智能用电技术的应用研究

贾婷婷/国网伊春供电公司

智能用电技术的应用研究

贾婷婷/国网伊春供电公司

通过介绍当前具有代表意义的智能双向表计技术、智能电器及插座技术、智能用电终端技术、智能用电信息管理系统技术及互动式用电技术，分析了各项用电技术的特点及在智能电网中所承担的重要功能。可以预期智能用电技术将在未来得到极大的丰富与发展，并在人类家居生活中担负着越来越重要的作用。

智能用电；智能表计；智能电器；智能插座；智能用电终端；智能用电信息管理系统；互动式用电

智能电网技术就是通过数字化信息网络系统，将能源资源开发、输送、存储、转换、输电、配电、供电、售电、用电等电气设备连接在一起，实现节能、环保、高效、可靠、稳定的现代化电网的建设。智能电网技术的关键是选取具有前瞻性、先导性及探索性的重大技术作为智能电网技术研究的基础，它涵盖了从发电、输电、变电、配电及用电的全部环节，具体包括智能用电技术、微网技术、智能变电站技术、智能馈线自动化技术、智能配电终端、电动汽车技术、智能调度技术、通信技术及智能电网信息技术等方面。

智能用电技术是智能电网技术环节的终端部分，作为最能够体现智能电网“电力流、业务流、信息流”双向互动的环节，它也是电网企业实现营销现代化的重要基础。在国外，许多供电企业都将智能用电技术作为建设智能电网的第一步。本文将从智能用电技术的典型代表出发，对智能双向表计、智能电器及插座、智能用电终端、智能用电信息管理系统及互动式用电技术进行介绍。

一、智能双向表计技术

1.电能表计读表技术的发展历程及存在的问题传统的电能表计以单向统计用户电能量的使用情况为主要目的，该技术的发展，经历了人工抄表、远程自动抄表等阶段。

（1）人工抄表。人工抄表的特点：现场抄表；数据手工录入；单一电价。缺点：需要进行入户操作，难度大；抄表率低、周期长、资金回收速度慢；用户增多时，管理人员和操作人员也要相应增多，导致管理费用过高；抄表工作难以适应企业管理信息化的要求；单一电价模式难以实现资源的优化配置。

（2）远程自动抄表。远程自动抄表在人工抄表的基础上有了一次质的飞跃，其特点是：远方抄表；故障及告警；企业计量数据管理；分时电价。

2.智能双向表计及其功能。智能用电技术中最基础的产品就是智能双向表计。智能双向表计作为用户自动化智能终端，是指具有开放式双向通信功能的智能电表，它是一种可编程的电表，其基本功能除用于记录电能量外的很多方面。

二、智能电器及插座技术

智能电器及插座技术作为智能用电技术的一个子集，具备智能电网的优质友好与双向互动的特性，实现服务、信息和系统资源的高度共享，为用户提供一种更加安全、舒适、方便的智能化、信息化的生活空间。

智能电器与智能插座能够通过无线通信技术，与智能用电终端进行数据交互，提供相关用电数据信息，并执行来自智能用电终端的指令以控制和调整用电设备的运行。

1.智能电器技术。智能电器是相对于传统家用电器而言的，它的出现与发展是与智能用电技术的发展步伐息息相关的。智能电器技术集信息技术、控制技术、网络技术、计算机技术为一体，旨在为用户提供更为有效、便捷、舒适的家居生活，同时还能够与智能用电终端实现信息的双向交互，优化家居生活的电源管理。

2.智能插座技术。居设备做太大技术变革的基础上实现智能化控制，以顺应智能电网技术发展的需要，更好地建设资源节约型社会。它能够通过设定不同的家庭情景模式，使灯光自动变明变暗，空气调节器、电视机能够自动关闭和打开，家中所有电器设备的电源开、合都能够得到智能化控制。

智能插座装置常常由电源系统、监测系统、控制系统、通信系统和显示系统5部分组成。智能插座技术的常见控制方式：无线电波方式；红外线方式；声控方式等。其中，声控是最简单的方式，其次是红外线方式，均较无线电方式简单且制造成本低，这是其优势，但在功能和性能上都远远低于无线电遥控方式。

