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中圖分類號TM933 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)37-0173-02
0 引言
隨著社會經濟的發展,用電量逐年攀高,而竊電問題也愈加突出,據保守估計,我國每年因竊電導致的電能損失高達200億,從供電企業角度講,會導致企業的經濟損失,影響企業發展,從全局考慮則會影響國家利益和社會和諧穩定[1-3]。當前的形勢是電子式電能表逐步全面代替感應式機械電能表,有針對性的竊電手段也趨于隱蔽化和科技化,增大了檢查的難度。本文立足于現代用電管理與電子式電能表計量,探討竊電手段與竊電防范措施。
竊電的方法多種多樣,但其主要類型和常見方法有以下幾種[3-5]:1)利用表殼或電表箱的漏洞,開箱開蓋對電表進行改造;2)利用外部磁場干擾電表的正常計量;3)移動、改變、移除電能表的正常接線,增加外部導線,減少進入電能表的電流、降低電能表測量電壓以減少電表的計量;4)增加二極管、電阻、電容等額外器件,以改變回路電壓的波形、相位,從而減少計量。
1 利用負荷管理系統發現竊電
電力負荷管理系統,又稱負控系統,是當前廣泛采用的一種負荷管理手段,其終端一般安裝在用戶變電站中,通過無線電傳送方式,從終端獲取采樣數據,對用戶需求進行實時監控,并將用電數據進行存儲。通過對存儲數據的分析和處理,可以發現竊電及漏計量等隱患,特別適用于當前高科技竊電的情況。其主要方法包括用電分析、采樣數據分析、用電異常監測等。
用電分析法是通過負控系統的用電量與用戶以往的用電情況進行比較。如果用戶生產情況變化不大,而統計電量突然減少,便可作為重點檢查對象。這種方法主要針對用戶竊電時采用將計量互感器短路、短路、某相旁路等方法,這種方法的結果在數據上表現為較少為原數據的1/2,1/3等,個別情況甚至為0。
采樣數據分析法是將終端采樣得到的電流電壓數據,進行電能計算,與終端電表的數據進行比對,如果發現采樣數據的計算量與終端電表的實際測得量相差較大時――一般超過30%認為較大――則需要對終端電表進行實地檢查,這種方法主要針對于用戶更改計量用TA/TV,而采樣數據來自于其他TA/TV,因此通過二者累計電量的對比便可發現可能的竊電。
用電異常監視法,主要針對于某相電壓或電流的數據突然變化、或與其他相相比異常大或異常小的情況,則由負控系統告警,進而進行現場檢查,不但可以發現竊電情況,還可以避免因TA/TV損壞導致的計量損失。
電力負荷管理系統的有效利用,成為了發現竊電極為有效的方法,特別是在現場檢查不便的情況,可以及時從監控端發現并提醒。
2 用電檢查發現竊電及解決竊電
用電檢查是查找現場故障點、確認竊電狀況予以處理,以及發現用電安全隱患的有效措施。通過電力負荷管理系統的遠程監控和分析,只能查找到可能的竊電,而現場的用電檢查則是必須的步驟。考慮到電子式電能表的特殊性,本文不重復介紹傳統電能計量中常用的檢驗方法,僅介紹電子式電能表專用的現場檢查措施,需要指出的是,傳統檢查方法仍然是非常有效的方法。
1)檢查是否存在電表箱、電能表表盤、鉛封的損壞狀況,一旦發現,細致檢查內部有無改造情況,有無外接器件、外接回路等可能造成計量損失的部分。由于電子式電能表有電流電壓顯示方式,因此可以通過使用鉗形電流表等外接測量工具,對比實測電流電壓與電能表顯示的電流電壓對比,發現是否存在竊電情況;
2)雖然電子式電能表在設計時考慮到了強磁影響,但部分廠家出于成本考慮,其實際產品屏蔽效果常常不足以保證電能表在強磁狀況下正常工作。現場檢查時,應對電能表的磁屏蔽設置,現場的磁場強度進行特別檢查,防止利用強磁影響計量;
3)對電能表計量數值、內部軟件的檢查。由于電子式電能表需要通信接口,如RS485、RS232、紅外接口等,現已發現竊電者利用通信接口的數據傳輸功能,竊取電表內部核心程序及密碼,通過修改內部程序,計量數值清零或設置數值,還有通過改變內部時鐘,利用分時計價,達到高價時段低價計費的目的。這就需要現場檢查時對可能發生的情況,進行細致檢查電表外部以及通信接口的連接良好,采用核對以往的記錄數據,查看軟件信息方法等方法進行全方位檢查。
3 加強宣傳教育遏制竊電
檢查、處理等方法都是補救手段,隨著當前竊電方式層出不窮,檢查難度越來越高,而現場檢查和處理也使供電營銷管理人員窮于應付,浪費了大量資源,提高了供電公司的運行成本,從根本上解決問題,還是需要廣大電力用戶的提高用電意識,自覺地避免竊電。而對用戶加強宣傳教育,成為了一種最為有效的方法。
通過網絡、電視、紙質媒體等多種方法進行宣傳,應利用群眾喜聞樂見的方法,如漫畫、動畫、公益廣告等形式,宣傳中除了體現法規對于竊電行為的嚴肅處理外,還應體現人性化內容,如竊電的危害、非法改裝的安全隱患以及對用戶自身可能造成的損失等。同時,應號召廣大群眾相互監督,通過廣大群眾發現竊電不法行為,為供電公司提供線索,充分發揮廣大群眾的力量,并給予獎勵。此外,多種推廣節能節電措施方法的宣傳,使用戶通過合理的方法降低電能使用量,通過有計劃的錯峰用電來從而減少用戶的用電費用。
4 結論
隨著電子式電能表的廣泛采用和用戶側管理手段的采用,竊電手段趨于隱蔽化、科技化,竊電的發現難度越來越高。通過電力負荷管理系統,可以通過比較、統計等方法發現可能的竊電情況,通過多種方法的現場檢查,可以核對是否實際的竊電。而通過以網絡為代表的多種媒體,進行有效地宣傳教育,可以遏制少數用戶的竊電行為,更可以號召廣大用戶為遏制竊電行為出一份力,共同維護公平用電,通過節電等措施來節省用電費用。
參考文獻
[1]劉利成,匡少龍.電子式電能表的防竊電功能研究[J].安徽電力,2009,26(1):16-19.
[2]沈鑫,張林山,王昕.電子式電能表技術鑒定與防竊電分析[J].云南電力技術,2009,37(1):58-59.
