简析智能电能表的运行维护及其应用

简析智能电能表的运行维护及其应用

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国网辽宁省电力有限公司计量中心辽宁沈阳110000

摘要：智能电能表具备比较强大的通信功能、安全的费控功能以及实时的网络交互功能。为了充分发挥其作用以及保障其安全运行，本文简述了智能电能表的基本原理，对智能电能表的运行维护及其电网系统中的应用进行了简要分析。

关键词：智能电能表；基本原理；运行维护；电网系统；应用

智能电能表拥有通信、数据管理与存储、密钥以及安全身份认证等多种功能。并且还可以提供多套费率表。还能够可根据不同季节、时区以及节假日来为用户设置相应优化用电方案，帮助用户制定对应的节电计划。

一、智能电能表的基本原理

智能电能表的特征是能够以电能量计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制。所有的智能电能表都使用了ESAM模块。ESAM模块是嵌入设备内的硬件芯片，由于拥有了ESAM模块，智能电能表实现安全存储、数据加／解密、双向身份认证、存取权限控制、线路加密传输等安全控制功能。这是智能电能表在设计上最突出的特点。

二、智能电能表的运行维护分析

智能电能表运行维护涉及到营销部门、电费中心、客服部门以及计量中心等多个单位。为了可以达到控制智能电能表的实际运行维护工作，笔者认为需要做好以下工作：（1）推行标准化管理作业。开展标准化作业不但可以确保工作人员人身与设备安全，还可以提升智能电能表运行质量、加强智能表计量管理水平的基础。（2）建立实时高效的管理平台。为了适应智能电能表运行维护，供电企业需要构建起完善的信息管理制度。在智能电能表运行维护的处理程序环节、作业流程环节、故障差错处理环节，整合各部门和单位的资源要保持实时的信息沟通。并且反馈在统一的信息管理平台上，之后进行相应的处理。因此各级电能计量中心需要建立起智能电能表相关的故障信息记录。（3）加强人才的管理与储备，提高人员培训的水平与质量。智能电能表的运行维护管理以及故障处理工作比普通电能表更为复杂。因而需要具备专业水平的人员从事相关维护工作。这就需要加强人才队伍的储备，也是智能电能运行管理的需要。

三、智能电能表在电网系统中的应用分析

1、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。

2、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、服务电力客户。智能电能表能为用户提供用电信息和能耗数据，通过数据对比，反映节能产品和高耗能设备的差异，引导用户采用先进的节能技术和高效的设备，提高终端用电效率。同时，能为用户提供科学用电建议、电力资讯、停限电通知、催费信息等，以加强电力营销工作的管理。

4、费控功能的应用。费控功能的实现方式分为本地和远程两种。本地费控通过CPU卡、射频卡等固态介质在本地实现费控功能。本地费控电能表的费控功能是在智能电能表内部实现的。远程费控是主站/售电系统借助虚拟介质进行充值及参数设置费控功能的。远程费控实现的功能与本地费控实现的功能是等同的。

5、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。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。

6、电能的计量。智能电表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。

7、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。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。

8、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。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、反向有功电能等。

结束语：

综上所述，智能电能表最为智能电网推广应用的基础设备之一，对于电力行业实现信息化、数字化、自动化和互动化起着巨大推进的作用。集中式智能电能表不仅能现电能计量、还能实现电能控制。当电力充足时，可复费电计量，降低电价，鼓励用电；电力供用紧张时，可限制用电或停止供电，提高电价，保证重点用电需求。供电企业在普及智能电能表的同时，也需要加强对智能电能表的运行维护，以全面提高智能电能表的应用水平。

参考文献：

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[2]薛帅欣.浅议智能电能表的运行维护与管理[J].低碳世界，2017（01）

[3]职承波.智能电能表在电网中的应用[J].电子技术与软件工程，2017（07）