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中图分类号:TM933.4文献标识码: A
智能电表是智能电网的智能终端,它已经不是传统意义上的电能表,除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外,为了适应智能电网和新能源的使用它还具有用电信息存储、双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能,智能电表代表着未来节能型智能电网最终用户智能化终端的发展方向。
一、智能电表的优点
智能电表推广是国网公司建设智能电网的重要组成部分,与传统的电子表相比较具有智能扣费、电价查询、余额报警等诸多优点。
二、公司智能表用户概况和欠费统计
经过一、二期智能电表改造和后期智能电表推广,公司现有智能电表用户27592户,所有智能表用户现都已经实现全采集,智能电表用户的抄表时间都定在每月26日,实现全自动抄表、核算,这大大减轻了抄表员的劳动强度、同时提高了企业的精细化管理水平。但是智能表自上线以来每月都产生大量用户小额的欠费情况,并且这种欠费情况越来越严重,我们对公司近半年的智能电表欠费情况进行了统计分析如下:
表一:公司2013.03——2013.09智能电表用户欠费统计表
时间 2013.03 2013.04 2013.05 2013.06 2013.07 2013.08 2013.09 总计
欠费户数 593 616 587 599 614 595 603 4207
欠费金额(元) 1603.72 1698.98 1532.5 1568.22 1792.89 1603.42 1613.04 11412.8
图一2013.03——2013.09智能电表欠费金额用户数占比图
三、智能电表用户产生月末欠费原因分析
经过我们不断对欠费用户现场查勘跟踪分析,发现造成智能电表月末欠费的原因主要有以下几个方面。
(一)计算过程中产生的差异:
1、计算方法不同产生的差异:
智能电表在计算电量、电费时,采取的是抄表示数不取整、结算电量不取整,结算电费也不取整,按照最准确的结果进行实时扣费;而目前抄收人员使用的抄表器对居民抄表示数在抄表器上都进行了取整(四舍五入),SG186系统按照取整后的电量,对每一项计算出来的电费保留2位小数,各项电费求和得出用户当期的总电费。即SG186系统算费过程中进行了两次四舍五入,第一次是对电量的四舍五入,这次取整产生的差异为暂时性差异,会在后期抵销;第二次是电费的四舍五入,这次取整产生的差异为永久性差异,后期不会抵销。如某一户居民用户的峰段电量为例,该户起数为0、止数为25.35,倍率为1,SG186系统峰段结算电量为25kWh,如果电价按照0.4256元/kWh计算,电费为10.64元,表计电量、电费不取整,电费为10.78896元,系统少记0.14896元,而各项代征基金SG186营销系统也是按照取整电量分别计算,保留两位小数后相加,如果都按照25 kWh计算,水利基金单价0.007元/kWh、城市附加0.01元/kWh、农网还贷0.02元/kWh、再生能源基金0.001元/kWh、水库移民0.0088元/kWh分别为,0.18元、0.25元、0.5元、0.03元、0.22元,相加等于1.18元,本地智能费控电表是用不取整电量直接乘以基金合计单价,用25 kWh*0.0468元/kWh,等于1.17元,相差0.01元。这就造成两种计算结果不同出现差异。
2、算费时间不同存在的差异
智能电表每月26日为结算期,即每月26日凌晨将电量冻结,以上月26日到本月26日凌晨为本月结算电量,如果抄表人员采用抄表器抄表,按照抄表例日进行抄表(如每月8日),抄回的数据都是智能电表冻结的上月26日的数据,当遇到丰枯平季节转换时,就会产生两个系统执行电价不一致的情况,如5月份抄表人员在抄表时抄回的数据是3月26日至4月26日的电量数据,在这个期间内,智能电表是按照枯水期的电价进行电费计算并实时扣费,而SG186系统在5月份计算电费却是按照平水期的电价进行计算,于是就产生了因电价不一致产生的差异,同理,在年度内其他季节转换过程中都会产生此类错误,由于居民电价较简单,只是低谷电价不一致,故产生的差异较少,但如果是其它 类别用户(如:商业、非居要执行丰枯、峰谷浮动),由 于电价较复杂,产生的差异也会越来越大。
(二)人为原因造成的差异:
1、SG186营销系统客户档案错误导致的差异
