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我国智能电表的三大优势及未来技术发展方向

目前,在全球范围内,智能电表正在部署,以使能源使用报告和监控更加高效和准确。从萌芽至今,智能电表已有近20年的发展历史,技术水平发展日趋成熟。目前,我国智能电表的使用量已突破4亿只。按国家“十三五”规划,2020年,我国将全面实现智能电表100%覆盖。

目前,在深圳,从2016年开始,深圳供电局大力推进智能电表与低压集抄建设。今年4月底,深圳供电局启动了全市最后1800余户用户智能电表更换工作,完成智能电网计量侧基础设施建设的最后一块拼图,智能电表将全面取代机械电表。近两年间,深圳市陆续完成了320多万个智能电表的更换及低压集抄覆盖。

智能电表上的霍尔传感器

相对机械表而言,智能电表功能强大、防窃电能力强。据国电新规定,新型的智能电表必须加装防窃电功能,当有人企图施加外部磁场损坏电能表计数器时,电表需要检测到外部磁场,防盗系统做出相应反应,从而实现防盗功能。

比如,通过加装霍尔传感器,来实现防窃电,是目前应用广泛、也较为理想的解决方案。究其原理,是因为霍尔磁传感器元件可有效检测用户从外部施加的盗电磁场。当有人企图施加外部磁场损坏智能电表计数器时,霍尔磁传感器检测到外部磁场,防盗系统做出相应反应,从而实现防盗功能。

通常来说,在一个智能电表上安装三个数字霍尔传感器,可有效检测xyz三个轴方向上的磁场情况。在实际产品中,为保险起见,甚至会使用4至5颗霍尔传感器芯片,来检测用户从电表外部任意方向施加的盗电磁场。

智能电表的三大优势

在智能电网架构中,众多传感器部署在整个电网基础设施中,可以进行监控、测试和通信。作为智慧城市建设的基础,智能电表是智能电网最基础的元器件,也是智能电网基础数据的重要来源。通过大数据的应用,可实现更好的客户服务。具体来说,智能电表有以下三大优势。

一是让远程采集的数据更客观、更准确。通过电采系统,电力营销业务系统能实时读取客户的电压、电流、用电量等用电信息,通过大数据应用为用户提供更优质的服务,例如可更加及时准确地掌握末端用户用电质量情况,及时主动解决低电压等用电质量问题。二是可以让用电故障发生时得到更快的响应;三是防止人工抄表带来的人为差错。

未来我国智能电表技术发展方向

从机械电能表到电子电能表,再到现在的智能电表,电表的功能已完成了从解决最基础的精准计量、自动抄表需求,到实现对电网运行状态把脉监测的演进。

南方电网公司高级技术专家曹敏称,当前,智能电表不仅是电力计费结算的法定器具,还是智能电网的重要传感器。当前,智能电表的费控功能已臻于完善,智能电表的传感器功能还有很多可挖掘的价值。通过分析智能电表所采集的数据信息,不仅可看到电网的运行情况、设备的具体状态,还可了解电力用户的用电习惯,预测负荷变化,开展用户需求侧管理等。智能电表将成为电网实现数字化、智能化转型的基础。

下一阶段,智能电表技术的发展方向,一是电表本身需满足计量原始数据可追溯性与非计量功能兼故又相对分离等要求;二是向双芯、多芯化,电表操作系统远方在线升级,就地边缘计算和数据智能处理,M2M协同,数据共享与安全兼故发展,三是通讯和网络技术需革新升级。

在此背景下,当前已有许多企业研发出多种适应智能电表的通讯和网络技术。例如宽带载波、低功耗无线、蓝牙、“四网融合”通信等技术,其中有些产品已经投入市场。最终哪一种通讯方式能占据主流,还有待市场检验。

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