智能電表 | ＂自動(dòng)抄表＂到＂把脈電網(wǎng)＂ 功能實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展

從機(jī)械電能表，到電子電能表，再到智能電表，中國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展歷程，或許能從一只電表的變遷升級(jí)中窺見(jiàn)一斑。每年的世界計(jì)量日，中國(guó)電力報(bào)電氣周刊編輯部都將為您追蹤報(bào)道電表行業(yè)的最新發(fā)展?fàn)顩r，在第二十個(gè)世界計(jì)量日，了解我國(guó)智能電表當(dāng)下發(fā)展情況和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

又到一年世界計(jì)量日，每年的世界計(jì)量日都是一個(gè)節(jié)點(diǎn)，見(jiàn)證著我國(guó)電力計(jì)量的發(fā)展軌跡，也投映出我國(guó)電力工業(yè)的宏偉發(fā)展歷程。從機(jī)械電能表到電子電能表，再到現(xiàn)在的智能電表，電表的功能已經(jīng)完成了從解決最基礎(chǔ)的“精準(zhǔn)計(jì)量”“自動(dòng)抄表”需求到實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)“把脈監(jiān)測(cè)”的演進(jìn)，我們毫無(wú)疑問(wèn)可以從電力計(jì)量的變化直觀感受到智能電網(wǎng)建設(shè)的強(qiáng)大脈搏。

非計(jì)量功能價(jià)值凸顯

智能電表是智能電網(wǎng)最基礎(chǔ)的元器件，在我國(guó)乃至全球智能電網(wǎng)建設(shè)大潮掀起之際，最先做的工作就是完成普通電表到智能電表的更換。經(jīng)過(guò)十余年更換，截至去年底，在我國(guó)960萬(wàn)平方公里的土地上，智能電表已基本實(shí)現(xiàn)全覆蓋。百分百低壓自動(dòng)抄表成為了我國(guó)電力計(jì)量發(fā)展史上一項(xiàng)不可磨滅的成績(jī)。但是智能電表發(fā)展步伐并沒(méi)有止步于此，智能電表非計(jì)量功能正經(jīng)歷新發(fā)展機(jī)遇。

南方電網(wǎng)公司高級(jí)技術(shù)專(zhuān)家曹敏在接受中國(guó)電力報(bào)記者采訪時(shí)說(shuō)：“當(dāng)前，智能電表不僅僅被電網(wǎng)營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)所關(guān)注，生產(chǎn)和調(diào)度部門(mén)也開(kāi)始重視智能電表所發(fā)揮的作用?！敝悄茈姳聿粌H是電力計(jì)費(fèi)結(jié)算的法定器具，還是智能電網(wǎng)的重要傳感器。當(dāng)前，智能電表的費(fèi)控功能已經(jīng)臻于完善，智能電表的傳感器功能還有很多可以挖掘的價(jià)值。

曹敏告訴中國(guó)電力報(bào)記者，通過(guò)分析智能電表所采集的數(shù)據(jù)信息，不僅可以看到電網(wǎng)的運(yùn)行情況、設(shè)備的具體狀態(tài)，還可以了解電力用戶(hù)的用電習(xí)慣，預(yù)測(cè)負(fù)荷變化，開(kāi)展用戶(hù)需求側(cè)管理等。智能電表將成為電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。

“作為電力用戶(hù)能源入口設(shè)備，智能電表具有成為能源路由器的先天優(yōu)勢(shì)?？梢詫?shí)現(xiàn)低壓居民、工商業(yè)、光伏、充電樁、大用戶(hù)等各類(lèi)用戶(hù)的計(jì)量與非計(jì)量信息接入，并通過(guò)模組化集中器上傳至采集云平臺(tái)，反向設(shè)備控制信息同樣可以通過(guò)逆向路徑實(shí)現(xiàn)傳輸?！眹?guó)網(wǎng)冀北電科院計(jì)量中心技術(shù)質(zhì)檢室主管巨漢基接受中國(guó)電力報(bào)記者采訪時(shí)表示。