在换装智能电表前,没有安装分时电表的用户执行的是不浮动的居民户表电价,安装后执行了丰枯峰谷电价,如果在SG186系统执行换表改类流程的过程中,未及时准确地修改该用户的计费档案,就会造成电表按分时电价计费,SG186系统按不浮动的电价计费,从而产生电费差异。
2、智能电表电价设置错误造成的差异
随着智能电表更换工作的深入开展,用电类别为商业、非居、非普等用电都要换成智能电表,这就给智能电表的电价设置、电表保管、电表配送等提出了更高要求。由于智能电表设置电价必须要与营销系统一致,如果工作人员失误将智能电表电价设置错误,或者电表保管人员派表错误、装表人员现场将表计装错,都会致使表计与系统电费出现差错。
3、抄录当前电量产生的差异
根据抄表方式分析,一是如果没有实现远采集抄,如果抄收人员在抄表时,由于某种原因,抄录到智能电表当前数据,系统就会按照当前数据计算电量、电费,而智能本地费控电表是按冻结电量计算电费,两者之间计算的电量不一样,就会出现阶梯电费差异,如遇丰枯季节转换,还会造成电度电费差异。二是已经实现远采集抄,抄表例日设置为25日及以前,采集失败需抄收人员补抄的智能表用户,抄收人员如果抄冻结电量,就会造成表计与系统余额差异。如果抄表例日设置为26日,采集失败的用户或25日前未补抄完的智能表用户,抄收人员如果抄当前电量,也会造成表计与系统余额差异。
(三)电价变化引起的差异:
1、国家电价调整出现的差异
如遇国家将电价进行调整, SG186营销系统只能采集26日冻结电量,按照调价时间,在调价当月,按日期折算出调价前的电量,与调价后的电量进行分别算费。而智能本地费控电表自身设计了两套电价,当电价调整时,可以经过工作人员操作,在电表中预设一套新电价,到调价日时,电表会自动启用新电价进行算费。由于用户每天使用的电量不一样,SG186营销系统折算的电量计算出的电费就会与电表的算费出现差异。
2、电表缺陷产生的差异
电价调整期间,营销人员通过采集系统进行电价下发,对下发不成功的表计,由抄收人员手持调价掌机到现场对表计进行电价参数设置,现场设置成功的用户,可通过移动信号或掌机与电脑相连将信息反馈到营销系统。但通过一段时间观察,部分调价成功的表计,在线路停电或其它原因,电表又自动返回旧电价,以旧电价计算客户的电费,而系统则以新电价计算客户电费,由于两个算费系统电价参数不一样,所以将在两者之间产生较大差异。
四、解决措施
从上述差异原因分析来看,产生的原因比较复杂,并且随着用户用电时间呈不断变化的趋势,为了保证电价执行准确,归避由此带来的各类经营风险、舆论影响,必须尽快落实解决办法,有针对性的进行处理,将影响降到最低。
(一)首先应该明确处理原则;在排除表计故障、表计参数无误的的前提下,应该明确差异电费处理以智能电表的数据为依据,因为用户对安装在门前的表计比较信赖,可以随时查看,并且,智能电表推广的初衷就是让用户明明白白消费,如果不以表计为准,用户会不信赖SG186系统的数据,容易发生纠纷。
从差异产生的原因来看,智能电表的计算方法、精度都优于186系统、智能本地费控电表的计算方式与计算结果相对还是比较准确。且智能本地费控电表内又设置欠费停电系统,如果用户到营业大厅查询电表还有余额,系统却已经欠费,或系统还有电费余额,而电表已经欠费停电,用户就会产生抵触情绪,甚至造成不良影响,给供电企业的优质服务工作带来不利的因素。所以在电表运行正常的情况下,应以电表计算的电量、电费和剩余金额为准。
(二)对于人为原因造成差异的处理;一是供电企业应加强营销人员业务知识与职业道德培训,提高营销人员的技能水平和敬业精神。二是要建立智能电表各项业务操作流程与操作规范,让工作人员在工作中有章可循、有据可依。三是建立常态的考核机制,对工作中出现差错的人员进行严肃处理,以提高工作人员的安全意识与工作责任心。四是要对出现的问题进行分析,总结出现差错的原因,制定防范措施,把问题控制在萌芽状态。
(三)鉴于出现不能杜绝的差异的处理;应建立常态的核对机制。建议当集抄系统上线后在SG186系统开发核对模块,定期核对两套系统的各类参数,包括电表示数、电价、时段、余额等等内容,及时发现差异,及时进行处理。同时,还要经常组织人员到现场对差异电表进行抽查,对差异比较大的表计进行跟踪检查,实时掌握差异动态,既可以了解表计运行状态、也可以发现用户窃电、违约用电等现象,同时还可以找到差异产生的真正原因。让差异逐渐缩小,尽量不要扩大化,把差异控制在一个合理范围,保证SG186营销系统与本地智能电表数据基本一致。