1 概述
現代企業管理強調自動化、智能化,要求以高新技術手段確保經濟杠桿調配電能的使用,以求更高的供用電效率,這便對電能計量儀器儀表提出了多功能化的要求,希望它不僅能計量電能,而且也能應用于管理。作為測量電能的專用儀表自誕生至今已有一百多年的歷史,最早出現且至今仍在普遍采用的感應式電能表雖然結構簡單、可靠性高且價格便宜,但其功能單一,測量準確度較低,已不能適應電力企業供用電管理現代化飛速發展的需求,正逐步被電子式電能表所替代。
2 電子式電能表的特點
電子式電能表采用電子技術,將單相或三相交流功率轉換為脈沖量或數字量,運用計算機技術實現各種運算與數據處理以及擴展功能。與傳統的感應式電能表相比,具有很大優勢,電子式電能表的特點是高技術、高工藝、高效益,它使電能表從傳統的勞動密集型變為技術密集型。
現將其主要特點分析如下:
2.1 測量精度高
電子式電能表是在數字式功率表的基礎上發展起來的,它采用電子乘法器實現對電功率的測量,使其在很寬的電壓、電流范圍內實現1.0級及以上高精度的電能測量。與普通感應式電能表相比,其測量精度高主要表現在以下三點:
2.1.1 測量誤差小
1.0級電子式電能表誤差很容易控制在±0.5%以內、0.5級表在±0.2%以內、0.2級表可達到±0.1%以內,而感應式電能表由于存在磨擦力矩等因數的影響,誤差較大,達到0.5級已很不易,若要進一步提高就顯得十分困難。
2.1.2 誤差曲線平直
電子式電能表從負載下限到最大負載,誤差數據基本不變,在整個負荷范圍內曲線保持平直,表計誤差易于調整。而對于感應式電能表,由于受其工作原理和制造工藝所限,在最小負載和最大負載情況下測試,其誤差數據各有不同,在整個負荷范圍內誤差曲線不平直,表計誤差的調整比較困難。
2.1.3 誤差性能穩定
電子式電能表每年的校驗數據變化較小,而感應式電能表由于存在機械磨損等因素,必須定期進行誤差調整校驗,這對于大用戶表計可以這樣處理,而對于小用戶及居民用戶,則很難實現。
2.2 本身功耗低
電子式電能表接入PT二次回路后,電壓二次回路的輸入電流僅為10mA左右,感應式表則有70-100mA,而且一只電子式電能表可同時實現有功、無功及最大需量測量,即至少取代三只感應表,可適當減小PT二次回路壓降,這對于提高電能計量精度、減小電量損失作用較大。
2.3 操作簡便,可實現遠方測量
2.3.1 受安裝位置影響較小
感應式電能表由于受原理的限制,對其安裝位置尤其是懸掛垂直角度要求很高,否則會影響精度及壽命。而對于電子式電能表,由于采用電子技術,其精度取決于采樣及運算的準確度,受安裝位置的影響較小。
2.3.2 便于實驗室與現場校驗
電子式電能表的電能脈沖有LED閃爍、直接輸出、繼電器或光電耦合輸出方式,可方便地與校驗設備連接,便于實驗室與現場校驗。
2.3.3 抄表方便,可實現遠程測量
電子式電能表以LCD屏顯示時間、表號、電量數據及監測信息,所有的電量數據都配以相應的代碼自動循環顯示,這使得抄表人員一目了然,也可以通過紅外抄表器或掌上電腦抄表。此外,電子式電能表配有脈沖輸出端子及數據通信接口,很容易實現電量數據的采集與傳送,以實現遠程自動抄表。
2.4 引入單片機后,可實現功能擴展
2.4.1 計量功能及復費率
電子式電能表利用單片機處理與控制技術,可方便地實現正、反向有功,感、容性無功或四象限無功的累計和多月電量的存儲,并依據內部時鐘分時計量,從而實現時段/費率功能。同時,又具有最大需量計算功能,并很方便地改變需量積分周期和滑差時間。因而一只電子式多功能電能表,可以取代正、反向有功、無功電能表及需量表。
2.4.2 輔助測量功能
電子式多功能電能表可以測量電壓、電流、功率、功率因數等參數,以利于值班人員監測運行狀態;表計本身還可以根據這些參數,記錄用戶負荷曲線。
2.4.3 故障記錄及判斷功能
電子式多功能電能表主要有失壓次數及失壓累計時間記錄、接線方式判別、編程時間及次數記錄、異常情況報警等功能。這些功能對于防止非法操作、判別竊電、追補損失電量有很大幫助。如人為斷相,則LCD屏有缺相指示,失壓記錄中記載失壓時刻,失壓相別及失壓累計時間等數據,可以很清楚地掌握表計運行狀態。
3 電子式電能表應用中的相關問題
電子式電能表是電子技術與計算機技術相結合的產物,隨著科技發展與電能計量管理的逐步現代化,取代傳統的感應式電能表已是必然趨勢。在逐步推廣過程中,必然會不斷改進與完善,下面提出一些應用中的相關問題,供業內同行參考:
3.1 可靠性問題
大規模專用集成電路的應用,使得電子式電能表結構大為簡化,可靠性有了較大提高,但一些關鍵器件如大屏幕LCD,無論對于國產表還是進口表,仍有些問題存在。比如:剛察縣海塔爾煤礦地處海拔3800米左右,常年平均氣溫在零下1℃~3℃之間,最低可達零下28℃,這將會使無保暖設施的計量裝置不能可靠運行,特別是電子式電能表的LCD液晶屏常常無法正常顯示,影響電能的準確計量。還有抗干擾能力與抗過電壓能力,對于高壓表計,由于PT的隔離作用與電壓波動小而問題不大,但對于低壓表,由于電壓回路直接接入電網,則存在電網浪涌沖擊或其它干擾信號與電網電壓長時間偏高而造成電子式電能表損壞的情況。
3.2 電流互感器的選取問題
典型的電子式電能表電壓回路功耗小于5VA,電流回路功耗小于1VA,若再采用計量專用二次回路,電流互感器幾乎接近空載運行,不符合規程要求的電流互感器二次負載應在25%~100%額定負荷范圍內運行的要求。在這種情況下,CT誤差為正,且可能會超出允許值,這是應該重視的問題。以往CT的選限,是依據感應式電能表的負載特性而定的,采用電子式電能表后,應作一些相應的規定。
3.3 表內信息代碼統一化問題
目前進口表,已根據要求采用了統一的顯示代碼,對于國產表,在難以完全統一的情況下,對于抄表所需的數據,代碼也要求與進口表一致。這樣,無論對于人工抄表還是自動抄表,實現了統一化,簡單化。
3.4 手持抄表器,通訊光電頭的統一問題
目前,無論是進口表還是國產表,都配有自己的抄表器和通訊光電頭,這樣對于現場工作人員來說,需要多種型號齊備,配套使用,累贅而又麻煩。建議采用統一的標準輔助設備,不同廠家配件均能通用,這在技術上是容易實現的。
3.5 不可盲目要求多功能
