Under de senaste åren, som drivs av lågkolekonomin, bevarande av grön energi och hållbar utveckling, hur man kan förbättra effektiviteten i kraftnätet, har aktivt svar på miljöutmaningar, förbättrar kraftförsörjningens tillförlitlighet och kraftkvalitet, förbättrar kraftanvändarnas tjänster och anpassar sig till behoven av en mer öppen energi och kraftmarknadsmiljö har lagt fram högre krav för utvecklingen av den framtida kraftnätet. Begreppet Smart Grid har dykt upp och har blivit ett hett ämne för gemensam forskning och diskussion inom den globala kraftindustrin. Kommunikationstekniken, informationsprocesseringstekniken och kontrolltekniken kommer att stödja Smart Grid i Kina och till och med världen. Motsvarande marknader kommer att involvera smarta mätare, nätverksinfrastruktur och dess kontroll och smart datahantering. Som en viktig grundutrustning för konstruktion av smarta rutnät kommer smarta mätare att påskynda integrationen av den smarta mätarindustrins kedja och främja dess industrialisering, som kommer att spela en stödjande roll i förverkligandet av informatisering, automatisering och interaktivitet i kraftnätet.
Innehåll
1. Introduktion till smart rutnät
2. Funktioner och funktioner i smarta mätare
3. Smarta mätare stöder flytande elpriser
4. Smarta mätare och smarta hemapparater kontroll
5. Bidirectional mätning av smarta mätare
6. Pilotapplikationen av smarta mätare har uppnått anmärkningsvärda resultat
7. Tillämpning av smarta mätare i smarta rutnät
8. Optimera distribuerad energikonfiguration
9. Smarta mätare förbättrar noggrannheten i belastningsprognoser
11. Intelligent efterfråganhantering
12. Främja utvecklingen av ny teknik för smart elförbrukning
13. Utvecklingsriktning för smarta mätare
14. Fördelar med smarta mätare med funktionell modulär design
1. Introduktion till smart rutnät
Smart Grid är intelligensen för elnät. Det är baserat på ett integrerat, höghastighets tvåvägskommunikationsnätverk. Genom tillämpningen av avancerad avkännings- och mätningsteknologi, avancerad utrustningsteknik, avancerade kontrollmetoder och avancerad beslutsstödsystemteknologi, inser det målen för pålitliga, säkra, ekonomiska, effektiva, miljövänliga och säker användning av kraftnät. Dess huvudsakliga funktioner inkluderar självhelande, motiverande användare, motstår attacker, tillhandahålla kraftkvalitet som uppfyller användarnas behov under 2000-talet, vilket ger tillgång till olika former av kraftproduktion, startar kraftmarknaden och optimerar och effektiv drift av tillgångar. För närvarande, i världen, på grund av de olika ekonomiska utvecklingsförhållandena och specifika förhållanden för kraftnätkonstruktionsnivåer, är konstruktionsmotivationerna och problemen för smarta rutnät också olika. USA fokuserar huvudsakligen på uppgradering och uppdatering av kraftnätverksinfrastruktur, samtidigt som de gör det bästa av informationstekniken för att inse att byte av systeminformation för manuellt arbete. Europa fokuserar på utvecklingen av förnybar energi och distribuerad energi, förbättrar kraftförsörjningens tillförlitlighet och kraftkvalitet och driver omvandlingen av utvecklingsmodellen för hela branschen. Kinas smarta rutnät är baserat på det extremt höga spänningsryggradens överföringsnätverk, etablerar ett starkt transmissionssystem och förverkligar ett brett utbud av rimlig energifördelning.
Även om olika länder har olika fokus på smarta rutnät, är målet med smart nätkonstruktion att uppnå tillförlitliga, säkra, ekonomiska, effektiva, miljövänliga och säkra drift av nätet. De grundläggande egenskaperna hos smarta rutnät inkluderar interaktionen mellan nätet och användarna. Som ett bra medium för interaktionen mellan smarta rutnät spelar smarta mätare en oföränderlig roll i konstruktionen av smarta rutnät.