(四)加强智能电表出库时检验和现场施工质量的监督。杜绝故障表计和表计内金额不是标准金额的表计出库,因为第一次开卡时售点人员都是按照预置的50元电费予以扣除,细心核对表计和用户的对应关系,杜绝鸳鸯表计的出现。
(五)拓展SG186系统新的功能。每月在采集用户用电数据的同时,采集表计内的剩余金额,进行比对、自判,同步进行账务的核销。
【关键词】智能电表;智能电网
中图分类号:TB381文献标识码: A
1.智能电表在智能电网中的定位
荷兰能源服务网络协会从功能划分的角度确定了智能电表在智能电网中的定位。总体上,智能电表及AMI的建立是智能电网的基础。从功能的多少和智能化的程度将智能电网的建设以及智能计量系统的建设分为5个层次,从人工抄表、自动抄表、高级计量架构、智能电表、智能电网一步步推进。随着高级数据收集和需求响应能力的提高,智能计量系统能够与广大用户一起在用电高峰时段,实现削峰平谷,以提高电网的安全性和经济性。智能电网自动运行程度的提高、能源效率和节能降耗能力的提高、运行成本的控制都依赖于AMR和AMI的建设和完善。
2.智能电表的现状
目前,国内智能电度表从结构上大致可分为机电一体式和全电子式两大类。机电一体式,即在原机械式电度表上附加,一般而言是在不破坏现行计量表原有物理结构,不改变其国家计量标准的基础上加装传感装置变成在机械计度的同时亦有电脉冲输出的智能表,使电子记数与机械记数同步。这种设计方案采用原有感应式表的成熟技术,多用于老表改造。全电子式则从计量到数据处理都采用以集成电路为核心的电子器件,从而取消了电表上长期使用的机械部件,与机电一体化电度表相比具有电表体积减小,可靠性增加,耗电减少,生产工艺大大改善等优越性,最终会取代带有机械部件的计量表。
电度表作为电费收取的计量依据,涉及到一个抄表问题。从现行技术来看主要有IC卡式,远传抄表式。
2.1 IC 卡电表收费系统
IC卡表的整个收费系统包括主机,IC卡电表和IC卡三部分。IC卡电表收费系统,实现了用电收费电子化,其技术成熟可靠,电力部门可以不必再为收费问题而发愁。但是,从系统的角度来看,由于用户终端与系统主机并没有直接联系,只有在用户持卡交费时才能了解到用户情况,信息反馈滞后,用户终端仍然与整个网络脱节。从经济角度来看电力部门先收费后送电不符合经济政策,可以说在一定程序上侵犯了用户的利益,所以现在有许多城市已经原则上不再审批新的IC卡表项目,从长远来看,IC卡收费系统只能作为一种过渡性产品。
2.2 远程自动抄表系统
远程自动抄表系统实现用电数据的自动抄收,可杜绝人工操作的一切弊端。用户的用电数据可直接进入用电营业的计算机管理系统,用电管理人员可随时监视用电情况,发现问题及时处理。线损情况直接影响着供电部门的经济效益,采用远传抄表后可以几乎同时取得总表读数和分表总读数,随时掌握线损情况,并较容易地分析线损原因以便加以处理。随着形势的发展,居民在银行开设个人账户,营业计算机管理系统与银行联网,完成数据的自动抄收、处理、银行转账交费等全套操作,可真正实现用电管理的自动化。
3.智能电表的特点
3.1 功耗、精度
由于智能电表采用电子元件设计方式,因此一般每块表的功耗仅有0.6w~0.7w左右,对于多用户集中式的智能电表,其平均到每户的功率则更小,而一般每只感应式电表的功耗为1.7w左右。
就表的误差范围而言,2.0级电子式电能表在5%~400%标定电流范围内测量的误差为±2%,而且目前普遍应用的都是精确等级为1.0级,误差更小。感应式电表的误差范围则为+0.86%~-5.7%,而且由于机械磨损这种无法克服的缺陷,导致感应式电能表越走越慢,最终误差越来越大。国家电网曾对感应式电表进行抽查,结果发现50%以上的感应式电表在用了5年以后,其误差就超过了允许的范围。
3.2 过载、工频范围
智能电表的过载倍数一般能达到6~8倍,有较宽的量程。目前8~10倍率的表成正为越来越多用户的选择,有的甚至可以达到20倍率的宽量程。工作频率也较宽,在40HZ~1000HZ范围。而感应式电表的过载倍数一般仅为4倍,且工作频率范围仅为45~55HZ之间。
3.3 功能
智能电表由于采用了电子表技术,可以通过相关的通信协议与计算机进行联网,通过编程软件实现对硬件的控制管理。因此智能电表不仅有体积小的特点,还具有了远传控制、反窃电、预付费用电等功能,而且可以通过对控制软件中不同参数的修改,来满足对控制功能的不同要求,而这些功能对于传统的感应式电表来说都是很难或不可能实现的。
