đáp ứng phía cầu điện
Đáp ứng từ phía cầu có nghĩa là kiểm soát tải của người sử dụng và phát điện phân tán thông qua giá điện.Nó bao gồm kiểm soát giá và kiểm soát tải trực tiếp.Kiểm soát giá thường bao gồm giá cao nhất theo thời gian sử dụng, thời gian thực và khẩn cấp để đáp ứng nhu cầu thường xuyên, ngắn hạn và cao điểm tương ứng.Kiểm soát tải trực tiếp thường được thực hiện bởi bộ điều phối mạng theo điều kiện mạng thông qua lệnh từ xa để truy cập và ngắt kết nối tải.
(6) Giám sát và quản lý hiệu quả năng lượng
Bằng cách cung cấp lại thông tin về việc sử dụng năng lượng từ đồng hồ thông minh, người dùng có thể được khuyến khích giảm mức tiêu thụ năng lượng hoặc thay đổi cách họ sử dụng năng lượng.Đối với các hộ gia đình được trang bị thiết bị phát điện phân tán, nó cũng có thể cung cấp cho người dùng các phương án phát điện và tiêu thụ điện năng hợp lý để tối đa hóa lợi ích của người dùng.
(7) Quản lý năng lượng người dùng
Bằng cách cung cấp thông tin, đồng hồ thông minh có thể được xây dựng trên hệ thống quản lý năng lượng của người dùng, cho những người dùng khác nhau (người dùng dân cư, người dùng thương mại và công nghiệp, v.v.) để cung cấp dịch vụ quản lý năng lượng, kiểm soát môi trường trong nhà (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng , v.v.) đồng thời giảm mức tiêu thụ năng lượng đến mức có thể, thực hiện mục tiêu giảm phát thải.
(8) Tiết kiệm năng lượng
Cung cấp cho người dùng dữ liệu tiêu thụ năng lượng theo thời gian thực, thúc đẩy người dùng điều chỉnh thói quen tiêu thụ năng lượng và kịp thời phát hiện mức tiêu thụ năng lượng bất thường do lỗi thiết bị.Dựa trên công nghệ do đồng hồ thông minh cung cấp, các công ty điện lực, nhà cung cấp thiết bị và những người tham gia thị trường khác có thể cung cấp cho người dùng các sản phẩm và dịch vụ mới, chẳng hạn như các loại giá điện mạng chia sẻ thời gian khác nhau, hợp đồng điện mua lại, hợp đồng điện giá giao ngay , vân vân.
(9) Gia đình thông minh
ngôi nhà thông minh
Ngôi nhà thông minh là ngôi nhà nơi các thiết bị, máy móc và thiết bị tiêu thụ năng lượng khác nhau được kết nối trong mạng và được điều khiển theo nhu cầu và hành vi của cư dân, nhiệt độ ngoài trời và các thông số khác.Nó có thể nhận ra sự kết nối của hệ thống sưởi, báo động, chiếu sáng, thông gió và các hệ thống khác, để nhận ra điều khiển từ xa của tự động hóa gia đình và các thiết bị và các thiết bị khác.
(10) Bảo trì phòng ngừa và phân tích lỗi
Chức năng đo lường của công tơ điện thông minh giúp thực hiện việc phòng ngừa và bảo trì các thành phần mạng phân phối, công tơ điện và thiết bị người dùng, chẳng hạn như phát hiện biến dạng dạng sóng điện áp, sóng hài, mất cân bằng và các hiện tượng khác do lỗi thiết bị điện tử công suất và sự cố chạm đất.Dữ liệu đo lường cũng có thể giúp lưới điện và người dùng phân tích các lỗi và tổn thất thành phần lưới điện.
(11) Thanh toán trước
Đồng hồ thông minh cung cấp phương thức trả trước với chi phí thấp hơn, linh hoạt hơn và thân thiện hơn so với phương thức trả trước truyền thống.
(12) Quản lý công tơ điện
Quản lý công tơ bao gồm: quản lý tài sản công tơ lắp đặt;Bảo trì cơ sở dữ liệu thông tin công tơ;Truy cập định kỳ vào đồng hồ;Đảm bảo việc lắp đặt và vận hành đồng hồ đúng cách;Xác minh vị trí của đồng hồ đo và tính chính xác của thông tin người dùng, v.v.
Thời gian đăng: Nov-04-2020