刍议智能电能表的应用

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摘要：随着国民经济的不断发展，智能电能表作为一种的新型的绿色能源电能表逐渐被推广运用，本文首先介绍了智能电能表的工作原理然后介绍了智能电能表的功能和技术特色，最后着重指出，以智能电能表取代以往电能表已势在必行，并且应用前景十分广阔.

关键词：智能电能表；工作原理；功能及应用

中图分类号：R363.1+24 文献标识码：A 文章编号：

前言：智能电网是当今社会上重要的用户和运行商之间交流的工具，为了保证电网的安全、高校的运行，就应当对目前用户的电能表做出智能的改进。智能电能表作为智能电网的主要设备和基础，对加快电网实现智能化和信息化起了重要的作用，在提高居民用户生活质量的同时也做到了经济利益的最大化。

一、智能电能表的工作原理

智能电能表在工作时，电流、电压通过传感器转换成采样信号，然后通过滤波装置后被送入计量芯片，进一步将能量信号转换成脉冲信号，传输到CPU，CPU完成对脉冲信号的采集、电量累计以及其他分析处理过程，最后将处理得到的数据保存；另外CPU还可以完成安全认证、抄表、红外、LCD显示等功能的处理。智能电能表采用的是具有温度补偿电路的时钟芯片，为了提升安全性能，采用了冗余设计，为保证计量数据的准备可靠，每份数据都被多重备份。

二、智能电能表的主要功能与技术特色

相比与传统的电能表，智能型电能表的功能与技术特色表现在多个方面，本文主要列举了以下十种：

1、电能计量功能

传统的电能表只具备正反向有功电能和分时计量的功能，而智能电能表还具备了有功组合电量的功能，并且可以自定义组合的方式。传统的电能表在电量冻结方面，只具备定时冻结、瞬时冻结与约定冻结三种功能，而智能电能还新增了254个整点或半点冻结以及60天日冻结的功能。

2、强大的通信功能

智能电能表的通信接口具备网络、载波、GPRS以及RS-485等多种通信方式，可以满足各类用电信息需要。供电企业可以根据实际的需求，选择合适的通信接口。

3、实时网络交互

在智能电能表的运行过程中，其始终与用电信息采集系统保持着实时的通信，供电企业的营销系统可以通过用电信息采集系统对智能电表进行实时的监控。在用电信息系统控制下运行的智能电能表可以与营销系统实时通信，从而完成费控的功能。

4、费控功能

智能电能表的费控功能可以分为本地费控与远程费控两种。本地费控有两套费率时段，可通过预先设置时间的方式来实现两套时段的自动切换，主要通过射频卡、CPU卡等等的固态介质来实现，电能表内部可以实现电费的实时计算。而远程费控电费计算在远程系统中完成，主要通过公网、载波等等的虚拟介质来实现。

5、费率与时段

智能电能表可以在灵活的时段与时区切换费率，这是传统的电能表所不具备的。共有两套费率时段表，每套费率表包括两个时区，一个自然日之内可以编设4中费率与14个时段，并且还能分别设置时区表切换时间等，在使用的过程中可以根据实际情况灵活设置并选用，在预先设置的时间内可以实现不同费率时段的自动切换。

6、电力参数监测

智能电能表可以控制当前电压、电流、有效功率等运行参数的测量误差在±1%的范围内，这比以往的电能表准确了很多。还可以设置电压、电流、功率因数等运行参数的的限值，并对其进行实时的监测，一旦某一参数低于或者超出了设定限值的时候，就会记录为事件。这一功能可以为供电企业提供用电监测数据，查出与预防窃电现象。

7、记录事件

智能电能表具备了完善的记录事件的功能，不仅可以记录电表的运行情况，对电表的编程也同样记录，对查出以及防止窃电现象有很大的帮助。

8、端口输出

智能电能表具备了同所计的电能成正比的电脉冲以及光脉冲测试输出功能，并且其测试接口具备了传输日计量的误差检测信号、时段投切信号与需量周期信号的功能。

9、负荷开关

负荷开关既可以采用内置也可以采用外置的方式，但无论是内置还是外置，用户在购电成功之后都可以通过本地的方式进行自行合闸，当用户的透支金额大于设定的透支金额时，供电企业可以通过负荷开关切断闸门、断电。而传统的电能表是不具备这种功能的，防止收费难的问题发生。

10、安全认证

智能电能表可以通过固态介质或者介质对电能表进行参数设置、信号反写、预存电费以及下发远程的控制命令时，都需要经过严格的ESAM模块认证，以确保数据传输的安全。而传统的电能表是不具备这一功能的。

三、智能电能表的应用展望

智能电表功能如此强大，那它在实际应用中表现又如何? 以学生宿舍楼用电管理为例，来看看智能电能表的优势。目前学生宿舍的用电管理都是把每间宿舍的电能表和开关集中在宿舍管理员处，由管理员人工地对宿舍和公共部分进行断送电控制。这样的管理方法无疑存在许多弊端。而通过智能电能表则能有效做到自动控制断送电和安全用电管理。首先，通过对智能电能表用电管理软件的设定不仅可以实现定时控制功能，而且管理员还可实时地对某间宿舍进行断送电管理；其次，智能电能表具有自动识别恶性负载功能，能够及时对一些影响电网质量和用电安全的用电设备（如电炉、热得快、电热毯等大功率用电设备）进行识别并报警、断电，待此类负荷去掉后，又自动恢复送电。这样就有效杜绝了此类恶性负载的使用，达到了宿舍安全用电管理的要求。

随着人们生活水平的不断提高和科技的持续发展，人们对智能电能表的功能要求也不会停止。在预付费和准确计量、数据统计等基本功能上，更期待有高智能的电能表出现，能够把我们带入一个崭新的智能化生活空间：一个家庭安装智能电能表后，该智能电能表会自动读取这个家庭所使用的所有电器信息，使电能表和家用电器之间能够实现数据通信和实时信息交换。智能电能表和家用电器实现互联之后，就会出现双向的信息交流，智能电能表首先自动读取每个家用电器的用电信息，然后将读取的信息传给变电站，变电站再继续把信息传给电力公司的数据通信中心。电力公司与用电家庭之间的信息也是双向通信的，电力公司掌握了终端用户的电力使用情况后，根据电力供应和需求之间的情况采取行动，做出适当调节。比如说调峰，在夏季的某一个时点上，假如刚好电力的使用达到峰值，电网不堪重负，在这种情况下，电力公司通过智能电表传递的家庭用电数据信息，就可以自动地将各个家庭使用的空调的温度自动上浮 2 ～ 3℃，这样就使得电网的负荷发生一些很巧妙的变化。有了这样的高智能电能表、智能电网之后，电力供应部门就会有很大的自主性和灵活度，能够根据电力的需求和供应情况随时进行调节。相比电力公司采取停电限电方式，显然这样的调节方式更为合理，更能让用户接受。

四、结束语

综上所述，智能电能表作为智能电网的重要组成部分，是实现供电企业与电力用户双向互动智能用电的“末端神经”。与国外同类产品相比，我国智能电能表功能完备、标准统一，预付费、实时监测、阶梯电价等功能相对领先，更能满足我国智能电网建设工作需要，所以智能电能表应用前景十分广阔。