4.智能电表的功能应用
4.1 结算和帐务
通过智能电表能够实现准确、实时的费用结算信息处理,简化了过去帐务处理上的复杂流程。在电力市场环境下,调度人员能更及时、便捷地转换能源零售商,未来甚至能实现全自动切换。同时用户也能获得更加准确、及时的能耗信息和帐务信息。
4.2 电能质量和供电可靠性监控、非法用电检测
采用智能电表能实时监测电能质量和供电状况,从而及时、准确地响应用户投诉,并提前采取措施预防电能质量问题的发生。传统的电能质量分析方式在实时性和有效性上都存在差距。
智能电表能检测出表箱开启、接线的变动、表计软件的更新等事件,从而及时发现窃电现象。对于窃电高发区,通过将总表的数据和其下所有表计数据进行比对,也可以及时发现潜在的窃电行为。
4.3 用户能量管理与节能
通过智能电表提供的信息,可以在其上构建用户能量管理系统,从而为不同用户提供能量管理的服务,尽可能减少能源消耗。建模和预测智能电表采集的水、气、热能耗数据可以用来进行负荷分析和预测,可估算和预测出总的能耗和峰值需求,从而促进合理用电、优化电网规划和调度等。
4.4 预防维护和故障分析、负荷远程控制
智能电表的测量功能有助于实现配网元器件、电能表以及用户设备的预防维护,例如检测出电力电子设备故障、接地故障等导致的电压波形畸变、谐波、不平衡等现象,测量数据还能帮助电网和用户分析电网元件故障和网损等。 通过智能电表可实现负荷的整体联接和断开,也可以对部分用户进行控制,从而配合调度部门实现功率控制,同时用户也可以通过可控开关实现特定负荷的远程控制。
5.智能电表带来的收益、发展方向
5.1 能源用户、电力公司和社会环境方面的收益
智能电表能为用户提供更加准确及时的账务信息,利用准确的用电记录使用户更好地参与到电力市场中,并通过弹性的用电需求而获益,通过更好的电能质量和故障管理来增强人身和设备安全性等。
建立在智能电表基础之上的智能计量系统能够为计量、结算、用户服务、状态估计等商业应用提供简单、高效的解决方案。从配网的电能质量和故障监控以及负荷管理等方面都能获益。通过采用可控的分布式能源将为电力市场提供新的零售产品,增加了市场价格快速变化的灵活性,从而增强了电力市场的竞争性和功能应用的可靠性,减少了电力供应商的市场风险。
通过智能电表可以为水、汽、热等计量表计的通信提供电力供应,并共享远程通信信道从而降低通信成本,将各种能源形式的测量数据汇总后也有助于分析和提高整体的能源利用效率。
5.2 目前国内外常见的应用于集中抄表的几种电表形式
5.2.1 机电结合的电度表
一类机电结合的电度表,在原有的机械表的基础上,加装电子式计数装置和相应的控制、通讯电路,或加上IC卡读写接口以实现自动计量计费和控制,其基本结构是在原有机械电度表的转盘上打孔或涂上能吸收光线的材料,通过光电转换,将机械转盘的转动变换成电脉冲信号,再进行相应的计数处理。这类电度表由于其计量原理没有改动,其计量精度和特性与机械表完全一样,而成本相对较高,其优势在于能充分利用现已安装使用中的大量的机械电度表,且其计量原理为大众所熟悉而容易接受。另一类机电结合的电度表则是采用电子式计量电路在获得数字式脉冲信号后,通过微型电机驱动字码转轮得到电能计数值,这种结构是最简洁可行的电子式电度表的方案,遗憾的是其对计量电路的要求较高,为了保证电度表的计量精度和产品的一致性,就必须在生产过程中加强对元件的筛选和对半成品的调校,增加相应的人力物力的投入并要延长生产周期,从而使电度表的生产费用和成本有所增加。
5.2.2 全电子式电度表
全电子式电度表则是当今国内最先进的一类电度表,其采用先进的单片机技术和专门设计的电能测量集成电路,具有计量精度高、自身损耗低和可靠性高等特点,其中的一些型号还具有复式计费功能。此类电度表的用电量数据已经数字化,可以很方便地与各种数据收集传送电路配合组成自动计量计费的系统,是现行家用电度表的换代产品,该类产品的大量使用具有巨大的经济效益和社会效益。国内近几年流行以下几种抄表模式:总线制集中抄表、电力载波抄表
电表部分采用智能电表,各户智能电表信号线并接在一根总线上,总线连接到楼下转接器,各楼转接器与小区的集中器相连,由集中器集中供电。
电力载波集中抄表系统是直接利用现有低压输电线路进行数据传输的集中抄表系统,省去了铺线工程,优势明显。该系统集微电子技术、通讯技术和计算机技术于一体的高新产品,具有高可靠且安装简单等显著特点。但由于电力线是给用电设备传送电能的,而不是用来传送数据的,所以电力线对数据传输有许多限制,另外电力线上的高削减、高噪声,使电力线成为一个不理想的通信媒介,但由于现代通信技术的发展,使电力线载波通信成为可能,其中数据信号的信噪比决定传输距离的远近。
