論文關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng) 電力需求側(cè)管理 智能電表 能源安全 協(xié)調(diào)發(fā)展

論文摘要：我國已經(jīng)計劃建設(shè)的智能電網(wǎng)給通信技術(shù)、節(jié)能技術(shù)和制造技術(shù)的發(fā)展以及相關(guān)技術(shù)的融合帶來了革命性的推動力。智能電網(wǎng)對電力需求側(cè)管理提出了更高的目標(biāo)。結(jié)合當(dāng)前我國電力消費(fèi)現(xiàn)狀，分析了智能電網(wǎng)中智能電表如何適應(yīng)并促進(jìn)電力需求側(cè)管理工作。通過電力需求側(cè)管理技術(shù)的實施，進(jìn)一步降低高峰負(fù)荷增長，提高用電效率，最大限度節(jié)約資源，減少排放，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，保證國家能源安全，建設(shè)能源節(jié)約型社會，保證我國經(jīng)濟(jì)增長的持續(xù)性和高速性。

隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長，工業(yè)用電和居民生活用電都呈現(xiàn)快速增長趨勢，雖然國家投入巨資新建發(fā)電廠和改造電網(wǎng)，仍然不能滿足電力消費(fèi)需要，每年都季節(jié)性地出現(xiàn)大面積電荒現(xiàn)象，且有愈演愈烈之勢。其原因在于，經(jīng)濟(jì)繁榮帶動用電負(fù)荷快速增長，用電峰谷差不斷增大，用電設(shè)備電能利用率較低;電價水平不合理，造成不合理用電;發(fā)電資源單一，發(fā)電量易受煤炭供需價格影響等。解決此問題，不能單純增加電源規(guī)模，必須解決發(fā)供用環(huán)節(jié)中的相關(guān)問題，特別是要搞好電力需求側(cè)管理工作，尤其是智能電表的推廣使用，從而協(xié)調(diào)開發(fā)和消耗、利用和損耗的關(guān)系，使發(fā)電、輸變電、供電和用電協(xié)調(diào)發(fā)展，才能根本解決電力供求矛盾。電力系統(tǒng)的智能化是一場革命，是解決當(dāng)前電力系統(tǒng)出現(xiàn)的嚴(yán)重供求矛盾，影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇，同時也是國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展到一定程度下電力系統(tǒng)的必然歸宿，這給電力需求側(cè)管理創(chuàng)造了難得的跨越式發(fā)展機(jī)遇。

一、智能電網(wǎng)

1.智能電網(wǎng)的出現(xiàn)

人類自從進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)，就大量消耗著有限的自然資源。能源供應(yīng)已經(jīng)成為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈，能源安全關(guān)系到國家利益。為了保持經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定、長期、快速發(fā)展，延長能源使用時間，既要積極探索減少能源消耗的方法，又要努力開發(fā)多種形式的新型能源并將之與傳統(tǒng)能源進(jìn)行整合，統(tǒng)一配置使用，摒棄高消耗低利用的能源使用模式，[1]保證國家能源安全，電力系統(tǒng)的智能化就成為必然的選擇。

2.智能電網(wǎng)的特點

智能電網(wǎng)是將當(dāng)前最先進(jìn)的電網(wǎng)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)結(jié)合，建立高度集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的、供用雙方互動的、智能控制和決策支持的先進(jìn)電力系統(tǒng)。智能電網(wǎng)將實現(xiàn)電網(wǎng)安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、環(huán)境友好的目標(biāo)，它把各種不同發(fā)電資源進(jìn)行智能配置，電網(wǎng)根據(jù)負(fù)荷實時變化自動進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度，協(xié)助用戶合理科學(xué)用電，最大限度平抑高峰負(fù)荷，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，極大地減少了發(fā)電資源的消耗。

二、智能電表的功能特點

智能電表是現(xiàn)代電子技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，采用大規(guī)模的集成電路來實現(xiàn)電能計量及數(shù)據(jù)處理功能，[2]因其強(qiáng)大且具擴(kuò)展性，一表多能，迅速取代老一代電能計量產(chǎn)品，體現(xiàn)出了強(qiáng)大的生命力。