2. Funktioner och egenskaper hos smarta mätare
Smarta mätare utvecklas på grundval av elektroniska mätare. På 1970-talet utvecklade forskare framgångsrikt elektroniska mätare som använder analoga och digitala kretsar för att uppnå energimätningsfunktioner, övervinna bristerna i traditionella induktiva mekaniska mätare, såsom låg manuell mätarläsningseffektivitet, stor dataavvikelse och dåliga stöldstöldfunktioner. På grundval av detta, genom kontinuerlig utvidgning av tillämpningen av digital teknik, har elektroniska mätare funktioner som fakturering och förskottsbetalning. Smarta mätare har uppnått ett omfattande genombrott i elektroniska mätare. Med smarta chips som kärnan integrerar de meterläsare med tvåvägs informationsutbytesfunktioner, ett operationshanteringssystem och en databas och bygger en kommunikationsplattform som tillämpar datorteknik, kommunikationsteknologi och andra system för att uppnå funktioner som elektrisk krafttidsmätning, automatisk fakturering, instant tvåvägskommunikation och optimerad elanvändning.
3. Smarta mätare stöder flytande elpriser
Jämfört med traditionella mätare är smarta mätare programmerbara mätare. Förutom att de kan mäta elektricitet med en viss grad av noggrannhet kan de mäta och lagra mer data och ha kraftfullare funktioner. Till exempel kan de spara eluppgifter med tidsstämplar när som helst, mäta och lagra olika typer av el- och kraftdata enligt förinställda tidsintervall, stödja elpriser i realtid eller realtidselektricitetspriser och efterfrågan på sidan och uppfylla kraven på elmätning under realtidselektricitetspriser.
Tvåvägskommunikationsfunktionssmältmätare har inbyggda kommunikationsmoduler med tvåvägs kommunikationsfunktioner och utbyter information genom tvåvägs kommunikationsnätverk och datacenter. Strömförsörjningsföretag kan meddela användare om rutnätinformation (till exempel information om strömavbrott) som de är intresserade av på smarta mätare eller på andra sätt, så att användare kan förbereda sig för att ändra sin elanvändning i förväg. Användarnas elanvändningsinformation släpps regelbundet och regelbundet, så att användare kan ta tag i deras realtids elanvändning. När du implementerar realtids elpriser kan kraftförsörjningsföretag släppa realtids elprisinformation till användare genom smarta mätare, och användare kan ordna elplaner enligt realtids elpriser, vilket sparar elräkningar samtidigt som de bidrar till att minska toppbelastningen på strömnätet.
4. Smarta mätare och smarta hemapparater kontroll
Smarta energimätare har funktionen att kommunicera och kontrollera smarta hushållsapparater. Smarta energimätare kan styra start och stopp för hushållsapparater genom att ställa in parametrar enligt realtids elpriser, minska belastningen under högtiderna och öka belastningen under låga timmar. Utan ytterligare användarinvesteringar, genom att ändra användningstiden för högeffekt elektrisk utrustning, uppnås syftet med att spara elkostnader, och samtidigt bidrar det också till topp-rakning och dalfyllning av kraftnätet.
5. Bidirectional mätning av smarta mätare
För stora användare med självförsörjad kraftproduktionskapacitet, energilagringsutrustning och förnybar distribuerad kraftkällor kan smarta energimätare vägleda användare att ekonomiskt och rimligt fördela mängden kraftproduktion och mängden el som köpts enligt realtids elpriset, så att användarens elkostnad är den lägsta. Uppmuntra användare att investera i installationen av civil solenergi, vindkraft och högenergi lagringsutrustning, uppmuntra användare att investera i kylförvaring, värmelagring och kraftlagringsutrustning, ändra vägen för elanvändning och spara el, minska efterfrågan på elnätets elektricitet, minska belastningen för kraftförsörjningssystemet, spara bränsleförbrukning, släppa avgasutsläpp och grönhuseffekter och minska användarnas utgifter.
6. Pilotapplikationen av smarta mätare har uppnått anmärkningsvärda resultat
Storbritannien har genomfört optimeringseffekttester på pilotanvändare och elnät som installerade smarta mätare. Enligt de statistiska uppgifterna från Smart Meter Monitor, genom tvåvägs Instant Data Feedback-funktionen, beräknas det preliminärt att på grund av optimeringen av elanvändningen har den årliga elräkningsutgiften för en vanlig hushållsanvändare potentialen att reduceras med 13%~ 15%. Den brittiska regeringen uppskattar att om 26 miljoner hushåll över hela landet installerar smarta mätare kan det spara elanvändare och energiföretag 2,5 till 3,6 miljarder pund under de kommande 20 åren, minska energiförbrukningen med 3% till 15% och ha uppenbara sociala och miljömässiga fördelar. Dessa uppgifter ger en grund för regeringen att införa fler politik.