電子式電能表采用計算機技術,可擴展多種功能。有的制造商被盲目要求做多種費率、多種時區、多種時段、多月存貯電量及負荷曲線等其它輔助功能。這不僅不符合我國的實際情況,而且功能的增多反而會影響電子式電能表的可靠性。應該認識到這只是一只電能表,除要求必需的電量數據外,輔以相應的運行監測所需的時間、電池狀態、接線狀態、電表編號、失壓記錄、脈沖輸出及數據通訊接口就可以了。這樣既可以保證電能表運行的可靠性和應用的簡潔性,又降低了成本。
3.6 人員培訓問題
目前從事電能計量工作的人員,以往學習較多的是感應式電能表的原理與調校。電子式電能表由于技術上完全采用電子技術與計算機技術,對電能計量人員更多的要求則是測試、運行狀態判別、一般故障處理、脈沖輸出與通訊接口的熟悉。這就要求老人員要利用已掌握的電能計量基礎,加強電子技術與計算機技術基礎方面的學習,逐步掌握電子式電能表的原理、應用及維護。同時,上級主管部門應加強這一方面的培訓,以利于電子式電能表的正常運行與推廣。對于新人員,應考慮引進具有一定電子技術專業基礎的畢業生,以利于熟悉與掌握電子式電能表的技術和運用管理。
4 結束語
供用電管理系統的逐步自動化與現代化,向作為管理基礎的電能計量儀器儀表不斷提出新的更高的技術要求,依托于計算機、微電子技術的日新月異而迅速發展的現代電子式電能表技術,也必將在更廣泛地應用過程中,推動并加快用電管理系統的自動化與現代化進程。
中圖分類號TM933.1 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)119-0075-02
0 引言
電子式電能表包括電能測量單元和數據處理單元,這兩個單元均是由大規模集成電路組成的。電子式電能表具有一般電能表的計量電能功能外,還具有分時、測量需量等兩種以上功能,能顯示、儲存和輸出數據。與機電式多功能表相比,電子式多功能電能表具有故障率低、準確度等級高、負荷特性較好、防竊電能力強、應用領域廣、誤差曲線平直、功率因數補償性能較強、自身功耗低、可具有預付費功能等優點。電子式電能表根據各自特點可分為:基波電能表、單相普通電子式電能表、單相預付費電能表、單相復費率電能表、防竊電電能表、多用戶電能表。
1 電子式電能表的原理及特點
1.1 基波電能表的原理及特點
由于大功率整流在電氣化鐵道中的普遍應用,鋼鐵工業中電弧爐的普遍使用等,電網中存在著大量諧波。諧波的大量存在降低了電力系統經濟效益、影響電網安全穩定運行。基波表以硬件和軟件兩種方式實現濾波功能,只計量基波電能,解決了諧波影響電能計量問題。軟件實現濾波功能可采用傅式算法,需要功能強大的DSP;硬件實現則通過低通濾波器,合理選擇轉折頻率濾除諧波。下面以硬件低通濾波器實現的三相基波表為例詳細說明。圖1為三相四線式基波表原理框圖。
與普通表相比,基波表增加了虛框內的低通濾波器電路,具體實施時,需在原電能表內電源板上電壓通道的電阻分壓電路參數以及電流放大通道的放大倍數方面做相應調整。
基波表的特點是以硬件和軟件兩種方式實現濾波功能,只計量基波電能,解決了諧波影響電能計量問題。
1.2 單相普通電子式電能表的原理及特點
單相普通電子式電能表用于居民用戶用電計量、收費,它的使用數量大范圍廣。單相普通電子式電能表的原理框圖如圖2。
它一般由如下幾部分構成。
1)測量模塊。由電壓、電流變換以及電壓電流乘法器構成;
2)電源回路。提供整個表計的直流供電電源;
3)顯示器。可以由機械計度器或數碼管或液晶顯示器構成。
其他部分可根據用戶需求配置。
單相普通電子式電能表的特點是成本低、結構簡單,具有電能計量顯示、LED及光耦功率脈沖輸出功能。
2.3單相預付費電能表的原理及特點
在普通電能表的基礎上,增加微處理器、表內跳閘繼電器、IC卡接口以及數碼顯示器或液晶顯示器就構成了預付費電能表。單相預付費電能表通過IC卡接口連接的IC卡可以實現傳輸電量數據和預購電費數據功能,自動進行欠費跳閘。預付費電能表原理框圖如圖3所示。
單相預付費電能表測量模塊與普通電能表沒有區別,微處理器接收到測量模塊送來的功率脈沖進行電能累計,并將信息存入存儲器,同時將已購買電量進行剩余電費遞減,在用戶使用欠費時給出報警信號并控制電能表跳閘。同時通過監測IC卡接口,可自行判斷插入卡的有效性以及購電數據合法性。
預付費表的優點是可解決流動人口用戶的電費收取問題,不需要進行人工抄表,利于用戶增強電是商品的意識,有利于用電管理部門提高電能管理水平,具有一定的防竊電能力。同時,它也有局限性,表現在,需要增加配電營業廳網點,投入資金量較大,與長壽命表相比功耗較大,由于某些表計的設計原因可能會使線損無法統計等方面。
2.4單相復費率電能表的原理及特點
復費率電能表與普通電子電能表不同的地方在于復費率電能表安裝有微處理器,同時還裝有時鐘芯片、通信接口電路、顯示器等,其中的顯示器可以是數碼管顯示器也可以是液晶顯示器。單相復費率電能表是根據設置的時段參數進行分時電能計量的,實現了居民用戶電量分時計費。單相復費率電能表的原理框圖如圖4。
串行通信接口一般由遠紅外及RS485接口。時鐘模塊提供標準時間。實際使用中多使用黑白表。黑白表是單相復費率表的一種特例,黑白表只有白天和黑夜兩個時段和費率[2],黑夜時段電價遠低于白天,引導用戶在黑夜多用電。
2.5防竊電電能表的原理及特點
通過在電子表上做相應的改進可提高電能表的防竊電能力。
1)防反接電流線竊電。電子式電能表一般都具有將反向用電計入正向的能力;
2)防表外短接電流線竊電。對于采用了錳銅片分流的電流表,它的電流回路電阻很小。在表外短接時,分流不明顯,預防了竊電。此外還可采用專門回路判別,原理如圖5。
圖5中,正常時流過L(相)線和流回N(零)線的電流應完全相等(平衡),則S點應為高電平。一旦跨接偷電時,則很難保證L(相)線和N(零)線的電流平衡,此時S點為低電平,則可判為“跨接”竊電;
3)使用防竊電專用計量芯片;
4)防斷TV竊電。電子式電能表給出全失壓累計時間和全失壓累計次數兩種數據,為結合實際情況追補電量創造了條件;
5)防軟件竊電。電能表可使用軟件加密法、硬件加密法、“安全認證”法三種方法防竊電;
6)利用遠方通信實時監測防竊電。電子式電能表可使用兩路信息比較法、三路信息比較法防竊電。
2.6多用戶電能表的原理及特點