无线电遥控方式可分为室内遥控和远程遥控两种类型。室内遥控可考虑使用ZigBee技术实现对室内电器设备的智能控制；远程遥控系统则是借助电话控制系统、无线公网技术等方式实现对家居设备的控制。

三、智能用电终端技术

智能用电终端是户内用电设备的集中管理器，通过无线网络对智能家居设备进行检测与控制，并提供友好的人机界面满足用户的实时浏览、在线监控、任务设定等功能。它作为用户与电网互动的末端，能够根据用户的具体需求及来自电网的相关信息，实现智能化的综合分析与判断，完成对用电设备的综合能效管理。

智能用电终端是智能用电技术实现用户与电网有效互动的基石，它与电网侧智能用电主站系统通过智能双向表计及相关信息通道，在电网与用户之间建立起有效的互动性，可以对用电实施智能管理，是智能用电效益的实际体现。

在我国节能减排的大趋势下，家用电器设备的待机能耗已经成为一个不可忽视的问题。据中国节能认证中心调查，我国城市家庭的平均待机能耗相当于每个家庭每天昼夜都在亮着一盏15～30 W的长明灯。智能插座技术的出现，可以在不对家用户侧的智能用电终端一般使用触摸式屏幕，

四、智能用电信息管理系统技术

智能用电信息管理系统是一个能够获取、处理、存储和分析测量与计量值的计算机管理系统，并具备与其他信息系统进行交互使用的功能。一般可分为智能用电管理主站系统及智能用电管理子站系统，它们之间通过集中器进行数据的传递。

1.智能用电管理主站系统。通过收集、储存并智能分析来自电网末端用户的实时用电信息，实现与各类电力用户的有效互动，为智能电网营销系统的分时与阶梯电价、全面预付费等灵活服务策略的实施提供技术基础，在一定程度上实现电网负荷预测和平峰填谷的调节功能。一般置放于区级电力公司的调度中心内，负责对整个区域进行用电信息管理。

2.智能用电管理子站系统。监视与浏览辖区实时用电信息，完成辖区日常业务的处理，包括收费、设备维护、电力公司政策执行、用户的投诉或需求响应等。一般置放于小区管理中心或者辖区所属的变电所内，负责对单个或多个小区进行用电信息管理。

在电网侧通过智能用电信息管理系统，电网公司可以实现如下功能：进行有效的负荷预测，并在一定程度上实施平峰填谷的调节功能；根据构建的用户用电设备模型及其历史用电特性，通过与实时用电数据进行综合对比及智能化数据分析，可显著提高线路故障定位与报警能力；提高供电效率与供电质量，有效降低供电成本。

五、互动式用电技术

智能互动式用电技术是指随着现代化的信息技术、通信技术、计算机技术的发展，智能电网侧与用户侧之间能够实现电力流、信息流及业务流的双向互动，使电力用户享受到智能化、多样化的优质服务，同时，又能够提高电力企业对电力用户的有效管理与控制能力，并改善供电质量与服务，可分为用户远程互动与用户现场互动2种形式。

六、结束语

随着国内外智能用电技术的迅猛发展，智能用电面临着许多新的要求：广泛应用的分布式能源；快速发展的电动汽车及储能技术；日益提高的用户侧用电需求等。为此，本文选取了智能用电技术中具有典型性的智能双向表计技术、智能电器及插座技术、智能用电终端技术、智能用电信息管理系统技术及互动式用电技术五大部分为主体，对智能用电技术进行了全面的总结与阐述。

[1]薛晨，黎灿兵，曹一家，李俊雄，谭益，刘玙。智能电网中的电网友好技术概述及展望[J].电力系统自动化.2011（15）.

[2]沈昌国，李斌，高宇亮，朱金大.智能电网下的用电服务新技术 [J].电气技术.2010（08）.

[3]王广辉.中国智能用电的实践与未来展望[J].中国电力.2012（01）.