摘要：目前，电能已经成为社会发展的重要能源动力。随着社会经济的迅速发展，各行各业以及人们的生活对电力的需求大大增加，依靠现代计算机信息技术、通信技术以及控制技术建设一个大区域、大规模的智能化电网，已经成为电力行业共同的选择。文章就对智能电网中智能电表的运用问题展开分析与论述。
关键词：智能电网；智能电表；运用
一、智能电网中智能电表
智能电表是智能电网的智能终端，它已经不是传统意义上的电能表，智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，为了适应智能电网和新能源的使用它还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能，防窃电功能等智能化的功能，智能电表代表着未来节能型智能电网最终用户智能化终端的发展方向。随着智能电网的日益发展，世界各国对于智能化用户终端的需求也日益增大，据统计，在未来5年，随着智能电网在世界各国的建设，智能电表在全球安装的数量将高达2亿多只。同样，在中国，随着国家坚强智能电网建设的进展，作为用户端的智能电表的需求也会大幅度地增长，保守的预计，市场将会有1.7亿只左右的需求。美国政府为升级本国电网的拨款中，就有一部分专门用于在未来3年致使13%的美国家庭(1800万户家庭)能装上智能电表。在欧洲，意大利及瑞典已经完成先进计量基础设施的部署，将所有普通电表更换为智能电表。法国、西班牙、德国和英国预计在未来10年内也将完成智能电表的全面推广和应用。
二、当前我国智能电表市场及应用现状
近年来，国家电网公司在经营范围内已经更换智能电表4.47亿台，已经覆盖超过99%的用电客户。伴随着我国智能电表普及率的进一步提升，由于国家电网预计在2018年完成电表新标准IR46的转化，因此估计2018年我国智能电表招标总量会下探触底至2,800万台，其后于2021年爬升至2016年招标总量水平。总体而言，我国智能电表市场已经相对成熟，渗透率远超美洲及欧洲，预期未来呈平稳态势，新增智能电表需求主要源于新增的工厂及住宅，以及需要更换的故障电表。智能电能表已经运行了一段时间，在日常的运行中我们渐渐发现，智能电能表也存在一定的问题：
1、分时复费率电能表因其按照高峰、低谷进行不同价格的收费,符合国家的产业政策,越来越受到市场的青睐。但从智能化的意义上说,它还不能做到在线检测、在线收费,在用电收费管理上还没有走向现代化,只是智能化电能表的初级产品。
2、集中远传自动抄表系统在目前高档居民小区已经开始使用,但它的推广还存在一些问题。由于这种抄表系统对于提高用户的用电质量毫无帮助,而价格又较高,因此对老用户电能表进行改造从价格上、施工条件上都难以得到协调。而就集中远传自动抄表系统自身来说，在可靠性、抗干扰性和一次抄表正确率上都还有待实践的考验。
三、智能电表在智能电网中的运用
1、双向计量。作为智能电网的用户端，智能电表的主要功能是为用户提供一个电网的入户接口，通过智能电表可以将安全、高质量的电能输送到用户的用电设备上。在新能源蓬勃发展的今天，许多分布式新能源已经在用户端得到了充分的使用，用户自己产生的清洁能源除了满足用户自身的需要以外会产生多余的能量，也可以通过智能电表反馈到电网中去。所以智能电表就要具备双向电能输送和计量的功能。在计量的过程中，因为有MCU的支持，可以方便地实现智能电网供电系统内精确、可靠的电能管理。它不仅可以简单地实现分时管理，用户的用电情况可以有更多的分类，更清晰明了。比如它除了可以包含每个月的用电量，而且还可以按日期、时间以及按耗电的电器分类分别计量不同的电费和电能使用情况。这就为电网高效节能管理提供了有用的实时信息。依据这些信息，管理方可以通过合理的手段，为一些高耗能设备从用电高峰时段转到非用电高峰时段提供优惠折扣，实现错峰避蜂用电，提高电网的运行效率。