多用戶表是以單片計算機為中央處理器,具有多個測量輸入通道,共用電源模塊,循環顯示。多用戶表的原理框圖如圖6。
如圖6,電子式多用戶表是通過多個電能模塊對多個用戶進行電能測量,由單片機處理后,送顯示器顯示。
3 結論
隨著電子技術的發展, 電子式電能表也在不斷進步, 本文對常見電子式電能表的原理和特點進行總結歸納,有助于對電子式電能表的熟悉和使用。
0 引言
隨著電子設備的發展與應用,許多大量的電子與智能化設備進入到人們的生活中,這些電子設備在工作中都會產生一定的諧波,這是不可避免的情況。而諧波的積累與爆發對電網工作環境影響較大,使得從而降低了電能質量。這樣的用電環境帶來的負面影響十分明顯,對電氣設備本身與電子設備都會產生危害,在此電氣設備的故障或者損失。同時大量的諧波對配電系統也會產生負面影響,因為諧波的出現對電能的計量產生了大量的誤差,影響到電能計量的準確性。目前應用的電能表精度要求較高,如果在諧波環境中沒有應對措施,其對電能的計量會產生巨大的影響,而電能計量關系到用戶與供電企業的利益,所以保證諧波下的電能計量準確是十分重要的。下面就很對感應式與電子式電能表在諧波中的工況與預防措施進行分析。
1 感應式電表在諧波中的工況分析
按照正常的電學功率計算的方式,電力系統中出現的諧波如果為同此諧波,其對電壓與電流都會產生負面的影響,如果電壓是標準電壓器正弦特征明顯,而在諧波的干擾下其就會產生與諧波相似的分量,這樣就造成了對電流的干擾,而電能表是對電壓與電流進行計量的工具,這在情況就會導致其對電能計量的誤差,其根本原因就是諧波造成的電流的非線性改變。電壓的正弦型電流在電流出現畸變的時候,因為電磁的非線性,電壓磁通會出現非正弦的改變,這就給電磁通路中附加了諧波磁通也就增加的諧波電壓。并與同次諧波電流的干擾下,產生一個附加的驅動力矩,這就影響了電表的計量。感應式電表只能在工頻附近才能保證工作的效果,這就要求電壓和電流的波動相對理想,及都在理想的正弦波條件。對諧波影響的研究中說明,在實際的電網供電中,電壓與電流會不可避免的出現非線性的情況,這樣就會造成波形的改變,而這個改變就會導致原有的頻率發生波動,此時就會導致感應式電表的計量精度受到影響,數據顯示,感應式計量方式在頻率增加時會少計量電能,如果情況嚴重其測量的值只有實際耗電的10%左右。這是因為在電表中的轉盤并不是純電阻材料,其中含有雜質,這對頻率升高影響較大,此時轉盤的阻抗會隨著頻率而增加,使得電表的計量轉速降低,所以頻率增加就導致了磁路上的阻礙增加,進而電流線圈的磁通量降低,導致驅動電表的力矩變小,使得電表整體變慢,而導致了誤差。在實際的工作中諧波還會導致鐵心中的感應出現混亂的情況,鐵心的磁通會減小;電壓線圈也并非是純電感,所以電壓線圈滯后于電壓的角度會小于90°,在基波的情況下,通過調制然后才能達到之后度90°的工況,而在諧波的影響下因為電流的固有頻率會出現異常,線圈的阻抗也會隨之上升,電壓磁通的角度會出現不規則的改變,如果正常對其進行補償則會出現人為的影響磁通的情況,一旦磁通力矩變化就會導計量誤差。
1、柿子是一種營養價值非常高的食物,很多人在吃柿子的時候可能都在它內部發現過一種黑色的點點,并且還因為這種點點認為柿子已經變質,不敢繼續食用它,其實這樣的柿子是可以放心食用的。
2、柿子中出現的這種黑色的點點通常都是柿子內種子的種皮,我們現在食用的柿子大多經過人工培育、改良,它內部不會再形成種子,但是卻仍舊會出現種子的種皮,這種種皮對人體無害。
3、柿子是一種內部含有大量鞣酸的食物,尤其是還沒有完全成熟的柿子,這種物質會和我們胃中的胃酸發生反應并形成一種植物性結石,所以我們在食用柿子的時候一定要注意控制好分量,以免產生結石危害健康。
(來源:文章屋網 )
經常使用的電能表有兩種:一種是感應式機械電能表,它是利用三個不同空間和相位的磁通建立起來的交變移進磁場,在這個磁場的作用下,轉盤上產生了感應電流,根據楞次定律,這個感應電流使得轉盤總是朝一個方向旋轉。轉盤的轉動經蝸桿傳遞到計數器,累計轉盤的轉數,從而達到計量電能的目的。另一種是電子式電能表,它是利用電流和電壓作用于固態電子器件而產生瓦時輸出量的電能計量儀表。
一、感應式電能表已完成其歷史使命:
當前,電能表、水表、燃氣表乃至暖氣表已深入到千家萬戶,而電能表應用的最廣、最早。 目前我國生產電能表的廠家約有600多家,年產量約1億萬臺,其中70%以上為感應式電能表。感應式電能表已有100多年的歷史,當前突出的問題是:
第一、 合格率低,超差嚴重:1996年、1997年和1999年國家曾三次對感應式電能表進行 抽查,其合格率分別為7.1% 、30.4%、和55.6%。有的產品最大實測基本誤差競高達-13.4%,遠遠超出了國家規定的+2%的技術指標要求。 機械磨損是感應式電能表無法克服的缺陷,磨損的后果是表計越走越慢。國家電力公司曾 對在用的電能表進行了抽查,抽查的結果是:運行一年、二年、三年、四年和五年的電能表中,超差分別為31.1%、41%、44.1%、42.9%和53.5%。這就是說,用了五年的表,將有50%以上不合格,為此,有關部門不得不做出規定,要求感應式電能表”五年”更換一次,鼓勵企業科技創新,研究開發推廣使用性能可靠的長壽命的電能表。
第二、 偷竊電現象嚴重:感應式電能表由于電流、電壓接線端子外露,很容易采用改接線 或倒表手段進行偷竊電,這是包括我國在內的發展中國家普遍存在的嚴重問題。在我國一些地區或單位,偷漏電量競超過了總用電量的30%,其經濟損失非常嚴重,據有關部門統計,我國每年因竊電而造成的電費損失超過50億。
第三、 抄表方式單一落后:感應式電能表采用的是人工登門手工抄表,隨著電能表的數量 增加,抄表、核算的工作量越來越大。抄表人員要走家串戶上樓、下樓,極不方便,這與現代化用電管理極不適應。目前市場上,有將感應式電能表配以光電脈沖轉換裝置,稱之為機電式電能表,可以實現遠程自動抄表,但其測量原理還是感應式,其準確度仍難以提高。 當今,電能已成為最重要的能源,在市場經濟下,人們對電能的計量要求準確度要高,使用壽命要求長,而對用電的管理要求實現智能化、自動化。這些都是感應式電能表所無能為力的。
二、電子式電能表的主要特點
