解读智能电能表功能特点及应用前景

作者简介：韦传杰（1978.01-），男，海南东方人，大学本科，工程师，主要从事电能表设计制造工作。

摘 要： 智能电能表在电力企业的电力供应中发挥着重要作用。本文首先针对智能电能表做出基本概述，分析了智能电能表的功能特点，阐述了智能电能表的优点，研究了智能电能表的应用前景，以期大家通过本文，能够对智能电能表有更进一步的认识，加大对于智能电能表的广泛应用。

关键词： 智能;电能表;功能

【中图分类号】 TB22      【文献标识码】B     【文章编号】1674-3733（2020）14-0190-02

引言：电能表是一种计量仪表，其针对累积发出或是消耗的电能量实施计量，通常用作电力供应企业和电力用户、各种电网管口以及电网变电所间无功与有功电能量的结算，同时也可用作电力供应企业网损和线损的统计中。电能表已经有很多年使用历史，伴随着科技的高速发展，电能表也经过了一代又一代的更新。当前，智能电能表受到广泛欢迎，被广泛应用于实际中，国内电能表的发展正在朝向智能化以及信息互动化的方向逐步迈进。

1 智能电能表基本概述

智能电能表是基于智能电网和用户之间的连接而研制出的一种电子设备，其不但具有计量电能的基础功能，同时还兼具人机交互、信息传输以及远程监测等众多功能，并能够配置各种各样的智能用电购电卡，给用户通过互联网交付电费以及充值等相关活动提供了方便，智能电能表具备多方面功能，方便了用户的正常生活，并确保了电力公司的正常运转，大大节约了人力资源，保证了智能化、便捷化管理的实现，与当前国家大力倡导的持续性发展战略相吻合。关于电能表的分类，就当前国际上实际应用的电能表可以分成四个基本类型，分别是普通电子式、机电式、机械式及其智能电能表。而就国内智能电网建设方面而言，经常运用的智能电能表可以分成两种，分别是全电子电能表和机电一体化电能表。

2 智能电能表的功能特点

2.1 电能双向计量

关于智能电能表，具有众多计量功能，可以实现正向和反向有功电能以及四象限无功电能的计量作用，同时可以根据这些设定组合无功及有功电能量。并具备分相和分时的计量作用，针对每一时段无功和有功电能量和总电能量分别实施累计和保存。应用双向计量技术可以达到具备分布式发电能力用户的实际需要，确保电能可以运用的更加合理。

2.2 信息存储和实时监测

智能电能表中内部配置了具有较大容量的存储芯片，可以实际测量与保存无功和有功功率、电流、电能量等众多计量值。可以保存很多结算日的单向或是双向总电能以及各种费率电能相关数据信息，及其各种不同的最大需量值与出现的具体时间，并且可以针对不平衡、编程、断相、失流等相关事件加以监控，满足对于用户实际用电情况的随时监测。

2.3 信息交互和自动控制

智能电能表的通信接口应用于大多數智能家居应用中的数据信息传输以及智能网关通信。关于数据的通信方式具体如表一所示。

电网公司可以利用电能管理系统针对用户实际用电的情况实施远程监测，可以有效检测电能质量、检测装置受到干扰的情况，针对负荷情况实施控制管理，给电网公司对于设备实际运行状况的评估提供技术支持，针对设备的运转和维护加以优化。

2.4 全预付费和安全认证

针对在用户侧安装的智能电能表需要具备一定费用控制作用，可以分为本地费用控制以及远程费用控制两种方式，可以利用本地CPU卡购电或是利用接口进行远程拉闸确保预付费作用的有效实现。相较于以往的电能表而言，因为智能电能表具有更多通信方式以及应用功能，作用呈现多样化特点，并且数据信息安全方面的要求也相对较高，智能电能表内部应安装具有相同规定的安全模块实施加密与解密认证操作。例如，国家电网中根据规定需要运用ESAM芯片当作安全模块，用作保存表中的安全密钥以及数据信息，可以确保数据信息的加密和解密、保存权限的控制、安全保存等多项功能的有效实现，避免窃听通信数据信息及其入侵篡改表计数据情况的发生。

3 智能电能表的优点

3.1 能量消耗低

智能电能表采用的计量方式是电流和电压转化为电子脉冲，该种方式大大节约了能量的消耗。据相关资料显示，智能电能表电子元器件所采用的计量方式，每一块智能电能表消耗的能量会降低到0.6-0.7瓦。当前，我国房地产事业得到快速发展，同一个楼层能够使用一只集成式的多用户电能表，确保同一楼层每一户电能分别计量的良好实现，实现了统一管理，给管理的开展提供了有力保障，同时多用户集成电表能量的消耗为1.7瓦，如此实现了能源的大幅节约。

