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1、智 能 计 量 技 术,07:36:39,交 流 内 容,电网面临的挑战,进入21世纪，随着全球资源、环境压力的不断增大，用户对电能可靠性和质量要求不断提升，电力行业正面临前所未有的挑战和机遇。,07:36:39,用户的需求,智能电网,07:36:39,电力公司的需求,智能电网,07:36:39,可持续发展的需求,智能电网,07:36:39,07:36:39,智能电网的特征,8,用户的感受,07:36:39,实现智能电网的关键技术,智能计量技术传感与通信技术分析与辅助决策技术 可视化展现与操作,2022/11/29,10,07:36:39,交 流 内 容,用户增强对自身电力消耗的认知、提高用电
2、透明度、优化电力消费;供应方实现计量计费一体化、降低运营管理成本。,智能计量改变生活,07:36:39,智能计量现状-欧洲,欧洲更关注分布式电网（微网）的建设，关注AMI的稳定性、实时性,07:36:39,西班牙2018年，所有机械式电表都要换成智能电表，要能实现有功/无功计量、最大需量测量、用电负荷特性采集、电源管理、分时计费、远程抄表、远程断/供电、远程编程等功能。法国提出了3 个里程碑式的计划：到2012年，所有安装的电表都必须是智能电表；到2014 年底，50%的电表必须与AMM 系统相连；到2016年底，95%的电表必须与AMM 系统相连。意大利：2011年3500万户电表装完，全面
3、实施系统。,07:36:39,鼓励消费者高度参与的互动性。适应所有的电源种类和电能储存方式。支持新产品、新服务的开发。提供适应数字经济发展需求的电能质量。提高电网营运效率。通过自动检测、控制和修复来预防系统事故故障。,07:36:39,全国1.5亿只电表，已装超过2000万只智能电表。,智能计量现状-美国,2010年3月“加强智能电网建设”被写入2010年政府工作报告，标志着中国智能电网进入快速发展阶段。2009年5月国家电网公司提出了坚强智能电网发展战略，全面推进智能电网建设工作。2009年国网启动智能电表，发布12个电表标准和24个采集系统标准。2010年至今，国网智能表已经累计招标1.2
4、亿只左右，并实现信息采集及费控功， 至2015年安装智能电表2.3亿只。,07:36:39,智能计量现状-中国,国网智能计量发展-技术方向,以信息化(SG186)为核心的智能电表实施计划；实时双向高速通信技术的研究（光纤、宽带载波、无线）；计量体系可靠性研究（评估、试验、认证、统计）；电科院正在进行电能表防强磁等研究；各网省更关注防窃电技术；数据安全及费控功能。,07:36:39,07:36:39,电能表的发展,智能电表是智能电网进入实际性发展的标志，它能使客户做出“最聪明的”电力决策，进而增加客户用电的灵活性。智能电表是将百姓带入全民节能减排战役的重要技术变革。,提高电网的可靠性,减少电网的
5、高峰负荷,接入可再生能源,智能电表从整个能源价值的角度帮助用户按最经济的方式使用电能。,多项电能优质指标,复费率及阶梯电价,多种计量模式,高级计量架构(AMI)是实现智能电网的“信息化、数字化、自动化、互动化”的坚实基础，是实现智能用电的关键技术，成为未来家庭区域网络(HAN)的组成部分。,AMI成为智能计量技术核心,07:36:39,智能电表最大的特点就是交互。更加便捷和人性化的信息交互要求芯片的信息处理能力更强。智能电表要满足先进计量体系(AMI)，必将走模块化、网络化及系统化的方向。,07:36:39, 只需通过更换部分功能模块就可以实现电能表的升级换代； 由于功能的模块化和结构的标准化
6、，使得供用电管理部门在选购电 能表时不必依赖某一电能表厂家产品； 通过远程升级或更换模块的方法，提高可维护性并节省维护费用。,07:36:39,模块化,模块化满足不同用户需求,07:36:39,网络化可以实现将各种场合的电能数据进行实时采样和存储，并经通信网络的传输，将信息输送到用电信息管理系统中，通过数据共享和分析，实现供用电管理部门对异地用电信息的实时测量和监控。,07:36:39,网络化,系统化是综合利用成熟的计算机技术和电力系统自动化技术，在数据管理平台实现海量用电数据的有效分析、处理与管理。 在网络化和系统化的推动下，用电信息管理系统可以向着分布性和开放性的方向发展，使得用电信息管理
