综智能电网量测技术述

综智能电网量测技术述摘要：智能电网关键技术包括智能电网的量测、通信、信息管理、调度、电 力电子和分布式能源接入等,其中量测技术是电网智能化建设的第一步,在高级量 测体系(AMI)中，电力公司和用户之间能进行交互，实现合理用电，降低能耗,同时， 大量智能仪表的引入将使得电网的运行更富有经济性、可靠性、可持续性、安全 性和灵活性。关键词：智能电网 量测技术 智能仪表1、引言智能电网是一个以电力系统为对象，结合新型的控制技术、信息技术和管理 技术，实现从输配电到用户所有环节的智能交流，能够科学系统地优化电力生产、 传输和使用的自愈电网。 在过去计量仪表的主要商业价值来源于其数据采集与 处理能力，如今则主要在于计量仪表的互操作性和系统集成。随着电子技术、计 算机技术、存贮技术、通信网络技术及信息技术的突破 ，为满足日益增长的电力 能源和电力市场经济化的需求 ，各国根据市场需求，推出了新一代智能仪表，用于 系统监测至用户管理等各个方面，涉及到电网的生产、安全、考核和贸易结算各 个环节。智能仪表是智能电网建设的重要基础设备。2、量测技术概述智能电网的关键技术包括智能电网的量测、通信、信息管理、调度、电力电 子和分布式能源接入等1，其中，量测技术是智能电网基本的组成部件 ，先进的量 测技术获得数据并将其转换成数据信息，以供智能电网的各个方面使用。它们评 估电网设备的健康状况和电网的完整性，进行表计的读取、消除电费估计以及防 止窃电、缓减电网阻塞以及与用户的沟通。目前智能电网的相关研究主要体现在4个方面，包括高级量测体系(AMI)、高 级配电运行(Advanced Transmission Operations，ATO)、高级输电运行(Advanced Distribution Operations，ADO) 和 高 级 资 产 管 理 (Advanced Asset Management，AAM)。高级量测体系(Advanced Metering Infrastructure，AMI)主要 功能是授权给用户，使系统同负荷建立起联系，使用户能够支持电网的运行。它由 安装在用户端的智能电表、位于电力公司内的计量数据管理系统(MDMS)和连 接他们的通讯系统组成。 AMI 是许多技术和应用集成的解决方案，其关键技术和 功能主要包括：2.1 智能电表智能电表可以定时或即时取得用户带有时标的分时段的或实时的多种计量 值,如用电量、功率、电压、电流、相位等,而事实上它已成为电网的传感器,它有 助于在消费者和电力公司之间实现实时通信,使人们能够基于环境和价格的考虑, 最大程度地优化能源用量。智能电表使智能电网具有多层智能 ,能够实时分析、 决策、计划并作出积极的行为,同时,它还在智能电网中具备了电力的价值信号收 集和发布功能,使电网能够优化所有的投资和运行费用,使发电机组与用户电器的 关系更加协调。2.2 通信网络采取固定的双向通信网络,能够把采集的数据信息(包括故障报警和装置干 扰报警)实时地从智能电表传到数据中心,并能够进行快速的系统故障定位和响 应。高速、双向、实时、集成的通信系统使智能电网成为一个动态的、实时信息 和电力交换互动的大型的基础设施。当这样的通信系统建成后 ,它可以提高电网 的供电可靠性和资产的利用率 ,繁荣电力市场,抵御电网受到的攻击 ,从而提高电 网价值。2.3 计量数据管理系统 MDMS这是一个带有分析工具的数据库,通过与AMI自动数据收集系统的配合使用, 处理和储存电表的计量值。2.4 用户室内网 HAN通过网关或用户入口把智能电表和用户户内可控的电器或装置连接起来 ,使 得用户能根据电力公司的需要,积极参与需求响应或电力市场。2.5 为用户提供服务对参与市场的用户提供实时电价,并实现同实时电价相结合的自动负荷控制, 还可实现远程接通或断开。3、智能仪表研究现状智能电网的测量技术需要以下设备的支持:数据控制和数据采集(SCADA)设 备;配电自动化设备;自动抄表设备和智能仪表;语音数据采集设备;地理定位系统 等2。其中,采用智能仪表不仅可以实现对电能质量进行监测,而且可以通过仪表 的网络通信接口实现双向数据远程传输 ,组成分布式测控网络系统,因此,大量智 能仪表的引入将使得电网的运行更富有经济性、可靠性、可持续性、安全性和灵 活性。未来的智能电网将取消所有的电磁表计及其读取系统,取而代之的是可以使 电力公司与用户进行双向通信的智能表计。基于微处理器的智能表计将有更多的 功能,除了可以计量每天不同时段电力的使用和电费外,还能储存电力公司下达的 高峰电力价格信号及电费费率,并通知用户实施什么样的费率政策。更高级的功能有用户可以自行根据费率政策 ,编制时间表 ,自动控制用户内部电力使用的策 略。对于电力公司来说,量测技术给电力系统运行人员和规划人员提供更多的数 据支持，包括功率因数、电能质量、相位关系(WAMS)、设备健康状况和能力、 表计的损坏、故障定位、变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认、电能 消费和预测等数据。新的软件系统将收集、储存、分析和处理这些数据 ，为电力 公司的其他业务所用3。4、结语高级量测体系(AMI)是电网智能化建设的第一步，而智能仪表不仅可作为安 装于用户处的智能终端设备，具备数据采集、双向通信、停电监测、控制用户设 备、远程维护升级等作用，而且其连续通信功能可以用于电力系统的实时监控，并 可以作为需求侧管理的接口之用，从而实现对各系统的实时管理操作4。智能仪 表需要在不断完善各项标准的基础上，应用各项成熟的先进技术，不断提升其功能 和性能，为坚强智能电网的建设和发展需求提供支持。智能电网不只是电网的发 展机会，也是电器工业的发展机会，是信息技术的发展机会。未来我国智能仪表具 有非常广阔的市场，将为我国电工仪表行业带来巨大的商机，并推动我国智能电网 的快速发展。参考文献1陈树勇，宋书芳,李兰欣，沈杰.智能电网技术综述J.电网技术,2009.33(8).2史卫江，曹荣新，曹增新.智能电网综述J.华北电力技术,2010(5).3王哲.智能电网涉及的关键技术J.水利电力科技,2009,35(4).常婧智能电网建设对智能仪表的技术需求分析J.仪表技术,2010(4).