為了便于說明問題,現就戶用全電子式電能表和感應式電能表的主要特點列表比較如下:(表中帶”*”號者,是根據樣本實測的結果)。項目表型感應式電能表電子式電能表備注技術性能*百分百誤差+0.86%~-5.7%+0.2%~-0.2%5%Ib~400%Ib范圍內*啟動電流25(mA)10(mA)采用5(20)A電能表*功耗1.68W0.52W壽命5年10年以上過載倍數46頻率范圍45---55(HZ)40---1000(HZ)電子式電能表受諧波影響小功能體積大小抄表人工紅外、遠程抄表等反竊電無有限量用電無有遠控功能無有復費功能無有性能價格比低高。
三、全電子式電能表的類型及其合理選用
全電子式電能表是通過對用戶供電電壓和電流實時采樣,采用專用的電能表集成電路,對采樣電壓和電流信號進行處理并相乘轉換成與電能成正比的脈沖輸出顯示。
1、 兩種采樣方式的全電子式電能表比較 當前電子式電能表對用戶用電采樣方式主要有兩種形式。一種是用互感器采樣,另一種為直接采樣。采用互感器采樣即利用電壓互感器和電流互感器分別來采集用戶的電壓信號和電流信號;直接采樣則是用熱穩定性高的電阻分壓網絡來取得電壓信號,而用電阻溫度系數非常小的錳銅片進行電流直接采樣。
2、電子式多費率電能 所謂多費率電能表也稱復費率電能表或稱之為分時計量電能表。它是根據每天用電的峰、平、谷的實際情況,分時段地進行計量,以作為分時電價結算的依據。
3、電子式電能表的抄表方式 全電子式電能表的抄表方式主要有以下幾種:①人工抄表:根據表頭顯示進行抄表。②手持紅外抄表器抄表:手持紅外抄表器抄表它是一個帶有紅外收發的單片機控制系統。③遠距離自動抄表系統:所謂遠距離自動抄表系統是指管理人員可以坐在遠距表的辦公室里,應用微機通過專用線、無線、電力線、光纖等做為通道,進行抄表和用電管理。
4、全電子式予付費電能表 所謂網絡購電式予付費電能表,用戶到供電或物業管理部門去買電,而供電或物業管理部門采用遠控或手持售電機,將購電量直接注入到用戶的電表內,用戶表頭可顯示出購電數。當顯示電量減到一定值時,可發出光報警,提示用戶購電,否則,當用完電時及時斷電。
四、 集中式多用戶全電子式電能表在我國的應用
我國居民住宅或公寓多以樓房為主。一座樓一般含幾個單元,而每個單元少者一般近十戶、十幾戶,多者幾十戶。
1、集中式多用戶全電子電能表的結構、原理。
(1) 每戶電能計量單元:主要由電壓、電流采樣和專用電能表芯片構成。它的任務是完成每個用戶的用電量累積、存儲,并同時將電量轉換成相應的脈沖分別輸出或送入單片機處理。
(2) 單片機系統:它是一個智能數據采集處理和控制單元。整個系統安裝在一個見方約200*80mm2的印刷電路板上。它的任務是接收并存儲各用戶電量,經處理后控制公用顯示器,定時、輪流顯示各戶用電量,控制對外通信,完成抄表或遠控等工作。
(3)輸出部分:主要包括公用顯示器和對外通信、控制接口等。公用顯示器輪流顯示每戶戶號和電量,可24小時連續工作,用戶隨時可查看各自的用量情況。
2、技術指標、功能及合理選用:集中式多用戶全電子式電能表的主要技術指標和單塊全電子式電能表相當,而功能比單表強,性能價格比高于單表,由于篇幅關系,這里只介紹幾點有關選用和使用的問題。
(1)分路電能計量戶數:有兩種類型:一種是幾戶至幾十戶的表,這種表分嵌墻式和外掛式兩種,一般是一個單元裝一塊,安裝在樓梯間。另一種是上百戶以上的多用戶柜式電能表。這類表專為學生公寓設計,根據當前高校學生公寓用電管理要求,這類表除具有遠程自動抄表、予付費等功能外,它還可設計成具有負載任意限定和惡性負載識別能力。
(2)供電方式:有以下幾種,可按需選用。①單相進線――單相、多戶出線。②三相四線制進線――單相多戶出線,即每相可接多戶。要求每相所接戶數盡量相等。③三相進線――三相多戶出線,用戶三相用電設備。④三相四線制進線――單、三相混合出線,其中三相出線可接三相用電電器。
當今,電能已成為最重要的能源,在市場經濟下,人們對電能的計量要求準確度要高,使用壽命要求長,而對用電的管理要求實現智能化、自動化。全電子式電能表,取代傳統的感應式電能表已勢在必行。只有把好這些關,才能保證電能計量裝置的準確性,從而確保供電企業和用戶的利益不受損失。這對于樹立供電企業的良好形象也有一定的現實意義。
參考文獻:
中圖分類號:R363.1+24 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)40-0262-01
一、多功能表的主要功能
1、電量計量功能
現場多功能表最基本的功能也是主要使用的功能為有功正反向電能計量、無功四象限電能計量,且均為四費率及總電能計量。常用的有功正反向、無功四象限四費率需量計算功能和分時控制功能、數據記錄功能等。
2、負荷曲線及電氣量顯示功能
負荷曲線記錄可提供連續按照用戶設定的時間間隔對選定的內容進行滾動數據記錄功能。可選擇:有功正反向總電能、無功四象限總電能、電壓、電流、功率因數、頻率,有(無)功需量周期平均功率、有功瞬時功率、無功瞬時功率等,可選擇幾個或全部作為記錄內容,并有時標。
3、電量凍結功能
在變電站及大用戶有時會要求準確記錄同一時刻各路進出線的電量,可以通過RS485總線的廣播凍結命令,可選擇凍結有功正向或反向各費率電量及總電量、無功當前工作的兩個象限各費率電量及總電量,并可通過DL/T645協議命令讀出。該項功能便于進行電量平衡分析。
4、斷電及斷相時間記錄
可記錄多次斷電記錄。記錄停電及供電的“月、日、時、分”,以便對儀表工作情況進行分析、查出問題并作運行檢測,此數據可防止出現人為故障,增加計量的可靠性。
可分別記錄三相的斷相次數、時間、正反向有功電量,紀錄斷一相及同時斷二相時的斷相次數、時間、正反向有功電量。
5、輸入輸出接口
輸入輸出功能是多功能電能表的重要功能,也是實現其各種功能的關鍵。輸出方式有:
(1)帶光耦隔離的多路脈沖輸出接口;
(2)帶光耦隔離的數據輸出接口(RS485口);
(3)紅外遙控顯示(代替按鍵);
(4)紅外遙控編程及抄表接口,符合DL/T645標準。
6、自動抄表功能
(1)提供設定“日”、設定“時”自動抄表功能,完成電量存貯處理及需量復位處理。
(2)自動抄表的周期可分為“月”或“周”,并可設置自動抄表次數。自動抄表操作可將電量存貯和需量復位分開執行,在參數設置時選擇。