7、功能的扩展更加灵活，性能不断提高，使用更加简便。,07:36:39,系统化,智能电表的应用是实现智能家居的基础条件，利用先进的计算机技术、网络通讯技术将智能电表与家庭能源网络相结合，实现：1、让生活更便捷。可以实现自动抄表和自动转账交费等功能。2、让生活更低碳。可以接入小型家庭风力发电、屋顶光伏发电、储能等装置， 从而提高清洁能源消费比重，减少城市污染。3、让生活更经济。可以帮助用户合理选择用电方式，节约用能，有效降低用 能费用支出。如：智能电表支持分时电价、阶梯电价等电价政策的执行。,智能计量与智能家居的融合,07:36:39,智能电表融合高速通信实现增值服务,07:36:39,07:36:
8、39,交 流 内 容,智能电表新技术,07:36:39,智能电表新的技术,宽量程计量技术 低功耗节能设计 电能表SOC技术 电能表嵌入式通信接口 居民表防窃电技术 电能表长寿命可靠性设计 谐波、高压计量等研究 数字化电能表技术 DLMS/COSEM协议,07:36:39,宽量程计量技术,随着计量芯片（5000：1动态范围）和传感器技术的突破，目前已经可以实现100倍以上宽量程表计，如：1(100)A 表计。,我公司的1（100）A 100倍量程表计。,07:36:39,07:36:39,开关电源及DC/DC模块的应用，把电源效率提升到85% ； 低功耗芯片应用，3V系统逐步替代5V系统； 电路
9、设计时充分考虑节能降耗。,低功耗节能设计,以上技术的使用，使单相表基表（不含通信模块）的功耗低于1.0W。,07:36:39,分立元件,集成电路 I C,系 统 芯 片System On A Chip(简称SOC),核心芯片SOC技术,07:36:39,SOC 的优点：降低开发及生产难度、提高系统可靠性。,四合一方案,普通方案,07:36:39,传统低速通信接口：红外、RS485、电力载波、窄带无线未来高速通信接口：宽带无线、GPRS/CDMA、光纤,07:36:39,综合通信技术给电表带来了革命性发展,塑料光纤在智能表通信系统的应用,快速安装：POF能够很容易地通过狭小的穿线管；容易连接：P
10、OF不用抛光液能达到很好的连接效果， 连接时不需专用的 设备；低廉成本：由于具备以上两个优点，所以采用POF做传输介质的网络接入 系统，其造价要比石英光纤接入系统低很多；坚固耐用：POF光缆比石英光缆更加柔软耐用，弯曲半径也小。,07:36:39,POF塑料光纤的优点：,双纤型POF技术性能：芯径1mm ，外径2.2mm ，百米百兆,应用现状： 目前国外已经在抄表系统尝试应用；国内正在研究低成本的光电头，技术成熟后，可能会替代传统RS485及载波接口。,07:36:39,EPON光纤解决最后1公里问题,EPON优势：规模成本低、高带宽、基于IP标准、成熟可靠,07:36:39,未来光纤到户将使
11、智能表进入高速可靠通信时代，为智能家居及智能计量提供强大的支撑。,电力光纤是指采用光纤复合低压电缆，将光纤随低压电力线敷设，实现到表到户，配合无源光网络技术，承载用电信息采集、智能用电双向交互、“三网融合”等业务。,07:36:39,电力光纤是三网融合的技术支撑,窃电与电表防窃电技术,07:36:39,单相居民表,一火一地方式窃电,短接火线窃电,电流反向窃电,断零线方式窃电,强交流磁场窃电,开盖窃电（防撬铅封）,=,(,Gi,Wi,Qi,Ei,),元器件数量,工作环境系数,工作应力系数,通用失效率,通用质量系数,S,基于元器件应力法的可靠性预计模型,07:36:39,可靠性及长寿命研究,可靠性设计原则,07:36:39,可靠性设计原则,07:36:39,数字化电能表技术,07:36:39,数字量信号输入，采用DSP处理技术，符合IEC61850-9-1、IEC61850-9-2标准规范标准的智能电表，适用于新型智能化变电站电能计量。,DLMS/COSEM通信协议,07:36:39,DL/T645与IEC 62056的宏观比较,目前电工仪器仪表标委会在研究并推动IEC62056标准在国内的发展。,祝各位领导、专家、朋友们：身体健康！万事如意！,Thank you！,