7. Tillämpning av smarta mätare i smarta rutnät
Att optimera ordningen på elförbrukning av ny energi med smarta mätare kan hjälpa människor att prioritera användningen av ny energi som vindkraft och solenergi. Att använda insamling av data i realtid och mätning av smarta mätare för att formulera mer exakta belastningsprognoser kan vägleda optimering och skicka ny energi. Distributionshanteringssystemplattformen som utvecklats av Reallin använder smarta mätare som portalstationer för att integrera efterfrågesvar, bostadsenergibesparande automatisering, distribuerad generationsoptimeringshantering och andra funktioner och implementerar samordnad kontroll av distributionssystemet och det nya energisystemet i huvudnätet.
8. Optimera distribuerad energikonfiguration
Det finns fortfarande många problem när distribuerad energi- och distributionsnätverk är anslutna till nätet. Strömförsörjningsföretag använder smarta mätare för att övervaka, kontrollera och justera distributionssystemet i realtid, förstå egenskaperna hos distribuerade kraftkällor och deras ömsesidiga inflytande med nätdrift och optimera distribuerad energikonfiguration, för att uppnå den mest ekonomiska och säkraste överförings- och distributionsmetoden för att leverera el till slutanvändare, förbättra tillförlitligheten för nätdrift och energiutvecklingseffektivitet.
9. Smarta mätare förbättrar noggrannheten i belastningsprognoser
Med marknadsföring och tillämpning av smarta mätare kan stora användare ladda upp sina senaste kraftförbrukningsplaner för att driva leveransföretag genom smarta mätare, och användare med distribuerade kraftkällor kan ladda upp sina egna kraftöverföringsplaner och distribuerade kraftproduktionsdata genom smarta mätare. Strömförsörjningsföretag använder kapacitet, tid och ordning för användarnas planerade strömförbrukning som korrekt information för belastningsprognoser och ingriper automatiskt i belastningsprognossystemet, vilket kan förbättra noggrannheten för belastningsprognoser, minska säkerhetskopieringskapaciteten för kraftnätet och förbättra de ekonomiska fördelarna med kraftnätet.
10. Ge en grund för felanalys
Strömförsörjningsföretag kan använda smarta mätare för att övervaka användarnas strömförbrukning i realtid, realisera online -analys av onormala förhållanden, dynamisk spårning och automatisk kontroll och förbättra strömförsörjningens tillförlitlighet. När ett fel inträffar kan onormala kraftförbrukningsregister ifrågasätts genom smarta mätare för att tillhandahålla tillförlitliga realtidsdata för felanalys.
11. Intelligent efterfråganhantering
Smarta mätare samlar in mer realtidsdata i realtid (spänning, ström, ström, etc.), och övervakar och kontrollerar intelligent och kontrollerar status och energiförbrukning för kraftutrustning, för att ta tag i mer detaljerade användarbelastningsförhållanden, automatiskt sammanställa och optimera ordnade kraftförbrukningsplaner, automatiskt implementera, bearbeta spårning, automatisk övervakning och utvärdering och uppnå utvärdering och uppnå intelligent efterfrågesidhantering.
12. Främja utvecklingen av ny teknik för smart elförbrukning
Den utbredda tillämpningen av smarta mätare har gjort det möjligt för kraftförsörjningsföretag att omvandla från manuell mätaravläsning till automatisk mätaravläsning och samtidigt få mer kraftförbrukningsdata. Efter analys och bearbetning används smarta mätare som gateways för att meddela användare om realtids elprisinformation, betalningsinformation och strömförbrukningsinformation genom tvåvägs realtidskommunikation, optimera kundservice och uppmuntra användare att använda el rimligt och delta i belastningsreglering.