1.多級分時計量

雖然機(jī)械式電表也能實現(xiàn)分時計量，但受制于結(jié)構(gòu)，不能實現(xiàn)多級數(shù)的分時計量，無法體現(xiàn)電能在不同供需條件下所具有的價值，智能電表可以實現(xiàn)多級甚至數(shù)十級的分時計量，不僅如此，所設(shè)定的分時時段還可重新調(diào)整，高度智能化的智能電表通過與控制計算機(jī)相連接的通信網(wǎng)絡(luò)，甚至可以實現(xiàn)多表同步遠(yuǎn)方調(diào)整。這一特點為我國擴(kuò)大實施分時電價范圍提供了計量儀表保證。

2.保護(hù)功能

首先，智能電表的全電子式結(jié)構(gòu)和多級權(quán)限管理阻止了通過電表本身竊電，如篡改數(shù)據(jù)、改變結(jié)構(gòu)等，它自動檢測并記錄電表以外發(fā)生的竊電事件，如單獨(dú)計量反向電量并顯示，且與正向電量疊加;結(jié)合功率因數(shù)對無功功率進(jìn)行正確計量;顯示電表接線的相量圖等等。智能電表大大提高了竊電的技術(shù)門檻，常見的竊電方式將不復(fù)存在。

其次，可以在用戶處實現(xiàn)簡易的繼電保護(hù)功能。如失壓報警、過載報警，漏電保護(hù)、短路保護(hù)和過載保護(hù)與智能電表集成，將簡化線路結(jié)構(gòu)，減少了安裝檢修的工作量，還能實現(xiàn)超功率自動斷電的負(fù)荷控制功能，可設(shè)置功率限額，超過此限額電表將跳閘停電。

3.抄表簡單或免抄表

由于抄表工作量大，存在各種人為疏漏因素，采用智能電表將有效解決這個問題。如預(yù)付費(fèi)電表先購買電量再使用，預(yù)購電量用完電表將自動斷電，很好地解決了欠繳電費(fèi)的問題，也將抄表這個程序完全免除掉，節(jié)約了大量的人力成本，避免了可能出現(xiàn)的抄表差錯。如果智能電表具有數(shù)據(jù)交互功能，在遠(yuǎn)方即可進(jìn)行抄表，只要在控制計算機(jī)上預(yù)置抄表時間則到時就可自動完成抄表任務(wù)，且多表可同時進(jìn)行，抄表花費(fèi)時間短、精度高。

4.繳費(fèi)方便

預(yù)付費(fèi)電表通過IC卡進(jìn)行電表電量數(shù)據(jù)以及預(yù)購電費(fèi)數(shù)據(jù)的傳輸，通過繼電器自動實現(xiàn)欠費(fèi)跳閘，免除了抄表問題，繳費(fèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橘徺I電費(fèi)卡。電費(fèi)卡可在專門網(wǎng)點銷售，也可在街頭小店買到，還可以實現(xiàn)網(wǎng)上充值和繳費(fèi)，這就大大方便了人們繳納電費(fèi)。

5.數(shù)據(jù)采集和顯示

機(jī)械式電表只有記錄用電量的能力，智能電表大大擴(kuò)展了與用電相關(guān)的數(shù)據(jù)量。智能電表與機(jī)械式電表最大的區(qū)別在于具有存儲、處理、反饋大量用電信息(包括數(shù)據(jù))的能力，對電力需求側(cè)管理來說這正是迫切需要的。通過這些信息，管理部門可以了解負(fù)荷變動情況，了解不同負(fù)荷的用電結(jié)構(gòu)以及逐年變化趨勢，為電網(wǎng)調(diào)度和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了原始資料。

智能電表具有顯示屏，可以顯示大量信息，除基本的用電量外，可顯示諸如電壓、電流、功率因數(shù)、分時電價數(shù)據(jù)等等運(yùn)行參數(shù)，還可顯示電表本身相關(guān)數(shù)據(jù)，如硬件故障信息、時鐘、程序錯誤等。