智能計(jì)量目的及意義

第一章設(shè)計(jì)目的及意義電能是由發(fā)電廠生產(chǎn)，供電部門配送，最后由企業(yè)與居民進(jìn)行消費(fèi)。因此，電能也是電力企業(yè)的一種商品，如何對其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)計(jì)算，關(guān)系到許多技術(shù)，經(jīng)濟(jì)問題。營業(yè)性計(jì)費(fèi)的公正合理，設(shè)計(jì)電業(yè)部門與用戶雙方的經(jīng)濟(jì)利益。因此，提高電能計(jì)量的正確性，對發(fā)電，供電，用電三方都是十分非常重要。2010年4月19日發(fā)布的《國家電網(wǎng)公司綠色發(fā)展白皮書》顯示，國家電網(wǎng)公司預(yù)計(jì)在2020年基本建成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。也就意味著在未來幾年里，將全面進(jìn)行電網(wǎng)智能化改進(jìn)工作。目前我們的工作還處于智能化的初級階段，現(xiàn)階段如何利用現(xiàn)有的輸配電線路對電能計(jì)量裝置進(jìn)行合理改造；如何構(gòu)建一個雙向，互動的智能計(jì)量系統(tǒng)；如何實(shí)現(xiàn)各類軟件應(yīng)用和管理功能；如何提高電能計(jì)量裝置的防竊性，安全性和遠(yuǎn)程控制能力為工作重點(diǎn)。其中最重要的是全面更換智能電表，智能電表擔(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)終端采集器的任務(wù)，可以記錄實(shí)時用電情況，直接利用現(xiàn)有電壓輸電線路，以GPRS為主要通信載體，通過多種通信方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主站和現(xiàn)場終端之間的數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)大范圍的集中處理。根據(jù)預(yù)計(jì)，2020年中國可再生能源裝機(jī)將達(dá)到5.7億千瓦，占總裝機(jī)容量的35%，每年可減少煤炭消耗4.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳13.8億噸。其中，風(fēng)能、太陽能等非水電的可再生能源比例將大大提高，而這些間歇性可再生能源的大規(guī)模利用將對傳統(tǒng)電網(wǎng)提出挑戰(zhàn)，而智能電網(wǎng)將可以很好地解決此問題。對此，智能電網(wǎng)不會改變傳統(tǒng)電網(wǎng)的形態(tài)，不可能改變電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律和基本理論，只會在傳統(tǒng)電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上更清潔、高效。堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的主要作用表現(xiàn)為，通過建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，提高電網(wǎng)大范圍優(yōu)化配置資源能力，實(shí)現(xiàn)電力遠(yuǎn)距離、大規(guī)模輸送，滿足經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對電力的需求。與此同時，隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,電力已經(jīng)成為國家的最重要能源。就民用電力來說,由于人民物質(zhì)生活的極大豐富,生活質(zhì)量迅速提高,對電力的需求也越來越大。但是,當(dāng)前居民用電的管理過于落后,居民用電管理收費(fèi)多年來一直采用先用電、后抄表、再付費(fèi)的傳統(tǒng)作業(yè)方式。居民用電絕大多數(shù)實(shí)行“分表制”,即若干集中居住的家庭（一個居住單元或若干居住單元的集合）使用一個總的電表,每戶裝一個分電表,電力部門抄表員抄收總電表的電量,作為居民交付電費(fèi)的依據(jù)。居委會或物業(yè)管理部門還需去抄取各家電表的讀數(shù),按比例收取電費(fèi)。這種用電管理模式,給居民帶來諸多不便,而且增加了管理人員的工作。