他向記者舉例，通過(guò)智能電表可以實(shí)現(xiàn)居民用戶(hù)用能監(jiān)測(cè)與家電控制、開(kāi)展停電分析、安全用電服務(wù)、電量波動(dòng)分析等工作；實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式光伏發(fā)電客戶(hù)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，與微型氣象站配合使用，預(yù)測(cè)光伏發(fā)電量變化趨勢(shì)；實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)有序充電、安全監(jiān)測(cè)預(yù)警……

通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有待升級(jí)

在智能電表制造工藝方面，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，國(guó)產(chǎn)智能電表的功能性能明顯優(yōu)于進(jìn)口智能電表，并且在電源適應(yīng)性方面也比進(jìn)口表更好，目前國(guó)內(nèi)低壓配電網(wǎng)中使用的智能電表基本是國(guó)產(chǎn)電表。但是，特大用戶(hù)、發(fā)電廠等使用的高端電表仍然還是歐美進(jìn)口電表的“天下”。

曹敏告訴記者，高端電表市場(chǎng)之所以國(guó)產(chǎn)表很難進(jìn)入，一方面是因?yàn)檫M(jìn)口電表的穩(wěn)定性、可靠性更高，即使運(yùn)行數(shù)年誤差也能保持在規(guī)定范圍內(nèi)；另一方面則是因?yàn)槎嗄甑氖褂昧?xí)慣導(dǎo)致用戶(hù)潛意識(shí)中只認(rèn)可進(jìn)口電表。不過(guò)，他表示，國(guó)產(chǎn)高端電表近年也開(kāi)始逐步進(jìn)入市場(chǎng)，在一些需要使用雙表的情況下，非結(jié)算表開(kāi)始采用國(guó)產(chǎn)高端電表。

問(wèn)及智能電表下一階段技術(shù)發(fā)展方向，曹敏表示，下一階段智能電表主要的技術(shù)發(fā)展方向，一是電表本身需滿(mǎn)足計(jì)量原始數(shù)據(jù)可追溯性與非計(jì)量功能兼故又相對(duì)分離等要求，二是向雙芯、多芯化，電表操作系統(tǒng)遠(yuǎn)方在線升級(jí)，就地邊緣計(jì)算和數(shù)據(jù)智能處理，M2M協(xié)同，數(shù)據(jù)共享與安全兼故發(fā)展，三是通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)需革新升級(jí)。

他介紹，目前國(guó)內(nèi)低壓智能電表的通訊方式主要是以窄帶載波通訊為主，隨著數(shù)字電網(wǎng)、智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)需要，未來(lái)智能電表需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越來(lái)越大，需要和更多的設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，而當(dāng)前的窄帶載波由于無(wú)法從底層形成統(tǒng)一的通訊協(xié)議，不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備很難實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，其次，受制于頻段和技術(shù)，窄帶載波難以實(shí)現(xiàn)更大范圍、更大數(shù)據(jù)量的高速、可靠傳輸。

在此背景下，當(dāng)前已經(jīng)有許多企業(yè)研發(fā)出多種適應(yīng)智能電表的通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。例如寬帶載波、低功耗無(wú)線、藍(lán)牙、“四網(wǎng)融合”通信等技術(shù)，其中有些產(chǎn)品已經(jīng)投入市場(chǎng)。最終哪一種通訊方式能占據(jù)主流，還有待市場(chǎng)檢驗(yàn)。

不過(guò)，曹敏指出，未來(lái)智能電表的通訊方式絕非是一種通訊方式 “一統(tǒng)天下”，而是多種通訊方式并存的狀態(tài)。隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，肯定還有更新的通訊方式涌現(xiàn)出來(lái)，例如基于5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)形成的電力寬帶通訊等。