智能電表除了具備傳統(tǒng)電能表基本用電量的計(jì)量功能以外，為了適應(yīng)智能電網(wǎng)和新能源的使用它還具有雙向多種費(fèi)率計(jì)量功能、用戶端控制功能、多種數(shù)據(jù)傳輸模式的雙向數(shù)據(jù)通信功能、防竊電功能等智能化的功能。

電子式智能電表的構(gòu)成、工作原理與傳統(tǒng)的感應(yīng)式電能表有著很大的差別。 感應(yīng)式電表主要是由鋁盤、電流電壓線圈、永磁鐵等元件構(gòu)成其工作原理主要是通過(guò)電流線圈與可動(dòng)鉛盤中感應(yīng)的渦流相互作用進(jìn)行計(jì)量的。而電子式智能電表主要是由電子元器件構(gòu)成，其工作原理是先通過(guò)對(duì)用戶供電電壓和電流的實(shí)時(shí)采樣，再采用的電能表集成電路，對(duì)采樣電壓和電流信號(hào)進(jìn)行處理，并轉(zhuǎn)換成與電能成正比的脈沖輸出，后通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行處理、控制把脈沖顯示為用電量并輸出。

智能電表的主要應(yīng)用：
1、結(jié)算和帳務(wù)：通過(guò)智能電表能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的費(fèi)用結(jié)算信息處理，簡(jiǎn)化了過(guò)去帳務(wù)處理上的復(fù)雜流程。在電力市場(chǎng)環(huán)境下，調(diào)度人員能更及時(shí)、便捷地轉(zhuǎn)換能源零售商，未來(lái)甚至能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)切換。同時(shí)用戶也能獲得更加準(zhǔn)確、及時(shí)的能耗信息和帳務(wù)信息；
2、配網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)：配網(wǎng)側(cè)的潮流分布信息不準(zhǔn)確，主要是因?yàn)樵撔畔⑹歉鶕?jù)網(wǎng)絡(luò)模型、負(fù)載估計(jì)值以及變電站高壓側(cè)的測(cè)量信息綜合處理得到的。通過(guò)在用戶側(cè)增加測(cè)量節(jié)點(diǎn)，將獲得更加準(zhǔn)確的負(fù)載和網(wǎng)損信息，從而避免電力設(shè)備過(guò)負(fù)載和電能質(zhì)量惡化。通過(guò)將大量測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，可實(shí)現(xiàn)未知狀態(tài)的預(yù)估和測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的校核；
3、電能質(zhì)量和供電可靠性監(jiān)控：采用智能電表能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量和供電狀況，從而及時(shí)、準(zhǔn)確地響應(yīng)用戶投訴，并提前采取措施預(yù)防電能質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。傳統(tǒng)的電能質(zhì)量分析方式在實(shí)時(shí)性和有效性上都存在差距；
4、負(fù)荷分析、建模和預(yù)測(cè)：智能電表采集的水、氣、熱能耗數(shù)據(jù)可以用來(lái)進(jìn)行負(fù)荷分析和預(yù)測(cè)，通過(guò)將上述信息與負(fù)荷特性、時(shí)間變化等進(jìn)行綜合分析，可估算和預(yù)測(cè)出總的能耗和峰值需求。這些信息將為用戶、能源零售商和配網(wǎng)調(diào)度人員提供便利，促進(jìn)合理用電、節(jié)能降耗以及優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃和調(diào)度等；
5、電力需求側(cè)響應(yīng)：需求側(cè)響應(yīng)意味著通過(guò)電價(jià)來(lái)控制用戶的負(fù)荷及分布式發(fā)電。它包括價(jià)格控制和負(fù)荷直接控制。價(jià)格控制大體上包括分時(shí)電價(jià)、實(shí)時(shí)電價(jià)和緊急峰值電價(jià)，來(lái)分別滿足常規(guī)用電、短期用電和高峰時(shí)期用電的需求。直接負(fù)荷控制則通常由網(wǎng)絡(luò)調(diào)度員根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況通過(guò)遠(yuǎn)程命令來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)載的接入和斷開(kāi)、