據(jù)統(tǒng)計(jì),僅電力部門的抄表隊(duì)伍人數(shù)就數(shù)以萬計(jì),且人為方式弊端多,工作效率低,給管理部門造成了人力、物力、時間上的極大浪費(fèi)。為了適應(yīng)社會的需要,保證用戶安全、合理、方便地用電,對傳統(tǒng)的電表和用電的管理模式進(jìn)行改造,使之符合社會發(fā)展的需要就顯得很有必要。長期以來,我國生產(chǎn)的交流電度表均為感應(yīng)式機(jī)械電度表,幾十年來不得不采用人工抄讀電表的原始方式。目前全國大部分電力公司、電業(yè)局完成了用電營業(yè)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用。但作為用電管理最重要也是最基礎(chǔ)的用電數(shù)據(jù)仍采用原始落后的人工抄收的方法,不但勞動強(qiáng)度大、效率低,而且還會存在抄表不到位、估抄、漏抄、錯抄、錯算及抄表周期長等問題,對竊電的防治更無從談起。在社會走向信息化,網(wǎng)絡(luò)化,電力系統(tǒng)大踏步現(xiàn)代化的今天,手工抄表更是與無人值班等高度的自動化形成了鮮明對比,成為制約供電系統(tǒng)現(xiàn)代化管理的一大障礙。就系統(tǒng)的完整性而言,電力系統(tǒng)從發(fā)電,配電,傳輸一直到區(qū)域變電所已基本實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理,而唯獨(dú)用戶終端沒有和網(wǎng)絡(luò)連接上,造成了系統(tǒng)的不完整,直接或間接的影響了系統(tǒng)潛能的發(fā)揮。隨著“智能電網(wǎng)”這一概念的提出，智能電能計(jì)量裝置便成為計(jì)量產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)及用戶極為關(guān)注的問題。要實(shí)現(xiàn)與“智能電網(wǎng)”相配套的智能型電能計(jì)量系統(tǒng)，就必須依靠具有數(shù)字化、互動化和自動化功能的智能電能計(jì)量裝置作為設(shè)備支持。由于目前運(yùn)行的計(jì)量裝置尚不能完全滿足智能計(jì)量的要求，因此，更為安全、先進(jìn)，具備數(shù)字化功能的智能電能計(jì)量裝置必將應(yīng)運(yùn)而生?！爸悄茈娋W(wǎng)”的建設(shè)必將淘汰所有感應(yīng)系電能表及無雙向通信功能以及功能簡單的電子式電能表，取而代之的是功能完善、能實(shí)現(xiàn)供電公司與用戶雙向通信的所謂智能電能表?；谖⑻幚砥鞯闹悄茈娔鼙韺⒃跍y量范圍、測量功能及測量準(zhǔn)確度等方面有拓展和提高。在類似于互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的“智能電網(wǎng)”中，作為“智能電網(wǎng)”終端的智能電能表，扮演著相當(dāng)于聯(lián)網(wǎng)PC機(jī)的角色。它依托“智能電網(wǎng)”所構(gòu)建的強(qiáng)大數(shù)字化信息網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)，通過電能信息顯示屏、互聯(lián)網(wǎng)以及各種通信網(wǎng)絡(luò)，向用戶實(shí)時提供內(nèi)容豐富的用電信息，如：用電量、電費(fèi)金額、電能質(zhì)量、表計(jì)完好狀況、停（復(fù)）電信息通知、催費(fèi)信息通知、用電情況分析及超負(fù)荷報(bào)警等信息；同時，在信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的“智能電網(wǎng)”中，智能電能表還擔(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)終端采集器的任務(wù)，向“智能電網(wǎng)”源源不斷提供內(nèi)容詳盡的電能計(jì)量以及用電現(xiàn)狀的測量數(shù)據(jù)，如：電能耗用量、電能最大需量、負(fù)荷性質(zhì)、三相平衡對稱情況、母線電量平衡情況、線損和網(wǎng)損數(shù)據(jù)和諧波監(jiān)測數(shù)據(jù)等信息。正是由于以上背景,智能電度表應(yīng)運(yùn)而生。所謂智能電表,就是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)等，形成以智能芯片（如CPU）為核心，具有電功率計(jì)量計(jì)時、記費(fèi)、與上位機(jī)通訊、用電管理等功能的電度表。智能電能表的高技術(shù)要求和數(shù)量需求，將迫使電能表生產(chǎn)廠家提高制