6.结语
综上所述,智能电表在智能电网中发挥着非常重要的作用。智能电表的广泛安装还可以带动一大批下游产业,甚至是一个行业;而且智能电网的建设还可以为我们节省大笔资金的同时轻松做到对“峰谷差”的调节,因此智能电表在智能电网中不仅有着良好的经济效益,还有着良好的社会效益。因此,发展智能电表的应用使我们现在工作中的重点以及难点,我们只有通过不断地努力,克服困难,扩大我国智能电表在智能电网中的应用范围,在推进我国电力事业向前发展的同时,也为我国经济的飞速发展增添新的动力。
参考文献:
关键词:智能电表 智能用电 作用 功能
中图分类号:U223 文献标识码:A
近年来,随着城市建设高速发展,人民生活水平的不断提高,全国电力供需矛盾日益突出,加强电力需求管理,控制不合理用电,实现电力需求管理和综合电力资源管理,是电力供应发展的方向。而智能电表是智能电网的智能终端,它已经不是传统意义上的电能表,智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外,为了适应智能电网和新能源的使用它还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能,防窃电功能等智能化的功能,智能电表代表着未来节能型智能电网最终用户智能化终端的发展方向。
1 智能电表的概念
早在20世纪90年代就出现了智能的概念,1993年静止式电表刚刚出现时,其价格是机电式电表的10~20倍,因此主要应用于大型用户。之后随着具有过程通信能力的电表数量的增加,亟需开发新的系统来实现抄表和数据管理。在这样的系统中,计量数据开始向配网自动化等系统开放,但这些系统还无法有效利用相关数据。随着技术的进步,批量生产的静止式电表能以很低的成本获得强大的数据处理和存储能力,从而促使小型用户电表的智能化水平得到大幅提升,静止式电表也逐步取代了传统的机电式电表。
2 智能电表的特点
由于采用了电子集成电路的设计,再加上具有远传通信功能,可以与电脑联网并采用软件进行控制,因此与感应式电表相比,智能电表不管在性能还是操作功能上都具有很大的优势。
2.1 功耗
由于智能电表采用电子元件设计方式,因此一般每块表的功耗仅有0.6w~0.7w左右,对于多用户集中式的智能电表,其平均到每户的功率则更小。而一般每只感应式电表的功耗为1.7w左右。
2.2 精度
就表的误差范围而言,2.0级电子式电能表在5%~400%标定电流范围内测量的误差为±2%,而且目前普遍应用的都是精确等级为1.0 级,误差更小。感应式电表的误差范围则为+0.86%~-5.7%,而且由于机械磨损这种无法克服的缺陷,导致感应式电能表越走越慢,最终误差越来越大。国家电网曾对感应式电表进行抽查,结果发现50%以上的感应式电表在用了5年以后,其误差就超过了允许的范围。
2.3 过载、工频范围
智能电表的过载倍数一般能达到6~8倍,有较宽的量程。目前8~10倍率的表成正为越来越多用户的选择,有的甚至可以达到20倍率的宽量程。工作频率也较宽,在40HZ~1000HZ范围。而感应式电表的过载倍数一般仅为4倍,且工作频率范围仅为45~55HZ之间。
2.4 功能
智能电表由于采用了电子表技术,可以通过相关的通信协议与计算机进行联网,通过编程软件实现对硬件的控制管理。因此智能电表不仅有体积小的特点,还具有了远传控制、复费率、识别恶性负载、反窃电、预付费用电等功能,而且可以通过对控制软件中不同参数的修改,来满足对控制功能的不同要求,而这些功能对于传统的感应式电表来说都是很难或不可能实现的。
3 智能电表在智能用电中的作用
3.1 电能的计量
与传统电表相比,智能电表是可编程的电表,不仅能计量电能,而且可测量和存储更多的数据,功能更加强大。它可以根据预先设置的时间间隔进行测量和存储各类电能和电量数据,具有正反向有功、四象限无功电能计量功能,并可通过软件编程实现组合。它还具有分时计量功能,即可按相应的时段分别累计并存贮总、尖、峰、平、谷有功电能和无功电能。3.2 最大需量的测量
