智能電表在智能電網(wǎng)中的作用及應用前景
近年來,在低碳經(jīng)濟、綠色節(jié)能及可持續(xù)發(fā)展思想的推動下,如何進一步提高電網(wǎng)效率,積極應對環(huán)境挑戰(zhàn),提高供電可靠性和電能質(zhì)量,完善電力用戶服務,適應更加開放的能源及電力市場化環(huán)境需要,對未來電網(wǎng)的發(fā)
近年來,在低碳經(jīng)濟、綠色節(jié)能及可持續(xù)發(fā)展思想的推動下,如何進一步提高電網(wǎng)效率,積極應對環(huán)境挑戰(zhàn),提高供電可靠性和電能質(zhì)量,完善電力用戶服務,適應更加開放的能源及電力市場化環(huán)境需要,對未來電網(wǎng)的發(fā)展提出了更高的要求。智能電網(wǎng)的概念應運而生并成為全球電力行業(yè)共同研究和探討的熱點。
支撐中國乃至全球智能電網(wǎng)的將是通信技術(shù)、信息處理技術(shù)和控制技術(shù),對應到相關(guān)的市場將涉及智能電表、網(wǎng)絡基礎設施及其控制、智能數(shù)據(jù)管理。智能電表作為智能電網(wǎng)建設的重要基礎裝備,加快智能電表產(chǎn)業(yè)鏈整合,促進其產(chǎn)業(yè)化,對于電網(wǎng)實現(xiàn)信息化、自動化和互動化具有支撐作用。
智能電網(wǎng)簡介
智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化,它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡的基礎上,通過先進的傳感和測量技術(shù)、先進的設備技術(shù)、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應用,實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標,其主要特征包括自愈,激勵用戶,抵御攻擊,提供滿足21世紀用戶需求的電能質(zhì)量,容許各種不同發(fā)電形式的接入,啟動電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運行。
目前就全世界來說,由于各國經(jīng)濟發(fā)展狀況、電網(wǎng)建設水平的具體情況不同,其智能電網(wǎng)的建設動因和關(guān)注點也存在差異。美國主要關(guān)注電力網(wǎng)絡基礎架構(gòu)的升級更新,同時最大限度地利用信息技術(shù),實現(xiàn)系統(tǒng)智能對人工的替代。
歐洲則重點關(guān)注可再生能源和分布式能源的發(fā)展,提高供電可靠性和電能質(zhì)量,并帶動整個行業(yè)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變。中國的智能電網(wǎng)以特高壓骨干輸電網(wǎng)為基礎,建立堅強的輸電系統(tǒng),實現(xiàn)能源的大范圍合理配置。
盡管各國對智能電網(wǎng)的關(guān)注點有所不同,但智能電網(wǎng)建設的目標都是實現(xiàn)電網(wǎng)運行的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全,智能電網(wǎng)的基本特征都包含電網(wǎng)和用戶之間的互動。智能電表作為智能電網(wǎng)互動性的良好媒介,在智能電網(wǎng)的建設中發(fā)揮著不可替代的作用。
智能電表的功能及特點
智能電表是在電子式電表的基礎上發(fā)展而來的。20世紀70年代,研究人員成功研制出利用模擬和數(shù)字電路實現(xiàn)電能計量功能的電子式電能表,克服了傳統(tǒng)的感應式機械電表人工抄表效率低,數(shù)據(jù)偏差大,防竊電功能差等弊病。在此基礎上,通過不斷擴展數(shù)字技術(shù)的應用,電子式電表具備了分時計費、預付費等功能。智能電表實現(xiàn)了對電子式電表的全面突破,以智能芯片為核心,集成包括具有雙向信息交流功能的讀表器,一套操作管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫,構(gòu)建應用計算機技術(shù)、通信技術(shù)等多系統(tǒng)的交流平臺,實現(xiàn)電功率計時計量、自動計費、即時雙向通信和優(yōu)化用電等功能。
支持浮動電價
與傳統(tǒng)電表相比,智能電表是可編程的電表,除了能夠滿足一定準確度的電能計量以外,能夠測量和存儲的數(shù)據(jù)更多,功能更加強大。如隨時保存帶有時標的電能數(shù)據(jù),根據(jù)預先設置時間間隔進行測量和存儲各類電能和電量數(shù)據(jù)等,支持分時電價或?qū)崟r電價和需求側(cè)管理,滿足實時電價下的電能計量。
雙向通信功能
智能電表內(nèi)置通信模塊,具有雙向通信功能,通過雙向通信網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)中心進行信息交流。供電企業(yè)可以通過智能電能表或其他方式將對用戶感興趣的電網(wǎng)信息(如停電信息)通知用戶,方便用戶提前準備,改變自己的用電方式。定時、定期向用戶發(fā)布用戶的用電信息,用戶可掌握自己的實時用電情況。在執(zhí)行實時電價時,供電企業(yè)能夠通過智能電能表向用戶發(fā)布實時電價信息,用戶可以根據(jù)實時電價安排用電計劃,在節(jié)省電費的同時為降低電網(wǎng)高峰負荷作貢獻。
智能家電控制
智能電能表具有與智能家電的通信控制功能,能夠由智能電能表根據(jù)實時電價通過設定參數(shù)實現(xiàn)對家電的起停控制,削減用電高峰的負荷,提高用電低谷時的負荷,在不需要增加任何用戶投資的情況下,通過改變大功率用電設備的使用時間,達到節(jié)約用電費用的目的,同時也對電網(wǎng)的削峰填谷作出貢獻。
雙向計量