3.2 计量精准度高

相较于以往机械计量的方式而言，智能电能表的计数方式更为精准，同时由于金属疲劳和机械磨损导致电能表不运转情况的发生。据有关信息显示，过去所采用的感应式电能表的精准度在运转五年后，误差会超出正常范围;而对于智能电能表而言，2.0级的全电子智能电能表所准许的误差范围是±2%，同时可以长期维持精准的计量，全电子智能电能表准许的误差范围更小，并且具有较为良好的稳定性。

3.3 安全系数高

设计与生产加工智能电能表时，应用了安全系数相对偏高以及过载范围较宽的材料及量程，确保设备在异常低压以及高压的状况下能够稳定运行。当前，普遍应用的全电子智能电能表量程是10以上倍率，能够在40-100赫兹的频率范围中工作，有效弥补了过去电能表量程小和工频不足的缺点，而利用这样的设计优势，智能电能表的安全系数要远超出过去所采用的感应式电能表。

3.4 功能齐全

关于智能远传表，可以有效传输用户实际用电量以及用电方面的动态信息内容，智能采集器可以以动态的方式针对用户用电的大小及规律加以检测，通过智能转换器可以把电流与电压转化为电子脉冲信号，实施电子计数，同时传输相应信号。利用这一系统，可以有力保障阶梯电价、远程断电和送电、远程抄表等作用的实现。

3.5 节约资源

智能电能表所应用的是电子材料，具有较高的集成化程度，其之于金属材料的实际需要相对偏小，能够实现能源的有效节约。

4 智能电能表的应用前景分析

4.1 配电网状态估计

当前，配网侧的潮流分布情况往往不够精准。伴随着电力系统规模的日益扩大，电力工业管理体制市场化的进程也正在逐渐加速发展，针对于估测精度方面的要求也渐渐提升。在用户侧加入更多用户测相关测量節点，可以获取更为精准的网损以及负载信息内容，有效规避相关电力设备电能质量出现恶化以及过负载情况的发生。利用众多测量数据信息的有效整合，能够针对未知状况做出预估，并校验所测量数据信息的精准程度。

4.2 电能质量及供电可靠性监测

不管是由电网运作的实际需求方面进行考虑，抑或是由供电用户的实际需求方面做出考量，强化之于供电可靠性以及电能质量的监测都具有非常重要的作用。利用智能电能表可以针对实际电力供应的情况以及电能质量进行监测，如此可以在第一时间内精准地对用户的投诉做出响应，同时预先运用相关措施对电能质量问题的出现加以预防。

4.3 用户侧负荷分析建模和预测

将智能电能表所获取的用户侧基本数据信息以及用电数据信息作为基础，能够针对各种不同用电分别实施趋势以及典型性分析，同时在完成各种负荷类型特点分析的前提下，根据相关气象因素针对各种不同用户的历史负荷数据信息内容分别实施有关因素的分析和主成分的分析，且将其当作基础创建科学的关于负荷的预测模型，针对用户侧的负荷实施中短期的预测，加之经济、政治和社会等方面因素之后，创建对应的预测模型，应用组合法便能够预测用户侧实际的负荷情况。

4.4 防窃电平台的建设

结合各种不同智能电能表及其低压配电网络拓扑结构收集数据信息的类型与性质，能够给出网络防窃电平台的系统架构。有效规避电力偷窃及其电能计量设备遭到破坏情况的发生。针对随时可能发生计量设备故障以及运转安全隐患方面的问题，可以利用即刻上传故障问题以及计量参数等方面的信息，给计量工作人员第一时间内精准判断与处理设备故障等问题提供便利条件。

4.5 用户能量管理

利用智能电能表收集到的数据信息，能够创建关于用户的能量管理系统，确保给各种不同用户提供能量管理方面服务的有效实现，这样不但可以针对室内湿度、照明以及温度等方面加以控制，同时能够降低能量的损耗，达成节能减排的目的。

结束语：总而言之，因为智能电能表具备多种计量功能运用，如针对所采集的电能数据信息进行保存和传输等，智能电能表的实际运用已经逐渐成为了今后社会发展的必然方向。结合智能电能表所具有的功能特点，我们能够看出，智能电能表的发展空间十分宽广。在电力网路系统中运用智能电能表可以在技术上给予电力公司支持，同时数据信息内容的保存以及传输也给电力网络系统的安全、稳定运转提供了有力保障，促进了我国电力行业的良好发展。

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