新聞中心news 
CQ9電子平臺網站新一代智能電表的結構設計、功能特點和用戶側多應用場景
2024-06-29 04:46:37
瀏覽次數：
次
返回列表
CQ9電子平臺網站新一代智能電表的結構設計、功能特點和用戶側多應用場景智能電能表作為智能電網營銷業(yè)務、用電信息和能源分配的末端設備，覆蓋范圍極廣，在能源互聯(lián)網的建設過程中被賦予了新的使命及任務，新一代智能電能表在滿足基礎的計量功能外，更需要滿足智能設備的靈活接入，實現(xiàn)設備數據的感知、采集和控制
原題目：一篇文章讓你秒懂“新一代智能電能表” 來源：國網能源互聯(lián)網技術研究院 作者：趙婷 中國電力科學研究院
智能電能表是智能電網末端的重要組成部分，目前已接入4.9億智能電能表，覆蓋率達到99%以上。此外，智能電能表的非計量功能已經在配網運維管理、客戶體驗提升、服務國家能源戰(zhàn)略轉型升級等多個方面提供了強有力的數據支撐。
另外，國際法制計量組織（OIML）頒布的《R46有功電能表國際建議》對電能表的技術及性能提出了新的要求與思路。電能表在當下及未來被賦予了新的使命及任務，新一代智能電能表的發(fā)展需充分考慮國際標準的先進思想，在滿足基礎的計量功能外，更需要借助其點多面廣、與用戶聯(lián)系緊密的應用特點，拓展表計能源互聯(lián)網的特征屬性，為電力公司與用戶友好互動、協(xié)助用戶進行有效的能源管理以及提升臺區(qū)設備和綜合負荷的狀態(tài)感知提供幫助。
新一代智能電能表主要由計量模組、管理模組以及擴展模組三個部分構成。計量模組是新一代智能電能表的核心，承擔著法制計量的基本功能，保存了所有法制相關的電能、時間等原始數據，不僅為國家量值溯源和計量數據追溯提供法制依據，還為其他模組的數據應用和業(yè)務實現(xiàn)提供基礎數據。管理模組是新一代智能電能表的管理中心，采用可插拔式設計，通過標準化接口與計量模組、擴展模組建立連接，除具備營銷業(yè)務所要求的基本功能外，還負責模組的數據分發(fā)和管理工作。同時管理模組上加載輕量級操作系統(tǒng)，并部署多元化應用APP，能夠實現(xiàn)功能靈活配置、滿足升級需求。擴展模組是新一代智能電能表實現(xiàn)靈活、可擴展的主要體現(xiàn)形式，用戶可根據不同業(yè)務場景在電能表上選配不同的功能擴展模組，通過模組進一步拓展表計的通信、控制、計算、監(jiān)測等功能。新一代智能電能表的外觀結構設計如下圖所示。
新一代智能電能表每個獨立的模組都分配相應的存儲空間，保存關鍵性的法制計量數據；另外，表計能夠存儲長達1年的分鐘級電量，可以滿足法制計量數據的溯源和其他業(yè)務對電能表數據采集頻度的差異化需求，支撐電力市場現(xiàn)貨交易的靈活電價機制。
新一代智能電能表管理模組標配低功耗藍牙，能同時與采集器、手持設備、用戶手機等外部設備進行數據交互，滿足運維、檢測、費控、人機交互等不同業(yè)務應用需求。擴展模組標配HPLC通信，并可通過標準化的接口滿足RS485、LoRa、M-Bus、NB-IoT、CAN等主流物聯(lián)網通信方式的接入。
新一代智能電能表采用點陣式液晶，能夠個性化定制顯示字體的大小、顯示的內容，能夠方便地生成二維碼供運維人員和用戶掃描、查詢信息，滿足能源互聯(lián)網人機交互的發(fā)展需求。
新一代智能電能表能夠在20mA～100A的負載電流范圍內準確計量，滿足電動汽車等大功率、寬范圍負載的計量需求。同時表計具備諧波電能計量及監(jiān)測功能，為未來電網諧波治理、電能質量參與貿易結算提供計量依據。
新一代智能電能表可通過在接線端子內部放置熱敏電阻，實現(xiàn)在運表計端子溫度的在線監(jiān)測，避免因電能表故障和人為原因造成的火災事故。此外表計能夠實現(xiàn)多種電網異常、電表異常、用電異常事件的主動上報，滿足故障定位、運維搶修等需求。
新一代智能電能表的管理模組搭載了統(tǒng)一的操作系統(tǒng)，通過標準化的驅動接口實現(xiàn)了表計軟件與硬件的解耦合。操作系統(tǒng)的應用能夠更高效地利用智能電能表硬件資源，更方便地管理功能性軟件，更合理地實現(xiàn)功能的擴展應用。
新一代智能電能表的硬件上配備3個功能擴展模組，采用標準化硬件接口來支持不同業(yè)務場景模組的選配；操作系統(tǒng)部署了多個應用APP，可通過APP軟件靈活擴展多個功能，滿足產品的快速迭代和升級需求，更好應對未來業(yè)務擴展帶來的挑戰(zhàn)。
新一代智能電能表可在電力用戶欠費情況下不直接斷電，而是通過對負載電流的限制，在只滿足用戶照明、手機充電等最基本的需求情況下，為用戶繳費充電預留充足的時間，體現(xiàn)國網公司優(yōu)質服務的理念。
新一代智能電能表采用電池可更換式設計，并與表內新增的超級電容配合CQ9電子平臺，有效保證時鐘供電的可靠性；通過產品設計的優(yōu)化及制造工藝的提升，表計的壽命延長至15年，提高現(xiàn)場運行可靠性。
新一代智能電能表的設計理念與能源互聯(lián)網的建設思路高度契合，可與其他專業(yè)設備協(xié)同配合，支撐如下應用場景：
新一代智能電能表通過配置非介入式負荷辨識模組，采集用戶總進線處的電壓、電流、時間等數據，配合具備隨器計量功能的智能家電、智能插座等新產品，依托大數據算法實現(xiàn)對家電負荷類型和狀態(tài)分析，為居民家庭提供用能統(tǒng)計分析、家電需求響應、電氣故障預警等增值服務，提高居民家庭用能水平。
新一代智能電能表通過配置有序充電模組，能夠實現(xiàn)對臺區(qū)各能源設施、用能設備和電動汽車實時狀態(tài)的采集、感知和控制。新一代智能電能表與臺區(qū)管理單元及系統(tǒng)主站共同實現(xiàn)規(guī)模化電動汽車有序充電和分布式能源的消納，實現(xiàn)全網的負荷調度，滿足臺區(qū)側源網荷儲協(xié)同服務的需求，為客戶提供優(yōu)質用能服務。
新一代智能電能表不僅能夠實現(xiàn)電氣信息的采集，更能通過增加不同類型的通信模組實現(xiàn)熱、水、氣表的數據采集，實現(xiàn)社區(qū)范圍內電、熱、水、氣交互耦合與協(xié)同控制，在保證社區(qū)用能舒適性的前提下，達到最優(yōu)經濟用能，同時促進社區(qū)清潔能源消納。
新一代智能電能表能夠滿足各類交互式用能設備的廣泛接入，實現(xiàn)綜合能源一體化采集、狀態(tài)感知、實時監(jiān)視和協(xié)調控制，達成源網荷儲協(xié)同服務。新一代智能電能表在未來的應用落地將支持國家電網公司向“建設具有中國特色國際領先的能源互聯(lián)網企業(yè)”的戰(zhàn)略目標邁進。
