[科普中國]-智能型電表

智能型電表是指具有自動計量計費、數(shù)據(jù)傳輸功能的電表的統(tǒng)稱。配用電管理的核心設備是智能電表。智能電表是一種數(shù)字式電表，電表內藏有微型計算機(微處理器)、輸入和輸出接口、通信裝置以及顯示屏幕等。

簡述以前，用來測量電量的電表一般為機械式，它只有模擬顯示的單純功能，沒有數(shù)字顯示及雙向通信功能，不能滿足多功能使用等的需要，因此人們研制了具有智能功能的電表并投入市場。在智能微網(wǎng)、智能電網(wǎng)以及智能城市中，可使用具有通信功能的智能電表，使電網(wǎng)達到最優(yōu)控制。

智能電表是一種在電力公司與用戶之間設有雙向通信功能，具有對空調、冰箱、洗衣機、微波爐等各種用電設備進行管理的數(shù)字電表，是一種下一代新型電表。它使用無線通信或光纖網(wǎng)，可進行遠距離測量電量、電能的開通和切斷、遠距離操作家電等，實現(xiàn)對家庭的用電量進行自動管理和調整，使家庭用電量達到最優(yōu)。這種電表除了可對家庭的用電進行最優(yōu)管理之外，還可對家庭、大樓以及工廠的用電狀況進行實時管理，也可對易受天氣影響的太陽能光伏發(fā)電等自然能源同時進行管理和調整。1

功能1．雙向計費

作為智能電網(wǎng)的用戶端，智能電表的主要功能是為用戶提供一個電網(wǎng)的入戶接口，通過智能電表可以將安全、高質量的電能輸送到用戶的用電設備上；用戶自己產(chǎn)生的清潔能源除了滿足自身需要外，多余的能量可以通過智能電表反饋到電網(wǎng)中去。用戶的用電情況可以有更多的分類，更清晰明了。比如它除了可以包含每個月的用電量，而且還可以按日期、時間，以及按耗電的電器分類、分別計量不同的電費和電能使用情況。這就為電網(wǎng)高效節(jié)能管理提供了有用的實時信息。依據(jù)這些信息，管理方可以通過合理的手段，為一些高耗能沒備從用電高峰時段轉到非用電高峰時段，提供優(yōu)惠折扣，實現(xiàn)錯峰、避峰用電，提高電網(wǎng)的運行效率。

2．雙向通信

智能電表與智能電網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)采集和發(fā)送，都離不開遠程通信。智能電網(wǎng)中的智能變電站，除了可以接受智能電表發(fā)出的用電信息以外，還可以向智能電表發(fā)出調控信息，因此，智電表一般具有雙向通信功能。

智能電表與遠端的智能化變電站之間的通信方式可以有多種形式，如電力線路的載波通信、無線網(wǎng)絡通信、通信網(wǎng)絡通信以及借助其他專網(wǎng)的通信（如有線電視網(wǎng)絡等）。未來三網(wǎng)合一的發(fā)展，也會為智能電表的通信帶來更大的方便。

3．控制功能

智能電表帶有強大的I/O接口，可以與更多的外部設備對接，借助遠程通信的功能，用戶在異地通過計算機網(wǎng)絡、移動通信設備，對自己家里的各類智能化電器設備進行遠程遙控、遙測。當在家安裝了智能化安全系統(tǒng)以后，還r可以實現(xiàn)異地的監(jiān)控和報警。未來的智能電表可成為智能化住宅的控制中心。

4．電量的合理分配

用戶在用電的低谷期用電，具有使用簡單分時計量功能，也就是可以分為白天和黑夜兩個區(qū)間分別計量，為峰期和谷期的分別計費提供了依據(jù)。

5．預付功能通過預付卡為電能表充值，然后按照當?shù)氐膯挝浑妰r和用電量，也就是從預存費中扣除電費，預存費被扣除為零時，電表將停止供給電能。

6．紅外抄表和異地抄表功能1

分類智能電能表是通過串行口，以編碼的方式進行遠方通信的，因為它傳輸?shù)牟皇敲}沖信號，所以準確、可靠。按智能電能表的輸出接口通信方式的不同，可分為低壓配電線載波接口型和RS485接口型兩種類型。

(1)載波智能電能表：是在原有電能表內增加載波接口，使之能通過220V低壓配電線與抄表集中器交換數(shù)據(jù)。

(2)RS485智能電能表：是在原有的電能表內增加了RS485接口，使之能與采用RS485方式的抄表集中器交換數(shù)據(jù)。

隨著電子技術的發(fā)展，在智能表的基礎上，為了完成許多特種表計的功能，出現(xiàn)了全電子式多功能表，為實施遠程抄表自動化奠定了基礎。2

發(fā)展情況一、國外智能電表

美國模擬器件公司ADI，推出四款產(chǎn)品智能電表，可測試有功和無功功率，可防竊電。其中一款具有基波電能測試功能，這對電能質量監(jiān)測至關重要。

美國飛思卡爾半導體公司，推出了用于單相電表的MZ系列8位微控器芯片，64腳封裝。

歐洲恩智浦半導體公司，總部位于荷蘭，生產(chǎn)三相多功能表、單相復費率表/多項功能表、多功能終端，配有室內無線連接裝置。

德國西門子公司的西門子自動抄表系統(tǒng)，可處理原始實時用電數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)電表和電網(wǎng)之間的通信能力，可測量各個家庭的用電情況。采用電力線技術來傳送數(shù)據(jù)，還可用無線電、互聯(lián)網(wǎng)或本地交換載波進行通信?？煞奖愕貙崿F(xiàn)下一代的能量管理，支持更多的新能源系統(tǒng)的采用?？煽刂铺栯姵鼗虬l(fā)電廠輸送的電能。

二、我國智能電表

我國智能電表研發(fā)和推廣時間基本和國外同步，廠家達500多家，但研發(fā)力量不足，核心技術分散在機械、電子、電力多個行業(yè)，技術集成水平低，缺乏國外跨行業(yè)、跨平臺，能進行產(chǎn)業(yè)整合的大集團公司。精度要求高的產(chǎn)品仍由國外公司主導。1

應用智能電表在智能電網(wǎng)中的使用情況主要體現(xiàn)在集中電源、分散性電源等。

集中電源包括水力發(fā)電、火力發(fā)電以及核能發(fā)電等。分散型電源包括太陽能發(fā)電在內的可再生能源電源等。用戶是指工廠、大樓住宅等。

電力系統(tǒng)控制包括地域供需調整控制、分散型電源管理、電壓調整控制、負荷監(jiān)視預測、蓄電管理以及事故自動恢復等。用戶側管理包括系統(tǒng)的電壓和頻率監(jiān)視、停電監(jiān)視、盜電和漏電監(jiān)視以及自動電能計量等。智能電表對用電量較大的用戶以及一般家庭用戶來說非常重要，在可再生能源電源大量普及時對把握其發(fā)電量也非常必要。智能電表主要在智能房、智能微網(wǎng)、智能電網(wǎng)以及智能城市等智能系統(tǒng)中使用，如今在歐洲、美國等國家得到使用。1

本詞條內容貢獻者為:

王寧 - 副教授 - 西南大學