智能電網(wǎng)中智能電表的應(yīng)用與實(shí)踐

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1、智能電網(wǎng)中智能電表的應(yīng)用與實(shí)踐（寧夏吳忠供電公司寧夏吳忠751100）摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷增長(zhǎng)，用電需求不斷增加，電力體制的改革勢(shì)在必行。伴隨著電力事業(yè)的推進(jìn)，智能化電IM的建立和推廣應(yīng)運(yùn)而生。于此同時(shí)，智能電表也隨之產(chǎn)生。基于此，木文探討了智能電網(wǎng)中智能電表的應(yīng)用與實(shí)踐。關(guān)鍵詞：智能電表；成用；實(shí)踐一、智能電表的定義智能電表是智能電網(wǎng)的智能終端，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(shí)、記費(fèi)、與上位機(jī)通訊、用電管理等功能的電度表，智能電表代表著

2、未來(lái)節(jié)能型智能電網(wǎng)最終用廣智能化終端的發(fā)展方向。二、智能電表布智能電網(wǎng)中的應(yīng)用1電費(fèi)結(jié)算傳統(tǒng)的電表在電費(fèi)結(jié)算過(guò)程中需要大量的人員參與，耗時(shí)效率低，極易出現(xiàn)信息的混亂、錯(cuò)計(jì)、漏計(jì)等低級(jí)錯(cuò)誤。借助智能電表可以完成傳統(tǒng)電表的功能,還只有簡(jiǎn)化以往費(fèi)用財(cái)務(wù)處理的繁瑣流程。在當(dāng)前大力推進(jìn)智能電網(wǎng)的潮流中,調(diào)度人員可以通過(guò)智能電表及時(shí)、便捷地了解各地用電，盡量滿(mǎn)足各地區(qū)的用電需求。提前做好電能費(fèi)用的預(yù)算，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、高效的服務(wù)質(zhì)量。此外，電力用戶(hù)也可以獲取自己的用電情況以及相關(guān)的用電財(cái)務(wù)信息。2配電網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)狀態(tài)估計(jì)由于

3、電力網(wǎng)絡(luò)容易受到諧波等諸多因素的影響，通過(guò)潮流計(jì)算獲取的信息準(zhǔn)確性不高，按照網(wǎng)絡(luò)模型和負(fù)載估計(jì)值等綜合處理后獲得的數(shù)據(jù)，在結(jié)合用廣側(cè)的信息容易造成電能質(zhì)量的惡化，故智能電網(wǎng)的應(yīng)用，可對(duì)配電狀態(tài)進(jìn)行有效估計(jì)，準(zhǔn)確得到負(fù)載量及相關(guān)信息，及吋發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量出現(xiàn)變化的源頭或用戶(hù)設(shè)備即將達(dá)到過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，提前做好防御措施，盡可能減少不必要的損失。3用戶(hù)能量管理和節(jié)能構(gòu)建用戶(hù)能量管理系統(tǒng)平臺(tái)，利用智能電表提供的能耗信息反饋給不冋的電力用戶(hù)，為用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)，對(duì)于分散的用電設(shè)備客戶(hù)，為蘇提供科學(xué)合理的用電方案，盡

4、量減少不必要的電力消耗和浪費(fèi)，冇助于用戶(hù)利益最大化。對(duì)智能電表的管理還包括對(duì)表計(jì)吋的定吋訪問(wèn)和定期維護(hù)，確保信息準(zhǔn)確無(wú)誤。用戶(hù)也可以借助智能電表提供的信息，盡量選擇低估時(shí)段和低價(jià)時(shí)段用電，養(yǎng)成節(jié)能的用電習(xí)慣。4對(duì)電網(wǎng)相關(guān)故障檢測(cè)智能電表內(nèi)部具有記憶功能，在出現(xiàn)故障的情況下，可以通過(guò)內(nèi)部芯片進(jìn)行階梯式査找快速定位，對(duì)于發(fā)出的異常信號(hào)和設(shè)備預(yù)警，能夠盡早處理，給設(shè)備維護(hù)人員提供了便利。在故障排除的同時(shí)，對(duì)線路設(shè)備等相關(guān)設(shè)施也進(jìn)行了例行檢查。此外，智能電表的統(tǒng)一管理，對(duì)表計(jì)信息庫(kù)的維護(hù)和數(shù)據(jù)的確認(rèn)保存，為表計(jì)

