浅谈智能电网中智能电表对电力需求侧管理的促进作用

论文关键词：智能电网 电力需求侧管理 智能电表 能源安全 协调发展

论文摘要：我国已经计划建设的智能电网给通信技术、节能技术和制造技术的发展以及相关技术的融合带来了革命性的推动力。智能电网对电力需求侧管理提出了更高的目标。结合当前我国电力消费现状，分析了智能电网中智能电表如何适应并促进电力需求侧管理工作。通过电力需求侧管理技术的实施，进一步降低高峰负荷增长，提高用电效率，最大限度节约资源，减少排放，促进国民经济发展，保证国家能源安全，建设能源节约型社会，保证我国经济增长的持续性和高速性。

随着我国经济持续高速增长，工业用电和居民生活用电都呈现快速增长趋势，虽然国家投入巨资新建发电厂和改造电网，仍然不能满足电力消费需要，每年都季节性地出现大面积电荒现象，且有愈演愈烈之势。其原因在于，经济繁荣带动用电负荷快速增长，用电峰谷差不断增大，用电设备电能利用率较低;电价水平不合理，造成不合理用电;发电资源单一，发电量易受煤炭供需价格影响等。解决此问题，不能单纯增加电源规模，必须解决发供用环节中的相关问题，特别是要搞好电力需求侧管理工作，尤其是智能电表的推广使用，从而协调开发和消耗、利用和损耗的关系，使发电、输变电、供电和用电协调发展，才能根本解决电力供求矛盾。电力系统的智能化是一场革命，是解决当前电力系统出现的严重供求矛盾，影响经济发展的必然选择，同时也是国民经济和科学技术发展到一定程度下电力系统的必然归宿，这给电力需求侧管理创造了难得的跨越式发展机遇。

一、智能电网

1.智能电网的出现

人类自从进入工业生产，就大量消耗着有限的自然资源。能源供应已经成为国家经济发展的命脉，能源安全关系到国家利益。为了保持经济稳定、长期、快速发展，延长能源使用时间，既要积极探索减少能源消耗的方法，又要努力开发多种形式的新型能源并将之与传统能源进行整合，统一配置使用，摒弃高消耗低利用的能源使用模式，[1]保证国家能源安全，电力系统的智能化就成为必然的选择。

2.智能电网的特点

智能电网是将当前最先进的电网技术、通信技术和控制技术结合，建立高度集成的、高速双向通信网络的、供用双方互动的、智能控制和决策支持的先进电力系统。智能电网将实现电网安全可靠、经济高效、环境友好的目标，它把各种不同发电资源进行智能配置，电网根据负荷实时变化自动进行经济调度，协助用户合理科学用电，最大限度平抑高峰负荷，提高电力系统稳定性，极大地减少了发电资源的消耗。

二、智能电表的功能特点

智能电表是现代电子技术和数据处理技术发展的产物，采用大规模的集成电路来实现电能计量及数据处理功能，[2]因其强大且具扩展性，一表多能，迅速取代老一代电能计量产品，体现出了强大的生命力。

1.多级分时计量

虽然机械式电表也能实现分时计量，但受制于结构，不能实现多级数的分时计量，无法体现电能在不同供需条件下所具有的价值，智能电表可以实现多级甚至数十级的分时计量，不仅如此，所设定的分时时段还可重新调整，高度智能化的智能电表通过与控制计算机相连接的通信网络，甚至可以实现多表同步远方调整。这一特点为我国扩大实施分时电价范围提供了计量仪表保证。

2.保护功能

首先，智能电表的全电子式结构和多级权限管理阻止了通过电表本身窃电，如篡改数据、改变结构等，它自动检测并记录电表以外发生的窃电事件，如单独计量反向电量并显示，且与正向电量叠加;结合功率因数对无功功率进行正确计量;显示电表接线的相量图等等。智能电表大大提高了窃电的技术门槛，常见的窃电方式将不复存在。

其次，可以在用户处实现简易的继电保护功能。如失压报警、过载报警，漏电保护、短路保护和过载保护与智能电表集成，将简化线路结构，减少了安装检修的工作量，还能实现超功率自动断电的负荷控制功能，可设置功率限额，超过此限额电表将跳闸停电。

3.抄表简单或免抄表

由于抄表工作量大，存在各种人为疏漏因素，采用智能电表将有效解决这个问题。如预付费电表先购买电量再使用，预购电量用完电表将自动断电，很好地解决了欠缴电费的问题，也将抄表这个程序完全免除掉，节约了大量的人力成本，避免了可能出现的抄表差错。如果智能电表具有数据交互功能，在远方即可进行抄表，只要在控制计算机上预置抄表时间则到时就可自动完成抄表任务，且多表可同时进行，抄表花费时间短、精度高。

4.缴费方便

预付费电表通过IC卡进行电表电量数据以及预购电费数据的传输，通过继电器自动实现欠费跳闸，免除了抄表问题，缴费转变为购买电费卡。电费卡可在专门网点销售，也可在街头小店买到，还可以实现网上充值和缴费，这就大大方便了人们缴纳电费。

5.数据采集和显示

机械式电表只有记录用电量的能力，智能电表大大扩展了与用电相关的数据量。智能电表与机械式电表最大的区别在于具有存储、处理、反馈大量用电信息(包括数据)的能力，对电力需求侧管理来说这正是迫切需要的。通过这些信息，管理部门可以了解负荷变动情况，了解不同负荷的用电结构以及逐年变化趋势，为电网调度和经济运行提供了原始资料。

智能电表具有显示屏，可以显示大量信息，除基本的用电量外，可显示诸如电压、电流、功率因数、分时电价数据等等运行参数，还可显示电表本身相关数据，如硬件故障信息、时钟、程序错误等。