智能用电技术的应用探析

孟繁成

【摘 要】 智能用电作为智能电网重要的组成部分，能够为用户提供经济高效、便捷安全、服务多样、灵活互动和友好开放的用电服务，对电网的能源使用效率、经济运行和有序用电具有重要的意义。文章对智能用电及其关键技术进行了探讨。

【关键词】 智能用电；智能用电；技术应用；探析

一、智能用电

随着社会的进步和智能技术的发展，人们对个性化、多样化的服务需求将急剧增加，社会增值服务将会呈现无限量的增长，而传统的供电和用电系统根本无法满足这些需求。智能电网的出现极大的改变了用电服务的形态、内容和领域，作为其重要组成部分的智能用电，其核心就是实现智能化服务，满足用户多元化需求实现电力供应的稳定可靠和经济安全，构建电网与客户之间的电力流、信息流、业务流实时互动的新型供用电关系。

智能用电是通过将用户端的设备通过传感器和通信设备联合成完整的用电信息交互网络，智能地采集用户的用电量、电压、功率等用电信息，实现用电信息的自动采集、负荷管理、用电状态的监测与分析，指导用户进行用电方式调整，能够有效地提高用户能源利用效率和电网运行安全，起到节能环保的作用。通过智能用电技术，供电企业可以获知各类用电参数，便于实现分时电价管理，从而更好地有序用电，削峰填谷。同时根据采集的电能质量数据及各种电气和状态信息、异常事件等，可以及时发现故障、诊断故障，提高电网的用电质量和运行的安全性、可靠性。

二、智能用电的关键技术

智能用电技术涵盖了智能采集，信息通信、智能分析决策、双向智能交互技术等多方面的技术，是高级量测技术、控制理论、现代通信技术、计算机应用技术和图形可视化等学科交叉的技术集群。

1、智能化的量测控制技术

采用智能电表、智能终端、数字化计量设备等智能量测装置，运用智能量测、通信和控制技术，实现自动抄表，自动测量管理，实时采集电力用户用电量信息，并计算出实时负荷、整点电量、月累计电量、已购电费（电量）、剩余电费（电量）等用电数据以及计量情况，满足各类用户计量计费、信息交互、实时监测、智能控制的要求。

2、高速的信息通信技术

高速实时通信技术是支撑智能电网的关键技术，它为整个系统的正常运行提供通信通道，是智能用电实现的前提和保障。可采用光纤专网、电力线通信、无线专网、无线公网等。用户可以采用已铺设好的电力线、电话线等现有线路作为通信方式，也可采用无线蓝牙等技术。同时，还要加强信息通信安全防护技术，确保智能用电服务体系的安全可靠。

3、智能交互技术

智能交互终端为电力企业和用户之间提供了一个友好、可视的交互平台。用户可以通过各类终端设备及时地获知用电信息、电价、预付电费、剩余电费、告警信息以及电价政策等相关内容，可以随时随地支付相关费用，并通过可视化界面接受小区信息、社区服务等增值服务，为用户提供经济高效、便捷安全、服务多样、灵活互动和友好开放的用电服务。

4、智能分析决策技术

采用各类智能分析据测技术，统计分析采集到的各类用电信息，分析家庭用电负荷，为用户提供经济高效的用电方案，引导用户合理有序用电。同时，实时监测和预警电能质量，必要时提供无功补偿和谐波治理方案，还能够对电网运行状况进行自诊断，分析异常用电，及时发现异常用电情况等。供电企业可以对电网购、供、售负荷整体情况进行分析、预测，分析用电市场，平衡整个电力市场供应和需求，保证电网对客户的安全、稳定、可靠供电。智能的分析决策技术，为智能化的用电和智能化的电网提供必要的技术保证。

三、智能用电下的新技术

1、智能电表技术

我们对智能电能表的要求是，在分布式电源双向供电模式下，可以双向独立计量；能及时记录用电异常事件；负荷曲线数据的保存和检索；应当对动态浮动电价的做出快速反应，且可以快速切换、电价实时结算；具备抄收和存储智能燃气表，智能水表的功能，具备自动管理、自动抄收气表和水表的功能；具备对居民家居参数的采集，实现对智能家居电器的有序，合理化和最经济用电管理；对计量误差进行自行修复，自行矫正，必须确保计量精度在表计生命周期内能够满足计量精度的要求；具备对自身硬件运行状况进行自我诊斷，自我评估和自我修复的功能。