6、能效監(jiān)控和管理：通過(guò)將智能電表提供的能耗信息反饋給用戶，能促使用戶減少能源消耗或者轉(zhuǎn)換能源利用方式。對(duì)于裝有分布式發(fā)電設(shè)備的家庭，還能為用戶提供合理的發(fā)電和用電方案，實(shí)現(xiàn)用戶利益的大化；
7、用戶能量管理：通過(guò)智能電表提供的信息，可以在其上構(gòu)建用戶能量管理系統(tǒng)，從而為不同用戶(居民用戶、商業(yè)用戶、工業(yè)用戶等)提供能量管理的服務(wù)，在滿足室內(nèi)環(huán)境控制(溫度、濕度、照明等)的同時(shí)，盡可能減少能源消耗，實(shí)現(xiàn)減少排放的目標(biāo)；
8、節(jié)能：為用戶提供實(shí)時(shí)能耗數(shù)據(jù)，促進(jìn)用戶調(diào)節(jié)用電習(xí)慣，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)由設(shè)備故障等產(chǎn)生的能源消耗異常情況。在智能電表所提供的技術(shù)基礎(chǔ)上，電力公司、設(shè)備供應(yīng)商及其他市場(chǎng)參與者可以為用戶提供新的產(chǎn)品和服務(wù)，例如不同類型的分時(shí)網(wǎng)絡(luò)電價(jià)、帶回購(gòu)的電力合同、現(xiàn)貨價(jià)格電力合同等；
9、智能家庭：智能家庭是指將家庭中不同裝置、機(jī)器和其他耗能設(shè)備聯(lián)接在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，并根據(jù)居民的需求和行為、戶外的溫度以及其他參數(shù)來(lái)進(jìn)行控制。它可以實(shí)現(xiàn)供熱、報(bào)警、照明、通風(fēng)等系統(tǒng)的互聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)家庭自動(dòng)化和家電等設(shè)備的遠(yuǎn)程控制等；
10、預(yù)防維護(hù)和故障分析：智能電表的測(cè)量功能有助于實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)元器件、電能表以及用戶設(shè)備的預(yù)防維護(hù)，例如檢測(cè)出電力電子設(shè)備故障、接地故障等導(dǎo)致的電壓波形畸變、諧波、不平衡等現(xiàn)象。測(cè)量數(shù)據(jù)還能幫助電網(wǎng)和用戶分析電網(wǎng)元件故障和網(wǎng)損等；
11、預(yù)付費(fèi)：相對(duì)于傳統(tǒng)的預(yù)付費(fèi)方式，智能電表能提供成本更低，更加靈活和友好的預(yù)付費(fèi)方式；
12、電表管理：表計(jì)管理包括：安裝表計(jì)的資產(chǎn)管理；表計(jì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)；對(duì)表計(jì)的定期訪問(wèn)；確保表計(jì)的正常安裝和運(yùn)行；確認(rèn)表計(jì)存儲(chǔ)的位置和用戶信息的正確性等；
13、負(fù)荷遠(yuǎn)程控制：通過(guò)智能電表可實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的整體聯(lián)接和斷開(kāi)，也可以對(duì)部分用戶進(jìn)行控制，從而配合調(diào)度部門實(shí)現(xiàn)功率控制；同時(shí)用戶也可以通過(guò)可控開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)特定負(fù)荷的遠(yuǎn)程控制；
14、非法用電檢測(cè)：智能電表能檢測(cè)出表箱開(kāi)啟、接線的變動(dòng)、表計(jì)軟件的更新等事件，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)電現(xiàn)象。對(duì)于電高發(fā)區(qū)，通過(guò)將總表的數(shù)據(jù)和其下所有表計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，也可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的電行為；
15、其他：智能電表能為用戶提供電網(wǎng)故障、停電、電能質(zhì)量、能耗、能效信息和用電方案等增值服務(wù)，提高了能源市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和效率，并為頻率、電壓和無(wú)功功率控制等應(yīng)用提供了技術(shù)條件。