智能电表可测量双向和分时段最大需量,并能显示日期和时间,且能存储带时标的数据。最大需量值可以手动按键清零或抄表器清零, 需量清零有编程开关、密码限制。最大需量测量采用滑差方式,需量周期和滑差时间可设置。当发生电压线路上电、时段转换、清零、时钟调整等情况时,电能表从当前时刻开始,按照需量周期进行需量测量,当第一个需量周期完成后,按滑差间隔开始最大需量测量。在一个不完整的需量周期内,不做最大需量的记录。3.3 数据的管理
智能表能根据需要选择记录六组数据。一组是电压、电流、频率;二组是有功功率、无功功率;三组是有功总电能、无功总电能;四组是功率因数;五组是当前需量;六组是四象限无功总电能。负荷记录间隔时间可以根据规约任意设置,记录数据带有时标。在记录有功总电能、无功总电能、四象限无功总电能,时间间隔为1分钟的情况下,负荷记录存贮空间可记录不少于40天的数据容量。能对特定时刻的重要数据存贮冻结。数据冻结方式分为定时冻结、瞬时冻结、日冻结、约定冻结、整点冻结等。每种冻结方式均可通过相应的冻结数据模式字选择数据类型进行冻结,可选择正向有功电能、反向有功电能、组合无功1电能、组合无功2电能、四象限无功电能、正向有功最大需量及时间、反向有功最大需量及时间、变量等。3.4 电能表运行异常的监控
智能电表可测量电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、相角、电网频率、电池电压等。提供越限监测功能,可对线(相)电压、电流、功率因数等参数设置阀值并进行监测,当某参数超出或低于设定的限值时,以事件方式进行记录。记录电表失压、欠压、过压、断相、全失压、电压逆相序、电流逆相序、电压不平衡、电流不平衡、失流、过流、断流、潮流反向、过载、掉电、需量超限、总功率因数超限等事件,记录参数编程、电表清零、需量清零、事件清零、校时、时区时段参数配置、开表盖、开端钮盒、跳闸、合闸等事件。智能电表能记录三相电压及分相电压的最高电压及出现时间、最低电压及出现时间,统计电压监测时间、超上限时间、超下限时间、电压合格率、电压超限率等;可连续记录统计最近12个结算日的电压合格率统计数据;可测量三相电压、三相电流波形失真度及32次以内谐波含量。智能电能表能实时监测电能质量和供电状况,为解决用电纠纷和用户投诉事件提供依据。同时也能及时发现问题,及时采取相应措施,保证为用户提供合格的电能。能测量电网的运行参数,其测量的数据多,准确性强,数据处理正确,能为电网的事故分析和管理决策提供依据。3.5 智能化需求侧管理
需求侧管理是指电力供需双方共同对用电市场进行管理,以提高供电可靠性,减少能源消耗及供需双方费用支出的一种管理模式。它是以经济激励为主要手段,引导和刺激广大电力用户优化用电方式、提高终端用电效率、实现节电管理系统工程。通过智能电能表可实时监测电网的运行状态,跟踪监测用户用电的全过程,确定最优运行和负荷控制计划,优化用电方案,并通过合理的电价结构引导用户转移负荷,自觉错峰填谷,平坦负荷曲线。3.6 提高配电网负荷预测的准确性
在配电网中,由于负荷节点多、参数多样、表计不全、缺乏实时监控设备等因素,难以获得准确的负荷数据,从电量预测或从现有负荷密度入手进行负荷预测的准确性不够高。利用智能电能表与终端通过信道及时将数据输入到主站, 就能减少不确定因数的影响,提高负荷预测的准确性。3.7为客户提供多样化的服务
随着社会进步,客户需求也越来越高,我们的服务也需与时俱进,国网江苏省电力公司的微信公众平台给客户提供了准实时电量查询功能,这是江苏省电力公司以客户需求为导向,不断提升服务品质又一重要举措。正是由于智能电表的全面应用,电能信息采集系统对电表数据的定时采集,才有了这种便捷、贴心的服务的产生。
结束语:总之,与传统感应式电表相比,智能电表不仅有高可靠性、高准确度等优点,而且还有适应现代在多样化用电要求的各种功能。同时由于采用软硬件结合的操作方式,这就使得智能电表在控制和使用上更加灵活,同时还可以通过软件的进一步开发适应不断变化的市场需求。相信在不久的将来,随着产品进一步的应用推广和技术上的更成熟完善,这种现代化的电能计量产品,将更多地被用户认可和选用。
参考文献:
关键词:智能电表 抗干扰 控制模块
中图分类号:TU855 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0018-01
OTDR/BOTDR光测试模块是智能电表抗干扰监测站的核心,该模块由项目组自主研发设计,OTDR测试卡的成功研发将能改变我国需要从国外进口测试卡的尴尬局面,解决接口单一、成本昂贵的问题,并且对电力安全起到了至关重要的作用。