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2、双向通信。智能电表与智能电网之间的数据采集和发送都离不开远程通讯，为此，智能电表的远程通信功能就尤为重要。智能电网中的智能变电站除了可以接受智能电表发出的用电信息以外，还可以向智能电表发出调控信息，因此，智能电表一般要求具有双向的通信功能。可以说通信功能是智能电表的主要功能之一。智能电表与远端的智能化变电站之间的通讯方式可以有多种形式，如电力线路的载波通讯、无线网络通讯、通信网络通讯以及借助其他专网的通讯(如有线电视网络等)。未来三网合一的发展，也会为智能电表的通讯带来更大的方便。
3、控制功能。智能电表将会具备传统的电能表和多功能电能表所无法企及的对智能家电设备的控制功能。智能电表的MCU可以带有强大的I/O接口，使得它可以与更多的外部设备对接。借助远程通信的功能，用户在异地通过计算机网络、移动通讯设备对自己家里的各类智能化用电设备进行远程遥控、遥测将会变成现实。比如:对空调、洗衣机、电饭策、电热水器、照明、电控窗帘和百叶窗等实现在远端的开关控制。当在居家安装了智能化安全系统以后，通过智能电表的远程通信功能还可以实现异地的监控和报警。可以说智能电表的功能也会不断地扩充，未来的智能电表就可能成为一个智能化住宅的控制中心。
四、我国智能电表市场发展前景
1、国家电网将不再支持智能电表相关投资。根据国家电网2017年社会责任报告最新统计数据，国家电网累计安装智能电表4.47亿台，智能电表覆盖率已经达到99.03%。现阶段我国智能电表已进入成熟期，预计国家电网在智能电表方面投资会趋于平缓，新增智能电表需求主要源于新增的工厂及住宅，以及需要更换的故障电表。
2、国家电网招标的智能电表产品国产比例高，且中标份额高度分散。2017年国家电网共计招标采购约4,560万台智能电表，前20名中标公司均为我国本土企业，共计占有约62.60%的市场份额且最高中标份额仅为5.23%。基于国家电网2017年中标结果判断，我国智能电表技术成熟，国产化比例高，各公司间技术及规模差异不大，市场已经趋向完全竞争格局。
3、我国智能电表企业将逐步走向世界。我国智能电表技术已趋成熟并且已得到大面积产业化应用，可以肯定我国智能电表企业在技术及成本上较西方竞争对手存在竞争优势。考虑到我国智能电表投资会进一步趋于平缓，预计更多企业会陆续开发其他海外市场。但是鉴于欧美市场存在较高的进入监管门槛，因此亚洲其他国家以及南美地区很可能会成为我国智能电表企业的发力重点。
总之，根据国家电网公司的发展规划，中国智能电网的发展将经历三个发展阶段，分别为技术研发和标准制定阶段、全面建设阶段和完善提升阶段。目前中国智能电网的发展已经进入全面建设阶段，对智能电表产生了巨大市场需求。2016-2020年为智能电网发展的引领提升阶段，全面建成统一的"坚强智能电网"，技术和装备全面达到国际先进水平。因此，行业人士预计2016年之后，随着智能用户端建设加快以及智能电力仪表的更新换代，中国智能电力仪表行业发展速度将明显加快。
结束语
总之，智能电表是由传统电能表逐步发展起来的，它在智能电网中是重要的智能终端。智能电表功能的扩充使得智能电表除了具有了双向计量的基本功能以外，还具有分时分类计量.双向通信、多种控制的功能。智能电表的大量使用将会使得智能电网的节能、高效、安全的性能得到更充分的体现。
参考文献
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[2]高文杰.电网信息采集中的智能电表技术分析[J].华东科技,2018(20):485.
[3]王浩明.智能电能表在电网用电信息采集系统建设中的应用研究[J].电子制作,2019(06):144.
论文作者:陈芳
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/16
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