二、檢定過程中出現的弊端現象
1、確定電能測量基本誤差
電子式電能表的檢定一般采用標準表
高頻脈沖預置法來確定被檢表的相對誤差。算定的高頻脈沖數應滿足各級標準表最少累積的數字。對于無互感器接入的寬量程標準表,其常數沒有涉及到電流互感器、電壓互感器的變比Ki、Ku。但是,標準電能表內部會根據電壓、電流的量程不同自動變換檔位和常數,因此,它的常數并非是一成不變的,會和量程的改變同時進行。在負載電流和它的檔位之間存在差異的時候,顯示的值都是百分之百。在我們對其運算的時候,也會有電流比。例如,被檢表電流為1.5A,而檢驗裝置自動切換到與之相近的檔位5A檔,這種情況下標準表常數為5A時的常數。那么雖無互感器接入,我們還應考慮一個電流比值的問題。
2、啟動試驗時間的計算及范圍
通常,規程并不會給測試的開始時間設定嚴格的規定,所以當測驗和我們進行運算的工作在時間上存在差異的時候,應當明確設定一個區間值,假如高于這個區間,就表示電能表本身不合理,同時通過這個活動我們還能測試電能表是否合格。
3、確定日計時誤差
多功能電能表的晶控時間開關隨溫度的變化會產生計時誤差,由于生產廠商不同,因此設備的補償方法也存在很多的差異,且在停電時溫度補償裝置不對溫度進行補償,因此,當氣溫正常的時候,我們得到的誤差值并不可以完全替代具體工作中的數值。
4、確定最大需量示值誤差
多功能電能表最大需量分為總最大需量和分時段最大需量。在時段切換時,總需量指示不受影響,而費率時段最大需量要做相應的切換。上一個費率時段最大需量為儲存器保存的最大需量值,時段切換后的費率時段的最大需量,在一個需量周期后與原來的最大需量相比較,以確定該時段的最大需量值,所以需量檢驗時還要測試費率時段轉換時總需量及分時最大需量的示值誤差。
5、事件記錄
電能表都有一個專門的儲存器儲存事件記錄,事件記錄除了記錄編程和清零的事件外,還有失壓記錄。失壓記錄的內容應包括相別、失壓次數、失壓累計時間、失壓開始時間、失壓結束時問、失壓累計電量、全失壓以及失壓條件的判斷,如果其中的任何一個缺失,我們就無法精準的得出失壓。目前的設備都不是很完善,一些僅僅明確了失壓的具體時間,還有一些只有電量不具備具體資料,我們在開展工作的時候針對這種情況通常是參考斷相進行運算的,很明顯這種做法具有非常大的不利點。電能表記錄的失壓累計電量為失壓期間電能表計量的電能量,當失壓相電壓不為零時,還應提供當時實際電壓值,才能準確計算追補電量。
三、電子式多功能電能表的應用
1、實現遠方數據通信及負荷監控功能
目前,它在很多方面都有用途,受到非常多行業的青睞。這主要是因為它有非常多的優點。它具有非常優越的通信能力,最多的是用到遠程抄數工作中。由于它的強大功能,我們可以方便的進行電量的采集等的一些工作。電子式多功能電能表的誕生與推廣給調度自動化、縣調綜合自動化帶來革命性的變化。從采集脈沖躍為數據通信,在遠方讀取電能數據,同時還可以讀到電壓、電流、功率的瞬時值。自從這種設備投入使用以來,原有的負載控制出現了非常大的改變。這種工具具有預警以及自動斷電的功能,我們可以通過它來實現對電量的控制。
2、分時段進行運算,大大降低了負荷不均衡現象
電的出現的各個環節并不是有先后順序的,它們是在同一時間進行的。我們都知道,在夏季的時候由于氣溫比較高,對空調風扇等的使用較為頻繁,此時就導致出現用電的高峰時段,導致電量不足,容易出現問題,因此針對這種現象,我們可以實行分時間的計量,對于每個時間段訂立不同的價格,這樣就能在一定程度上降低出現高峰的幾率。采用此法的好處是可以緩解電量運行壓力,同時具有非常高的經濟價值。這種最新的設備就可以達到這個功能,很好的解決了我們過去遇到的高峰低谷問題。
3、降低了出現竊電問題的幾率
我們在實踐中有時候會遇到竊電問題,這一直以來是令相關單位非常棘手的一個問題,然而使用這種新型的設備可以有效地解決這個弊端。比如它可以通過遠程抄表來對電量進行全天候的監控。多功能表反向有功可以計入正向,防止偷電;全失壓記錄幫助追補電量。除了這些之外,設備本身有很多類的記錄方式,能夠對不正產的用電活動進行記錄。
4、實現配網變壓器監測和配網自動化
配網變壓器監測、配網自動化是電子式多功能電能表又一應用領域。配網變壓器監測參數:電能、功率、電壓、電流、功率因數等,多功能表都可以提供,而且像電壓合格率、零序電流、電量凍結等配變考核指標,多功能表也能提供。
結束語
當前配電自動化主要包含了以下幾個方面的內容:站房綜合自動化、當地自動化設備、調度中心到終端站房的信息數據采集以及安全監控系統,此外還涉及到對停電的管理、有關地理信息、故障的報修以及應答、配電設備的檢查與維護、抄表自動化、負荷管理系統以及用電控制系統[1]。其基礎為一次網架,配電自動化系統就是它的核心,與此同時對多種通信模式實現了整合利用,從而實現了配電系統運行過程中的科學合理的管理以及全過程的自動化監控[2]。智能配電自動化系統從某種意義上來說就是我國城市電網改造以及建設過程中的非常關鍵部分,另外它還是組建智能電網過程中的核心內容,深化研究并建設智能配電自動化系統,有著十分重要的經濟意義以及現實意義。
1 智能電網的配電自動化系統
根據規模和容量的大小可以將配電自動化系統分為小型、中型以及大型這三種類型。圖1所示為比較常見的智能電網的配電自動化系統。
結合圖1可以知道智能電網的配電自動化系統具備很多的優點,其中最為顯著地就是其靈活性,在工程建設的初始階段,可以根據實際需要采取中型類型來進行建設,并按照要求裝設好主站、子站以及終端。在以后配電系統如果需要對其實施擴大建設,那么可以根據實際需求合理地增加幾臺主站系統,然后在其中選擇某一個作為中心站。在建設配電網的整個過程當中,其中自動化系統所發揮的作用也不言而喻。
2 智能電網的配網自動化系統建設