OTDR具有和雷达相似的工作原理。在智能电表抗干扰系统的一端,OTDR发射光脉冲到智能电表抗干扰系统内,然后在端口重复不断的接收从每个点上返回来的信息,由于光脉冲在传输过程中,遇到连接器、断点、接合点等事件而发生了散射和反射,一部分散射和反射的值就会返回至OTDR中。将这些值以轨迹曲线的形式描绘出来,便是整个智能电表抗干扰段内信号强弱的展现。
1 智能电表抗干扰功能分析
1.1 抗干扰指标设计分析
光发送端采用OKI OL5206N-120/P20脉冲型激光二级管,波长1550nm,输出功率120MW,光接收端采用NEC公司的NR8300FP光探测器,NR8300FP为InGaAS雪崩型光电管,接收波长为1310nm、1550nm,响应度为0.94A/W,倍增因子M=40,反向偏置电压为70V,温度控制采用温度传感器芯片LM335,采集光探测器的温度,控制风扇的转动。
如果使用1310nm的测试波,智能电表抗干扰衰耗约为0.4db/km,能测试40/0.4 =100km。通常,被测的智能电表抗干扰长度不会超过30km,即使采用光开关级联的方式,整个路经由的长度也不会超过100km。因此,使用40dB动态范围的OTDR卡对智能电表抗干扰系统进行测试是合适的。
1.2 抗干扰断点设计
OTDR是光时域反射仪(Optical Time Domain Reflectometry)的英文缩写。它在各种光通信网络的智能电表抗干扰状态测试中得到广泛应用,通过测试得到的反射值和回波损耗计算智能电表抗干扰传输系统中的智能电表抗干扰距离、智能电表抗干扰衰减、接头损耗、链路损耗、智能电表抗干扰断点等。OTDR设备正是利用这两种反射去测量并计算智能电表抗干扰传输的反射系数和损耗。
2 智能电表抗干扰散射分析
2.1 瑞利(Rayleigh)散射
智能电表抗干扰介质的主要成分是二氧化硅,二氧化硅的密度会随着环境等变化产生微观变化,同时,智能电表抗干扰效果是有区分的,由于这些成分浓度的不均匀导致智能电表抗干扰系统中存在一些区域,这些区域的折射率分布不均,正是这些不均匀分布导致了光的散射,这就是瑞利散射。如果智能电表抗干扰发生了中断,则中断点之后的所有采样点的背向散射光功率消失为零。因此,我们可以根据反射光功率的值,判断智能电表抗干扰断点位置。
2.2 菲涅尔(Fresnel)反射
光在智能电表抗干扰系统内传输时,如果遇到智能电表抗干扰系统的物理缺陷处、断裂面或两种不同介质的分界面,就会发生反射和折射现象。菲涅尔反射的强弱与通过的光功率成正比,一般情况下,菲涅尔反射光功率比瑞利背向散射光功率大得多。
在对智能电表抗干扰进行测试时,OTDR卡发出的光脉冲遇到连接点或物理缺陷点,就会产生菲涅尔反射。由于菲涅尔反射光功率比较高,因此,在描绘出的后向散射曲线图上,它是一个明显的凸起。
3 抗干扰光功率检测设计
光功率监测是指通过对智能电表抗干扰端入射光的光功率不断进行监测,当发现光功率异常时启动OTDR测试的一种触发测试方式。具体方法可以和不同的测试手段相结合。以下介绍两种方案。
3.1 光源+光功率计(OPM)
此方案需要占用测试智能电表抗干扰系统资源,一根用于承载光源发出的测试光,一根用于测试光功率。在被测智能电表抗干扰线路的一端,利用光源向智能电表抗干扰发射功率稳定的测试光,在另一端使用光功率计接收并对光功率进行分析。如果光功率异常,则产生告警并通知OTDR启动测试。由于智能电表抗干扰发生了中断,承载光源的备纤也会中断,光功率模块必然检测到异常,继而触发测试;如果智能电表抗干扰出现其他衰耗,同样备纤上的光功率会受到影响。因此,该方案基本上能够实现对智能电表抗干扰故障的实时监测。但是,使用此方案时,系统需要添加光源、光功率计等硬件,并且会占用两条空闲智能电表抗干扰系统通道。
3.2 分光器+光功率计(OPM)
此方案取消了光源的添设,也不占用空闲备纤,而是在传输业务智能电表抗干扰上增加了一个分光器,分光器是将智能电表抗干扰系统中的业务信号光分出3% 送至光功率数据采集单元,由光功率计监测被分出的这3%的光信号的变化情况。如果智能电表抗干扰系统出现故障,该3%的光信号也会出现异常。因此,系统启动OTDR对相关智能电表抗干扰系统功能进行测试。使用此方案时,系统需要配置光功率模块,不过它已经集成在分光器中。同时,该方案可以节省备纤的使用。
参考文献
[1] 李向锋,宗建华.Joe Imfeld.IEC62059标准在智能电能表可靠性预计与考核验证方法上的应用[J].电测与仪表,2010(1).