2、智能采集技术

智能采集终端是对大型用户专变、公变和低压居民用户用电信息进行自动采集的。主要有以下几点用途：

根据主站设置的超限定值，对采集的用电信息进行统计、分析，并分析其是否超限，再根据统计结果生成相应的事件记录。实时采集电力用户侧电能量信息，并计算出实时负荷、整点电量、月累计电量、已购电费（电量）、剩余电费（电量）等用电数据以及计量工况采集变压器、开关、电源分配箱等设备的数据，提供在线设备故障诊断和分析的服务，提高设备使用的安全性；实现用户定制模式下的个性化数据采集；能够进行用电效能分析，为客户提供经济、安全的电能。

3、高速通信技术

高速实时通信技术是支撑智能电网的关键技术，其主要特征如下：

主要通过光纤通信，来满足电力部门对用电用户电能的数据进行采集；其次，公网通信（包括3G在内的新一代公网通信），以语音、数据、视频为基础的传输；在一些条件不具备的地区，考虑以电力线载波代替。

4、交互终端技术

智能交互终端是电力企业和电力用户之间的友好、可视的交互平台。智能交互终端可以对用户用电设备进行监测，及时发现客户用电装置的隐患，并且以“隐患整改通知书”等书面形式通知客户，切实履行告知义务，尽量避免出现事故，减少企业不必要的经济损失。终端具备可视化功能，能够满足电力企业和电力用户之间的可视化交互沟通。

5、需方响应技术

需方响应技术可以根据电力用户接受电力企业发布的用电信息，及时采取用电负荷变化的措施，以此来削峰填谷，减少负荷波动。其主要特征如下：

用户可以改变自己的用电方式并主动参与市场竞争，以此获得相应的经济利益，而不是像以往一样被动的按所定价格行事；可对参与市场的用户提供实时电价，同时可实现同实时电价相结合的自动负荷调整；能为系统调度、规划和运行提供精确的系统负荷信息，实现在新一代的智能设备和高级服务之间的信息共享。

四、智能用电技术和环境安全体系的相互作用

环境安全体系在一定程度上是低碳经济的细节诠释，因此，环境安全体系的建立和完善从某一方面来说是为了更好地发展低碳经济。智能用电技术和环境安全体系的建立和发展成为国家发展关注的中心后，环境保护问题都是要符合低碳经济发展策略的。在目前的政治环境下，相关技术问题和企业发展模式也受到挑战，环境安全体系的建立与智能用电技术相辅相成，两者一定程度上都对低碳技术的发展有促进作用。相对而言，低碳经济的发展不仅需要智能用电技术和相关技术的支持，同时也是推动该技术不断创新和改进的动力。

环境安全体系对智能用电技术其作用；一方面，环境安全体系从提出到逐渐的建立的过程中，我国的环境保护工作得到了落实，高污染的企业被责令整改或者关闭，在环境保护意识深入人心的同时，人们更加关注对新技术的开发与利用，智能用电技术由此而生，因此环境安全体系催生了智能用电技术的产生和发展。而另一方面，环境安全体系对环境上零伤害和低污染的要求，迫使智能用电技术在相应的技术方面不断的进行更新和改进。智能用电技术在整合了电能配送和电能转化等方面的功能后，一体化的操作系统和智能型的管理模式都随着环境安全体系的建立而得到不断完善，人们也在环境安全体系的督促下，逐渐加大对智能用电技术开发和研究的力度。

五、结束语

智能用电自动采集各类电能信息，能够引导用户科学合理用电，为电力企业的管理和服务提供了全新的思路，提高了电能使用的经济性和安全性，为社会节约了资源，实现了电网、用户和社会的共赢，具有极高的市场推广意义。

参考文献：

[1]刘旭生，何颖，面向智能电网双向互动信息服务的通信组网方案设计[J].电子设计工程，2011（12）

[2]林弘宇，张晶，智能用电互动服务平台的设计[J].电网技术，2012（7）

[3]王晓峰，李庚清，用電信息采集系统发展新趋势[J].电力需求侧管理，2010（9）

[4]彭金华，舒少龙，林峰等.家庭能耗管理系统研究综述[J].电力需求量测管理2011，（1）

[5]国家电网公司.国外智能电网发展综述[J].物联网技术，2012（1）