對于具有自備發(fā)電能力、儲能設備和再生分布式電源的大用戶,智能電能表能夠根據(jù)實時電價指導用戶經(jīng)濟合理地分配發(fā)電量和購買電量的數(shù)量,使得用戶的用電費用最低。鼓勵用戶投資安裝民用的太陽能、風能及高能儲電設備,鼓勵用戶投資蓄冷、蓄熱和蓄電等設備,改變用電方式而節(jié)約用電,減少對電網(wǎng)電量的需求,減低供電系統(tǒng)的負荷,節(jié)約燃料消耗,舒緩廢氣排放和溫室效應,降低用戶電費開支。
支撐中國乃至全球智能電網(wǎng)的將是通信技術(shù)、信息處理技術(shù)和控制技術(shù),對應到相關(guān)的市場將涉及智能電表、網(wǎng)絡基礎設施及其控制、智能數(shù)據(jù)管理。智能電表作為智能電網(wǎng)建設的重要基礎裝備,加快智能電表產(chǎn)業(yè)鏈整合,促進其產(chǎn)業(yè)化,對于電網(wǎng)實現(xiàn)信息化、自動化和互動化具有支撐作用。
智能電網(wǎng)簡介
智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化,它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡的基礎上,通過先進的傳感和測量技術(shù)、先進的設備技術(shù)、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應用,實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標,其主要特征包括自愈,激勵用戶,抵御攻擊,提供滿足21世紀用戶需求的電能質(zhì)量,容許各種不同發(fā)電形式的接入,啟動電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運行。
目前就全世界來說,由于各國經(jīng)濟發(fā)展狀況、電網(wǎng)建設水平的具體情況不同,其智能電網(wǎng)的建設動因和關(guān)注點也存在差異。美國主要關(guān)注電力網(wǎng)絡基礎架構(gòu)的升級更新,同時最大限度地利用信息技術(shù),實現(xiàn)系統(tǒng)智能對人工的替代。
歐洲則重點關(guān)注可再生能源和分布式能源的發(fā)展,提高供電可靠性和電能質(zhì)量,并帶動整個行業(yè)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變。中國的智能電網(wǎng)以特高壓骨干輸電網(wǎng)為基礎,建立堅強的輸電系統(tǒng),實現(xiàn)能源的大范圍合理配置。
盡管各國對智能電網(wǎng)的關(guān)注點有所不同,但智能電網(wǎng)建設的目標都是實現(xiàn)電網(wǎng)運行的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全,智能電網(wǎng)的基本特征都包含電網(wǎng)和用戶之間的互動。智能電表作為智能電網(wǎng)互動性的良好媒介,在智能電網(wǎng)的建設中發(fā)揮著不可替代的作用。
智能電表的功能及特點
智能電表是在電子式電表的基礎上發(fā)展而來的。20世紀70年代,研究人員成功研制出利用模擬和數(shù)字電路實現(xiàn)電能計量功能的電子式電能表,克服了傳統(tǒng)的感應式機械電表人工抄表效率低,數(shù)據(jù)偏差大,防竊電功能差等弊病。在此基礎上,通過不斷擴展數(shù)字技術(shù)的應用,電子式電表具備了分時計費、預付費等功能。智能電表實現(xiàn)了對電子式電表的全面突破,以智能芯片為核心,集成包括具有雙向信息交流功能的讀表器,一套操作管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫,構(gòu)建應用計算機技術(shù)、通信技術(shù)等多系統(tǒng)的交流平臺,實現(xiàn)電功率計時計量、自動計費、即時雙向通信和優(yōu)化用電等功能。
支持浮動電價
與傳統(tǒng)電表相比,智能電表是可編程的電表,除了能夠滿足一定準確度的電能計量以外,能夠測量和存儲的數(shù)據(jù)更多,功能更加強大。如隨時保存帶有時標的電能數(shù)據(jù),根據(jù)預先設置時間間隔進行測量和存儲各類電能和電量數(shù)據(jù)等,支持分時電價或?qū)崟r電價和需求側(cè)管理,滿足實時電價下的電能計量。
雙向通信功能
智能電表內(nèi)置通信模塊,具有雙向通信功能,通過雙向通信網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)中心進行信息交流。供電企業(yè)可以通過智能電能表或其他方式將對用戶感興趣的電網(wǎng)信息(如停電信息)通知用戶,方便用戶提前準備,改變自己的用電方式。定時、定期向用戶發(fā)布用戶的用電信息,用戶可掌握自己的實時用電情況。在執(zhí)行實時電價時,供電企業(yè)能夠通過智能電能表向用戶發(fā)布實時電價信息,用戶可以根據(jù)實時電價安排用電計劃,在節(jié)省電費的同時為降低電網(wǎng)高峰負荷作貢獻。
智能家電控制
智能電能表具有與智能家電的通信控制功能,能夠由智能電能表根據(jù)實時電價通過設定參數(shù)實現(xiàn)對家電的起停控制,削減用電高峰的負荷,提高用電低谷時的負荷,在不需要增加任何用戶投資的情況下,通過改變大功率用電設備的使用時間,達到節(jié)約用電費用的目的,同時也對電網(wǎng)的削峰填谷作出貢獻。
雙向計量
對于具有自備發(fā)電能力、儲能設備和再生分布式電源的大用戶,智能電能表能夠根據(jù)實時電價指導用戶經(jīng)濟合理地分配發(fā)電量和購買電量的數(shù)量,使得用戶的用電費用最低。鼓勵用戶投資安裝民用的太陽能、風能及高能儲電設備,鼓勵用戶投資蓄冷、蓄熱和蓄電等設備,改變用電方式而節(jié)約用電,減少對電網(wǎng)電量的需求,減低供電系統(tǒng)的負荷,節(jié)約燃料消耗,舒緩廢氣排放和溫室效應,降低用戶電費開支。

責任編輯:和碩涵
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