就現階段而言,在經濟發展方面我國各個地區之間存在著極大失衡現象,所以在實施建設配電網系統的時候,絕對不可以全部按照西方發達國家的發展以及建設模式來進行。為了使得我國能夠真正做到智能電網的配電自動化,必須要將該地區的經濟發展現狀充分的考慮在內,并且要結合遠景發展規劃以及配網建設現狀,自動化程度的提高必須要在經濟能力范圍內來進行,有針對地深化城市電網的改造以及建設工程,腳踏實地,一步一步的建設我國的配電自動化系統,然后慢慢地將所有的配電自動化子系統構建成為一個完好的大自動化系統。綜上所述,文章作者認為在實施建設智能電網的配電自動化系統的時候,不僅要考慮到配電網未來的發展空間,同時在建設的過程當中可以分階段的進行,這樣可以實現配電自動化的可持續發展,此外還可以使得以往的投資得以保護,從而使得經濟效益和社會效益最大化。基于此,在實施建設智能電網的配網自動化系統的時候可以按照以下的步驟來分階段進行建設。
2.1 初期提升供電可靠性
(1)供電模式采取雙電源環網。在這一階段的時候,需要做的就是把相鄰的兩條不同線路進行連接,這樣兩個電源就可以實現環網共同供電,采用這種方式可以實現配網結構的優化。變電站出線保護開關將會在系統中使用到,該開關具備多次重合作用,并且還是利用微機來控制重合命令,除以上功能之外,自動操作以及遙控操作等這些功能也是線路開關所具備的。如果線路或者設備出現了某些故障,則就是利用RTU來對其實現傳遞,然后主站系統判斷傳遞過來的信息,最終可以很快的明確故障發生的位置,之后就是發出指令把出現故障位置的開關斷開。
(2)采取自動重合分段器的方式。在進行安置變電站出線的時候,采取自動重合閘開關來實現保護的作用,在線路中間配置多組此類開關,同時還配置電壓檢測裝置。自動重合分段器可以判斷配網系統中所有的事故,其判斷的依據就是關合故障所耗費的時間。此種方式在設置時間的時候,必須確保系統變電站內部的斷路器在自動斷開以后其能夠實現延時斷開。站內部的斷路器實現重合,采用這種方式能夠保證從電源側至負荷側進行送電;根據一定的順序斷路器依次進行合閘,然后再次合上故障點的時候,站內部的斷路器這時候會再次進行斷開。安裝在故障點兩邊的線路斷路器鎖定故障段并且將其斷開,此舉能夠有效確保再次送電時候的成功率。通常情況下,要是使用遙控操作開關,那么價格會很貴;對于某些供電部門而言,它們實際管轄的區域雖然比較小,然而他們維修人員的數量卻是非常多;對于某些小區,如果供電需求量不是很高,可以采取人工操作開關這樣的形式,使用這種方法能夠顯著降低成本,采取這種配電半自動化的形式也能夠很好的保證供電安全的可靠性。
2.2 優化系統網絡結構,減小線損
第一,需要構建遠程數據傳輸系統。有關的實踐表明利用網短信息服務就能夠完成信息和數據的遠程傳送,同時在輸電線路中間配置有電壓監測裝置。針對每條線路在運行時的實時電壓情況可以使用微機來進行監測,如果饋線不符合要求,那么視情況可以增添配變布點,此外還可以配置低壓無功自動補償裝置,采取這種措施可以顯著地降低輸電線路上產生的損失,進而使得輸送效率和輸送電壓質量得到明顯地提升。
第二,就是需要對負荷管控系統積極推廣使用。構建通訊網絡平臺,從而使得用戶遠程管理模式得以實現,采用這種方法可以提升用電服務的質量,此外還具備自動遠程抄表、有序用電以及電能質量監測和負荷監控等功能;實時監測用電客戶的用電量情況,這樣可以防止竊電現象的發生。建設智能電網的配電網自動化系統可以在很大程度上提升自動化水平和用電管理水平。
第三,配置監測終端。監測終端的主要作用就是對平臺信息數據的采集過程進行監控,這樣就可以對變壓器的實時運行情況進行全面的掌握,有了信息數據之后,就可以在此基礎之上來優化管理配網的運行模式。如果出現了異常現象或者發生了某些故障的時候,就會立刻提醒,然后迅速解決故障點的問題,最后以最快的速度恢復正常的供電。通過建設配電自動化系統可以在很大程度上縮短停電時間,這一點對于變壓器穩定安全運行來說,其所起的作用是不言而喻的。另一方面,需要精確記錄電壓的越限時間,并在此基礎之上對電壓的合格率進行計算,這樣就可以更好的控制電壓水平,此舉能夠顯著提升供電效率并且明顯使得供電質量得到改善。
2.3 利用微機處理信息數據并實現自動化管理
所謂建設配電自動化系統就是把營銷系統、配變監測系統、監測系統以及電壓負控系統進行集合,將以上系統進行集合之后便在很大程度上強化了配網管理系統,集合后的系統能夠實現以下幾個重要的功能:在自動統計發生在線路上的損耗的時候,能夠和SCAIDA實現密切的配合,并且可以連接上相關企業的對應信息網,該功能深化了智能電網配電自動化的程度;能夠自動對配置無功和電壓進行優化,這樣就保證了系統運行過程中的經濟性和可靠性。
3 結束語
在實施建設智能電網配電自動化系統的時候,會牽涉到很多學科的基礎知識以及很多方面的影響因素,所以必須要充分的結合實際具體狀況,從而實現電網系統的逐漸升級。
一、引言
電動汽車智能自適應充電技術的應用研究,將加快我國新能源汽車領域的研究,為純電動汽車的發展奠定基礎。同時在其他行業也有非常廣闊的應用前景。
傳統的充電方式可以分為以下幾種:慢速充電方式、快速充電方式、更換電池充電方式等。以上每一種充電方式都有其自身缺點,在日常生活中對于一些普通場合,能滿足人們的需求,但如果將這種充電方式應用于電動汽車中,就將會制約我國電動汽車產業的發展。這種常用的充電技術,不但充電時間過長,還會減少電池使用壽命,同時對充電電網干擾嚴重等很多缺點,形成一個技術瓶頸。要想解決這個技術問題,有兩種思考方向,一種是采用新型的材料制成電池,一種是采用新型的充電技術。
智能自適應充電技術的應用研究,將根據電池本身在充電過程中所體現的動態特征進行分析和控制,通過智能監測系統實現對電池充放電過程的監控,可以識別不同類型的電池,并根據實際其測試指標,選擇合適的充電方式,在保證電池使用壽命不變的前提下,盡量縮短充電時長。系統還具有故障分析與自動保護功能,在待機狀態下實現低功耗輸出。
二、充電最佳工況點研究
電池在充放電過程中所體現出的動態特性,在實驗室通過大量不同材質的電池進行測試,在大量實驗數據的基礎上,我們進行分析研究,發現充電溫度、濕度、電池容量、種類、充電電壓、電流等因素都影響和制約電池充電過程。在實驗室中,我們通過不同種類的電池和充電方式進行測試,根據電池在充電過程中的動態特性曲線,忽略次要因素,經大量實驗分析得出:在電池充電過程中,要想得到最佳充電工況點,應將充電溫度控制在0.2~2.0℃之間變化,隨著充電時間的增加,存儲電荷數量將增加,但同時電池的使用壽命也會縮短,那么在合適的溫濕度及相應條件下,保持充電過程電池溫度的變化在理想范圍之內,我們可以通過計算與仿真得到電池充電過程最佳工況點。