智能電表的構(gòu)成和原理：
電子式智能電表，是在電子式電表的基礎(chǔ)上，近年來(lái)開(kāi)發(fā)面世的高科技產(chǎn)品，它的構(gòu)成、工作原理與傳統(tǒng)的感應(yīng)式電能表有著很大的差別。感應(yīng)式電表主要是由鋁盤、電流電壓線圈、永磁鐵等元件構(gòu)成，其工作原理主要是通過(guò)電流線圈與可動(dòng)鉛盤中感應(yīng)的渦流相互作用進(jìn)行計(jì)量的。而電子式智能電表主要是由電子元器件構(gòu)成，其工作原理是先通過(guò)對(duì)用戶供電電壓和電流的實(shí)時(shí)采樣，再采用的電能表集成電路，對(duì)采樣電壓和電流信號(hào)進(jìn)行處理，并轉(zhuǎn)換成與電能成正比的脈沖輸出，后通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行處理、控制，把脈沖顯示為用電量并輸出；
通常我們把智能電表計(jì)量一度電時(shí)A/D轉(zhuǎn)換器所發(fā)出的脈沖個(gè)數(shù)稱之為脈沖常數(shù)，對(duì)于智能電表來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)比較重要的常數(shù)，因?yàn)锳/D轉(zhuǎn)換器在單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)出脈沖數(shù)個(gè)的多少，將直接決定著該表計(jì)量的準(zhǔn)確度。目前智能電表大多都采用一戶一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)原則，但也有些廠家生產(chǎn)的多用戶集中式智能電表采用多戶共用一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器，這樣對(duì)電能的計(jì)量只能采用分時(shí)排隊(duì)來(lái)進(jìn)行，勢(shì)必造成計(jì)量準(zhǔn)確度的下降，這點(diǎn)在設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)該注意。

智能電表的特點(diǎn)：由于采用了電子集成電路的設(shè)計(jì)，再加上具有遠(yuǎn)傳通信功能，可以與電腦聯(lián)網(wǎng)并采用軟件進(jìn)行控制，因此與感應(yīng)式電表相比，智能電表不管在性能還是操作功能上都具有很大的優(yōu)勢(shì)：
1、功耗：由于智能電表采用電子元件設(shè)計(jì)方式，因此一般每塊表的功耗僅有0.6w~0.7w左右，對(duì)于多用戶集中式的智能電表，其平均到每戶的功率則更小。而一般每只感應(yīng)式電表的功耗為1.7w左右；
2、精度：就表的誤差范圍而言，2.0級(jí)電子式電能表在5%~400%標(biāo)定電流范圍內(nèi)測(cè)量的誤差為±2%，而且目前普遍應(yīng)用的都是等級(jí)為1.0級(jí)，誤差更小。感應(yīng)式電表的誤差范圍則為+0.86%~-5.7%，而且由于機(jī)械磨損這種無(wú)法克服的缺陷，導(dǎo)致感應(yīng)式電能表越走越慢，終誤差越來(lái)越大。電網(wǎng)曾對(duì)感應(yīng)式電表進(jìn)行抽查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)50%以上的感應(yīng)式電表在用了5年以后，其誤差就超過(guò)了允許的范圍；
3、過(guò)載、工頻范圍：智能電表的過(guò)載倍數(shù)一般能達(dá)到6~8倍，有較寬的量程。目前8~率的表成正為越來(lái)越多用戶的選擇，有的甚至可以達(dá)到20倍率的寬量程。工作頻率也較寬，在40HZ~1000HZ范圍。而感應(yīng)式電表的過(guò)載倍數(shù)一般僅為，且工作頻率范圍僅為45~55HZ之間；
4、功能：智能電表由于采用了電子表技術(shù)，可以通過(guò)相關(guān)的通信協(xié)議與計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)編程軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的控制管理。因此智能電表不僅有體積小的特點(diǎn)，還具有了遠(yuǎn)傳控制(遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程斷送電)、復(fù)費(fèi)率、識(shí)別惡性負(fù)載、反電、預(yù)付費(fèi)用電等功能，而且可以通過(guò)對(duì)控制軟件中不同參數(shù)的修改，來(lái)滿足對(duì)控制功能的不同要求，而這些功能對(duì)于傳統(tǒng)的感應(yīng)式電表來(lái)說(shuō)都是很難或不可能實(shí)現(xiàn)的。

智能電表系統(tǒng)選用了單片機(jī)作為中央處理單元，具有硬件簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、可移植性強(qiáng)、安裝及維護(hù)方便、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、成本較低等特點(diǎn)。但是，由于條件和測(cè)試手段的限制，本系統(tǒng)還需要在實(shí)用環(huán)境進(jìn)行檢驗(yàn)，針對(duì)使用過(guò)程中出現(xiàn)的硬件和軟件問(wèn)題來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)，終實(shí)現(xiàn)硬件和軟件的固化，形成比較成熟的抄表系統(tǒng)產(chǎn)品。

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