13. Utvecklingsriktning för smarta mätare
Det första steget i Smart Grid är konstruktionen av "Power User Power Consumtion Information System" för staten eller Power Grid Company. Automatisk mätarläsningsteknologi baserad på smarta mätare är nyckeln till att bygga detta system. Med utvecklingen av informationsåldern och utvecklingen av teknik kommer smarta mätare, som nervavsluten för smarta rutnät, kommer att spela en större roll i informationssamhället inom en snar framtid och ha en bredare tillämpningsperspektiv. Den största funktionen i smarta mätare är interaktion, det vill säga informationsinteraktionen mellan användare och strömförsörjningsföretag. Nyckeln till informationsinteraktion är hanteringen. Ledningen är mer bekväm och humaniserad, och humaniserad hantering kräver starkare informationsbehandlingsfunktioner för chips. Utvecklingen av smarta mätare kommer oundvikligen att ta riktningen för modularisering, nätverk och systematisering.
14. Fördelar med smarta mätare med funktionell modulär design
1) Uppgraderingen av elektriska energimätare kan uppnås genom att ersätta vissa funktionella moduler utan att ersätta hela elektriska energimätare, och därmed bli av med ödet för batchersättning och eliminering orsakad av en oföränderlig utformning av traditionella elektriska energimätare, och till och med behovet av att rekonstruera hela systemet;
2) På grund av modulariseringen av funktioner och standardisering av strukturer behöver inte strömförsörjnings- och användningshanteringsavdelningen förlita sig för mycket på produkterna från en viss elektrisk energimätare vid köp av elektriska energimätare och ger möjligheten till forskning och utveckling av standardiserade elektriska energimätare;
3) Metoden för att ersätta felaktiga moduler på plats eller på distans kan förbättra underhållsbarheten och spara underhållskostnader.
Nätverk kan realisera provtagning i realtid och lagring av elektriska energidata vid olika tillfällen och överföra informationen till informationshanteringssystemet för strömförbrukning i realtid eller icke-verklig tid genom trådbunden eller trådlös nätverksöverföring. Genom datadelning och analys kan avdelningen för strömförsörjning och konsumtionshantering mäta och övervaka informationen om strömförbrukning i realtid eller icke-verklig tid. Genom nätverk kan vissa funktioner i smarta mätare flyttas från åtkomstskiktet till nätverkslagret och datahanteringsplattformskiktet, och funktionerna för smarta mätare kan realiseras genom datadelning och omfattande analys, vilket förenklar utformningen av smarta mätare. För närvarande är de tillgängliga kommunikationsnätverken: Power Line Carrier (PLC) Network, Optical Fiber och Coaxial Cable (HFC) Network, Fixed Telefon (PSTN) Network, Wireless Mobile (GSM\/GPRS\/CDMA) Network. Power Fiber-to-Home-projektet inser tekniskt att endast en konstruktion och en kanal behövs för att lösa problemet med kabelåtkomst till hemmet på en gång, vilket kan ersätta den tidigare multipla konstruktionen av flera linjer som elektriska ledningar, nätverkskablar, telefonlinjer och kabel-TV. Syftet med integrationen av tre nätverk är att dela resurser, tillhandahålla en stabil, pålitlig och billig dataöverföringskanal och nätverk för överföring av information om elektrisk energi och lägga en nätverksgrund för nätverk och systematisering av smarta mätare och realisering av automatisk mätaravläsning.
Systematisering är den omfattande användningen av mogen datateknik och automatisering av kraftsystem för att uppnå effektiv analys, bearbetning och hantering av massiva elförbrukningsdata på datakontrollhanteringsplattformen. Drivet av nätverk och systematisering kan informationshanteringssystemet för elförbrukning utvecklas i riktning mot distribution och öppenhet, vilket gör utvidgningen av informationshanteringsfunktioner för elförbrukning mer flexibel, prestanda kontinuerligt förbättras och lättare att använda.
15. Sammanfattning
Som en professionell smart mätare tillverkare påskyndar Reallin den modulära utvecklingen av smarta mätare genom att standardisera utseendet och funktionella indikatorer för smarta mätare; stärker de systematiska funktionerna för smarta mätare genom att skapa ett "elinformationssystem"; och etablerar en nätverksinfrastruktur som uppfyller de avancerade tillämpningarna av smarta mätare i framtiden genom integration av tre nätverk, nära anslutning av användare och strömförsörjningsföretag och blir en grundläggande funktionell modul för att förverkliga smart nätdistributionsautomation.Zhejiang Reallin Elektronik Co., Ltd.Smarta mätare utvecklas stadigt och spelar en drivande roll i konstruktionen av smarta rutnät.