关键词:专业管理 监督管理 实验
一、专业管理的目标描述
(一)专业管理的理念或策略
智能电能表是一种新型的全电子式电能表,它有着自身的特点与优势。智能电表由测量单元、数据处理单元以及通信单元等组成,同时具有电能量计量、信息存储及处理、自动控制以及信息交互等功能。随着智能电能表的广泛应用,传统的的营销计量管理模式已经不能满足智能电能表管理的实际需要。供电企业需要在结合智能电能表技术特点的基础上,实现智能电能表质量监督、运行维护以及实时网络管理等方面的创新
(二)专业管理的范围和目标
管理范围:对智能电能表生产、供货、检测、安装调试、运行维护、故障处理等全过程、全寿命周期所有环节进行全程质量监督。
管理目标:智能电表质量关系到千家万户的切身利益,关系到抄表数据的准确性和完整性,为计量管理、用电检查、电费抄核收、优质服务等工作提供数据支持和技术支撑。
(三)主要工作方法
1.智能电能表质量监督坚持“质量至上、尊重事实、依法办事、公正透明”的工作方针,遵循“标准统一、内容完整、流程规范、方法一致”的工作原则。
2.建立适合智能电能表全过程质量监督管理的工作标准。用于指导智能电表全过程质量监督管理工作,这不仅有利于智能电能表质量问题的追究,也有助于相应的检查与考核。
3.高度重视对智能电能表计量性能的监督管理,在智能电能表保持正常运行条件下,建立以智能电表实际的计量准确性和故障率作为主要考核指标的评价系统。
(四)主要工作内容
1.供货前质量监督
在明确供货厂家后,组织相关技术人员赴智能电表生产厂家现场监造和飞行抽检。按照国网公司Q/GDW 364、356--2009等技术标准规定的试验项目及试验方法逐条检测,重点做了以下工作:
(1)对厂家的硬件实验(电磁兼容、耐压、功耗、高低温环境等)严格按程序进行,确保表计性能稳定,符合要求;
(2)元器件必须和国网电科院送检样机一致,部分重点元器件需是国网指定厂家或进口元器件;
(3)电路板整体结构必须和国网电科院送检样机一致;
(4)表壳质地、外观必须满足国网公司统一标准要求;
2.到货后质量监督
每到一批次电能表,我局都严格按照省公司要求数量进行抽样送检。省公司抽样检定合格后方才开展全检验收检定试验工作。
按规程要求,所有电能表都进行了基本误差、电能表常数试验、启动试验、潜动试验、日计时误差、交流电压试验。
3.安装过程中的质量监督
(1)智能电表安装前期施工设计质量控制
(2)现场施工质量控制
(3)施工质量监理控制
4.日常运行维护质量监督
加强对运行智能电表的抽样测试,由计量中心负责实施,按照智能电能表供应商、类别和到货批次分别在智能电能表运行后年份开展定期抽样试验,试验样本按照Q/GDW206-2008确定,试验项目和试验方法按照国网公司技术标准执行。
5.确保流程正常运行的人力资源保证。
为确保智能电表安全、稳定、高效地运行,规范智能电表安装及运行维护,提高智能电表运维水平,按照国家电网公司“集团化、集约化、精益化、标准化”的管理要求,根据国家电网公司和四川省电力公司颁布的“一部三中心”建设管理确定人力资源保证。
二、评估与改进
(一)专业管理的评估方法
通过各单位对智能电表实际运行情况的调查和换装后所带来的经济效益(包括:节约现场工作人员成本、增售创利、减少漏计的追补和追补电量电费的困难等)和社会效益进行评估。坚持从指标数据来量化评估智能电表的实用化运行情况,从到货前抽检合格率、到货后全检验收合格率、日常运行故障率、履约能力、售后服务等指标组成智能电表质量监督评价表,对智能电表供应商进行综合评判,对各智能电表供应商质量履约评价作为国网公司选择供应商的一个重要条件,促使各智能电表供应商积极做好全面质量控制。
(二)专业管理存在的问题
智能电表检定是一个系统工程,需要进行型式试验、全性能检定试验、到货后抽样检定试验、全检验收试验等多种试验。目前,受检定设施设备所限,我局只能开展全检验收试验,到货后抽样检定等其他试验只能由省计量中心完成。