三、智能自適應快速充電系統整體設計
1.系統整體設計
智能自適應快速充電系統的設計應包含以下幾個單元:系統電源單元,單片機控制單元,電池類型檢測單元,顯示與打印單元,報警與自保護單元,充電過程監控單元(充電電壓監控電路,充電電流監控電路,充電過程溫度監控電路),數據采集與處理單元(常規數據的存儲,充電時間與電壓、電流的選擇計算,A/D信號轉換與處理),輸入與輸出單元(按鍵輸入,打印輸出,顯示輸出),無線通信單元組成,如圖3-1所示。
圖3-1 系統整體設計框圖
2.控制算法設計
在系統設計過程中,考慮系統的安全性、穩定性與經濟性,本設計采用的雙閉環控制方式,并通過數字PID控制算法進行調試。系統根據檢測電池類型輸出期望值,通過監控單元控制數據采集與處理單元轉化相應充電電壓與電流,并檢測充電過程中電池的溫度變化,利用控制電路把電池溫度控制在要求范圍內
3.控制算法參數的整定
在智能數字化控制系統中,參數的整定十分重要,參數整定的好壞將會直接影響系統的調節品質。本設計采用簡單易行的工程整定法,即擴充臨界比例度法,并根據工程經驗確定好PID控制器的結構以后,進行PID控制器的參數整定。
四、整機性能測試
在實驗室中針對不同材質、相同規格充電電池進行多次重復性實驗,測試基礎數據如下表4-1所示,實驗室基本參數如下,溫度25℃,濕度40%。
目前,電力已經成為國家的最重要能源。就民用電力來說,隨著國民經濟的不斷發展和人民物質生活水平的日益提高,對電力的需求也越來越高。但是,當前居民用電的管理相對落后。在我國,大部分取悅仍然運用傳統的“先用電、后抄表、再付費”的用電管理方式,這種人工抄收記錄的方式的的用電管理模式不但給居民的生活帶來了諸多不便,也給管理部門造成了人力、物力、財力上的極大浪費,而且工作效率較低,它的弊端日益顯露,用電管理模式的改革勢在必行。目前全國大部分電力公司、電業局完成了用電營業計算機管理系統的開發和應用。用電管理正朝著信息化、網絡化、現代化的方向邁進。
1 電子式智能電表的概述
1.1 電子式智能電表的優越性及應用
電子式智能電表,是在電子式電表的基礎上,研制開發出的一種高科技產品。
它主要采用了電子集成電路的設計,不論在使用性能上還是操作功能上電子式智能電表都具有極大的優勢它不僅體積小的特點、還可以進行遠程操控、有效防止竊電、及時預付用電費用等功能,而且可以通過修改智能電表的控制軟件中參數,來實現對智能電表各種使用功能的控制。除此之外,由于智能電表采用電子元件設計方式,電子式智能電表還具有功耗低、精度高、過載和工頻范圍廣等優越性。
由于電子式智能電表各方面的特點及優越性,它在很多方面有著相當廣泛的應用。主要包括:
(1)電能的計量。
(2)用戶用電極限需求量的預測。
(3)用電數據的管理。
(4)電能表運行異常的監控。
(5)智能化需求側管理。
(6)提高配電網負荷預測的準確性的應用。
(7)費用控制功能的應用。
(8)服務電力客戶等。
1.2 電子式智能電表的分類及功能
目前,從全國范圍來看,按照智能電表的結構不同,上大致可分為機電一體式和智能電表全電子式智能電表兩大類;根據抄表方式的不同,電子式智能表可劃分為總線制集中抄表和電力載波抄表兩種類型。從20世紀90年代開始,電了式多功能電能表大面積推廣,其功能表現為:電能計量和復費率功能;最大電能需求量記錄功能;電能量凍結與存儲功能;負荷曲線記錄功能;獨立的RS485通信接日和紅外通信接日功能;電壓和電流的測量功能;失壓記錄功能等。
2 電子式智能電表的發展前景
隨著科技的進步和能源開發領域的日新月異,電子式智能電表在新能源用電利用、優化資源配置、提高負荷預測系統的準確性、用電系統故障分析、智能化用等諸多領域都顯示了它廣闊的市場前景和發展空間。
2.1 將有助于優先使用新能源和優化能源配置
利用電子式電表的智能系統,可以幫助人們優先使用風電、太陽能等新能源。準確地進行用電負荷預測,從而指導新能源的優化調度。這樣可以根據用戶的不同需求作出即時的反應,將很好地實現住宅節能自動化和優化新能源使用管理等功能,為配電系統與主電網中新能源系統的協調控制奠定堅實的基礎,有利于用電企業更好地解決和處理分布式能源與配電網并網運行時還存在諸多問題,將最大限度地提高電網運營的安全性和能源配置的有效性。
2.2 將有利于提高負荷預測的準確度和用電安全指數
隨著智能電表的日益推廣應用,用電大戶可以根據自身用電量的需要向供電公司上傳用電計劃,供電企業將根據用戶計劃用電量、用電時間和各用戶用電計劃的順序作為負荷預測的基本參數,通過電子式智能電表的智能程序對負荷預測系統實施自動干預,這將大大提高負荷預測的精準度,從而減少電網備用容量,提高電網經濟效益。與此同時,供電企業可以根據智能電表對用戶用電情況實時監測的反饋信息,對異常狀態進行即時在線分析、動態跟蹤和自動控制,可以提高負荷預測的準確度和用電安全指數。
2.3 將促進智能用電技術的新發展
智能電表可以通過高科技手段可以對電網運行數據(電壓、電流和功率等)進行即時采集,實現了供電企業由人工抄表向自動抄表轉型,是智能用電發展的顯著標志。以智能電表為網關通過雙向實時通信,會帶動自動編制、優化有序的用電方案以及自動檢測和效果評估等新技術的開發與研制,其結果必將促進智能用電新技術的發展。
3 電子式智能電表給用戶帶來的好處
與傳統的機械電表先比,電子式智能電表具有體積小、精度高、耗能低等優越性。它給用戶帶來的好處是多方面的。對于普通用電用戶而言,它能夠根據用戶預先設置的用電計劃分配用電量,為用戶節約用電開支;對于電力企業而言,減少了人工成本,提高了用戶用電量的準確性,提高了企業的經濟效益;對于整個國家而言,電子式智能電表的廣泛應用,不僅是國家科技發展的需要,也有助于節能減排目標的實現。
4 結束語
電子式智能電能是當代微機技術、數字通訊技術與計量技術的完美結合,它的推廣和應用,是緩解當前電力供需矛盾、實現電力資源智能化管理、提高供電管理部門工作效率、滿足現代用電用戶繳費需求、解決當前電力企業發展過程中各種問題的新辦法,也是促進電力企業和諧、健康發展的新途徑。
參考文獻
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