5、的安全運(yùn)行和用戶(hù)信息的完整提供了保障。5智能電表帶來(lái)的收益①提高供電公司的經(jīng)濟(jì)效益。以智能電表為基礎(chǔ)建立的智能計(jì)量系統(tǒng)，可以為企業(yè)應(yīng)用提供高效、簡(jiǎn)捷的解決策略。M吋系統(tǒng)還能計(jì)吋發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。冇利于提高工作人員的工作效率和服務(wù)態(tài)度，大幅度地減少工作人員的壓力，減少低端性錯(cuò)誤。②提高電力用戶(hù)的收益。智能電表可以為用電客戶(hù)及吋反映用電情況和財(cái)務(wù)信息，通過(guò)顯示電網(wǎng)電價(jià)拍賣(mài)，用戶(hù)可以參與到電力市場(chǎng)的運(yùn)作當(dāng)中，利用彈性電力市場(chǎng)電價(jià)，獲取相應(yīng)的最大收益。③電力市場(chǎng)的收益。盡可能地讓分布式能源為電力市場(chǎng)提供部分電力支

6、持,尤其在高峰用電吋段。增強(qiáng)市場(chǎng)的調(diào)節(jié)能力，靈活電價(jià)，減少高耗能性產(chǎn)電，采用環(huán)保型發(fā)電。三、智能電能表的總體實(shí)踐思路框架1硬件設(shè)計(jì)從智能電能表的總體設(shè)計(jì)框架來(lái)看，可以將硬件分成五個(gè)主要的部分，如圖i所示。其中，主機(jī)和計(jì)量芯片的選擇十分重要，計(jì)量芯片是進(jìn)行電力品質(zhì)計(jì)算和電能分析的主要組件，因此將其分離出來(lái)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的功能管理，例如費(fèi)率管理、存儲(chǔ)管理、通信等。①CPU核心模塊。該部分基于ATmega64L構(gòu)件，并與MAXQ3180通信，以讀取最新的相關(guān)電力參數(shù)，并使用?一定的算法計(jì)算，從而獲取必要數(shù)據(jù)并將蘇顯

7、示到輸出設(shè)備上。電源監(jiān)視器主要用于對(duì)電壓進(jìn)行監(jiān)視，以保證電壓的正常范圍，從而保護(hù)CPU正常工作。電存儲(chǔ)器的非易失性、讀寫(xiě)快、讀寫(xiě)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)對(duì)CPU的正常運(yùn)行具奮重要意義，主要用于保存儀表的既定參數(shù)。按鍵掃描電路則主要用于顯示和參數(shù)的設(shè)定。②輸入模塊。該模塊分為三相三線與三相四線兩類(lèi)接線方式，主要包括電流轉(zhuǎn)換電路、電壓轉(zhuǎn)換電路和采樣電路三部分。電流和電壓調(diào)理電路是使用電流、電壓互感器，其輸出信號(hào)通過(guò)調(diào)理后轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再被傳送到電壓、電流輸入設(shè)備中進(jìn)行信號(hào)變換。③輸出模塊。輸出模塊使用TCP/IP協(xié)議

8、進(jìn)行輸出，輸出模塊使用STM32F107微控制器通過(guò)串行接U和CPU通信，并把CPU讀取的相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到微控制器上。這樣，智能電能表就構(gòu)建了一個(gè)以太網(wǎng)的通信接口，方便通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。④電源開(kāi)關(guān)模塊。電源開(kāi)關(guān)模塊能夠輸出兩組5V、一組15V的直流電壓，從而保證CPU、輸入輸出模塊和顯示模塊的電源供應(yīng)。⑤顯示模塊。顯示模塊是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分，即通過(guò)顯示器將各類(lèi)電力品質(zhì)參數(shù)顯示出來(lái)。2軟件設(shè)計(jì)智能電能表的軟件部分主要包括顯示程序、鍵盤(pán)程序、監(jiān)控