智能电能表在电能计量中的应用研究

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[摘 要]近年来在经济快速发展的新形势下，我国各行各业对电能的需求量不断增加，这也促进了智能电网的建设。 在智能电网建设过程中，智能电能表作为其中不可或缺的重要组成部分，其以高精度和较强的过载能力在当前电能计量中得到广泛的应用，对于计量管理水平的提升起到了十分积极的作用。 文中对智能电网进行概述，分析了智能电能表构成、工作原理及特点，并进一步对智能电能表在计量管理中的应用进行了分析。

[关键词]计量管理 智能电能表 特点 应用

中图分类号：TM532.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）34-0005-01

1 智能电网的概述

智能电网是各种先进技术的综合体，其是在高速双向通信网络基础上发展起来的，将先进的传感技术、测量、电网设备、控制方法及先进的决策系统有效的结合起来的智能化电网， 以特高压电网为基础，有效的确保了电网运行的经济性、安全性、高效性和可靠性。 智能电网标志着电力系统信息化和自动化发展的水平，能够更好的满足用户对电能质量的需求，促进了电力行业的发展步伐。

2 智能电能表的构成及工作原理

2.1 智能电能表的构成

智能电能表的构成部分主要以三部分为主， 即数据处理元件、测量元件及通信元件，其在电网运行过程中具有电能计量、实时监控、自动控制、信息储存及信息交互等作用，智能电能表稳定的运行，是确保电网正常运行的重要保障，也是电力企业经济效益得以实现的重要基础。

2.2 智能电能表的工作原理

电子元件是构成智能电能表的重要部件，智能电能表内部的电子元件通过对线网的电流和电压进行采样，并对所收集的电流和电压进行处理，将收集到的信号转换为和电能成正比的脉冲，同时利用单片机来对控制、处理脉冲，从而有效的显示出用电量。

3 智能电能表的特点

3.1 功能强大支持多种电价

智能电能表具有强大的测量和存储数据的功能，能够对电能数据进行随时保存和测量，在实施分时电价和实时电价过程中，可以利用电量冻结值来准确的对用户所使用的电量进行计量。确保了阶梯电价的实现。 在对阶梯电价计量时，可以利用试验室或是现场编程来对冻结日和时段进行设定，使阶梯电价和浮动电价的实现有了良好的技术支撑。

3.2 双向通讯功能更加先进

由于智能电能表内部设置了多种通讯模块，这就使智能电能表不仅能够和数据中心进行信息交流， 而且还能够将信息及时传递给用户，使用户能够对自己使用的电量情况进行随时掌握，有利于用户更好的调整自己的用电计划。 特别是在对于执行实时电价的情况下，这些实用的电价信息可以通过智能电能表及时向用户进行，用户可以根据电价的情况来对自己的用电计划进行灵活安排，能够有效的对电能的消耗进行控制，有利于节省电费支出，同时还能够为电网错锋发挥积极的作用。

3.3 双向计量鼓励再生能源

智能电能表还能够对用户向电网提供的电量进行有效的计量，部分用户建有风能、太阳能等清洁能源发电设施，当用户自己的发电设施所发的电力用不完时，则可以将多余电量向电网进行输送，确保实现节能环保，而且还能够有效的确保用户经济效益的实现。 智能电能表在双向计量时， 可以实现对双向有功电能和双向无功电能进行计量， 这样有利于更好的实现对用户无功需求及电容补偿进行了解，有利于有效的实现利用正反向无功电能之和来对用户功率因素进行考核，同时也可以通过经济手段来对用户供电设备的利用率的提高进行有效的引导。

3.4 实现智能用电控制功能

智能电能表还能够实现对家电启停进行控制，通过设定参数来对大功率用电设备的使用时间进行改变，确保实现电费的节约。 同时还能够智能进行用电需求侧管理技术的应用，在实行分时电价时，可以根据用户内部用电情况来对对高峰用电负荷进行削减，确保低谷用电负荷的提高，有利于用户用电成本的降低，经济效益的提高，可以说智能电能表为电网削峰填谷做出了较好的贡献。

4 智能电能表在计量管理的应用

4.1 电能计量的自动抄表技术

4.1.1 复合通信方式

低压电力线载波通信技术很难满足电能计量自动抄表系统的需求，因此需要采用复合通信方式，复合通信方式是利用中央集中器、无线通信、电缆等方式进行信息传播，在电能表远程电量采集工作有十分重要的作用。

4.1.2 无线扩频通信技术

无线扩频通信技术就是无线通信方式，它能将需要发送的信号转换为数字信号，扩频码发生器产生扩频码调制，接收智能电能表发送的信号，并将数字信号转换为原来的信息号，实现信息传递。 无线扩频通信技术具有安全性高、可靠性强的特点，对提高智能电能表传递信息的准确性方面发挥了重要的作用。

4.2 计量自动抄表技术的功能

在智能电网中，智能电能表作为非常重要的一项设备，有效的实现了电力企业与用户之间的信息的交换， 通过智能电能表的安装，可以有效的确保远程抄表的实现， 还能够及时向用户进行信息的传递。有利于电力管理水平的提升，对于电网系统运行成本的降低具有极为重要的意义。

智能电能表在进行电力计量时具有准确度高的特点，即便在低功率状况下，也不会对计量的准确性带来较大的影响。 而且智能电能表在收集和发送电量过程中采用的都是远程的方式，这有效的避免了人工抄表所带来的误差，确保了电能计量数据的准确性。 同时智能电能表还能够对每个配电变压器的总电量进行分析，然后对用户用电量进行反应，对用户窃电行为起到了有效的防范作用，而且工作人员可以通过计算机来对智能电能表的抄表时间和抄表次数进行设定，有效的实现了对电能计量误差的控制。

4.3 智能电能表的应用前景

随着电力供需矛盾的增加， 加强电力计量管理显得十分重要，智能电能表不仅能实现电能计量管理，还能对用户用电进行控制，推行阶梯电价，根据用户每天用电的实际情况，分时段的进行用电计量，从而为电价结算提供依据。 利用智能电能表将电能计量、数据收集、数据处理融为一体，通过计算机对智能电能表进行远程控制，有效的降低人工劳动量，提高工作效率。 当电能充足时，管理人员可以通过智能电能表降低电价，鼓励用户用电；当电力短缺时，可以通过智能电能表提高电价，限制用户用电，智能电能表能保证电力供需平衡，确保电网系统安全、稳定的供电，在电力计量管理中有十分广泛的应用。

5 结束语

随着智能电能表应用的范围不断扩大， 其作为一种绿色计量仪器，能够准确、快速的实现对用电电能的计量，对于降低能源消耗及提高能源的利用率具有极为重要的意义。通过在电能计量中进行智能电能表的应用，有效的确保了电网运行成本的降低，使电网运行的安全性和可靠性得到了有效的保障，为电力企业健康、持续的发展奠定了良好的基础。

参考文献

[1] 李，高玲玲，张洋瑞，陶鹏，唐如意，刘荣敏.电能量采集与监控系统的设计与应用[J].河北电力技术.2015（01）

[2] 何玉萍.浅析多功能电能表的检定[J].赤子（上中旬）.2015（16）

作者简介

陕西省渭南供电局良田生产区，袁文静。