智能技术在电能计量中的应用及实践初探

【摘 要】随着我国电网的发展，电能计量工作的重要性也越来越突出。由于传统的计量方式已经很难满足经济发展的需要，计量自动化系统就逐渐代替了传统计量方式。运用计量自动化系统为处理电力系统的多项业务提供了可靠的数据支持，提高了用户的满意度。文章就新时期电能计量自动化系统的建设与应用做了简要阐述。

【关键词】智能技术；电能计量；优势；应用

前言

随着经济的快速发展和科技的不断进步，社会各行业对电力资源的需求量越来越多，我国的电力企业发展越来越快。目前，在电力企业的电能计量领域中，已经开始逐渐应用智能技术，这对提高电能计量的准确性、可靠性有十分重要的意义，下面对智能技术在电能计量领域中的应用进行分析。

1 电能计量智能技术的概述

电能表得益于传感器、自动式仪表和集成电路科技的不断发展，其技术也得到了很大的改观，主要体现在：机电脉、电子式电能表已经逐渐适应电能计量自动抄表科技的更新需要。从今以后，机电脉冲式、电子式电能表将成为电能计量自动抄表系统的主要设备。

采集器和集中器采集器和集中器是用户比较认可的设备，它由嵌入式芯片、存储器和I/O接口电路组成，今后很多电能表将采用这种设备，这将是电能表技术发展的趋势。

2 电能计量智能技术系统组成

常用的电能计量智能技术系统，它由三个系统组成，分别是：前端采集子、通信子以及中心处理子系统。

2.1 前端采集子系统

因为采集信息方法各异，将系统分成了两类，一类是本地自动抄表系统，另一类是远程自动抄表系统。（1）本地自动抄表系统的实现是靠一个红外转换设备来实现的，它把电量转变为红外信号，以此作为通信信号。工作人员在抄表时，所用到的是简单式、快捷式、稳定式的抄表微型计算机，这样就实现了非接触式读出数据，减少了事故的概率。（2）远程自动抄表系统的最前端是由电子式电能表或加装了光电转换器的机电脉冲式电能表构成，且机电脉冲式一般都添加了光电转换器。同时，在整个系统的最前面，使用电量被转变成电脉冲的形式传送给上一级别的设备采集处理。当前，在很多系统种，会用到两级式数据汇聚的框架，即由安装于用户生活小区单元的采集器收集十几到几十个电能表的读数，而安装在配电变压器下的集中器则负责定期从采集器读取数据。

2.2 通信子系统的含义

即为把数据传递到控制芯片的一种通道。为使其适应多变的环境，它常常由光纤传输、无线信号传输、电话线和低压电力线载波传输这四种传递方式，就是按照通信介质的不同而加以区分的。而通信子系统又是智能技术中的核心所在。数据通信方式的选择需要考虑的因素很多，主要有地理环境特点、用户用电行为、技术水平、管理体制和投资成本等因素

所限定。而我国不同地方对通信方式使用的侧重点不同。由于西方发达国家，电能计量自动抄表技术相对是先进的，在电力系统中的配电网络很完善，因此低压电力线载波技术也得以推广；而国内，由于受到很多因素的限制，只能依靠电话线实现通信。最近几年，得益于扩

频技术的实质性发展，低压电力线载波外界干扰的问题得到很大的改善，所以我国也有低压电力线载波通信方式在电能计量自动抄表技术中的应用有逐步推广的趋势。

2.3 中心处理子系统

中心处理工作站和软件一经组合，就结合成中心处理子系统。可以说，它是电能计量智能技术系统的核心部分，全部的资料凭借信道传输到这里，工作人员凭借软件来对数据进行评估，最后得到解决的方案。那么，在硬件默认的情况下，还可向下级集中器或电能表等部件发送指令，最终实现对用电量控制的问题。

3 电能计量智能技术的通信方式

电能计量智能技术系统的通讯系统有多种形式：

3.1 电力线载波通信

电力线载波是通信技术的一种，常把信息调到高频的信号，并将其放置在电力线路上。

明显的优势是：节省资金，让电力线成为通信的信道，且没有另寻道路，有“即插即用”的功效。当前，我国的高压电力线技术发展得很好，尤其体现在10 kV以上的电压等级方面。但是，低压电力发展得却不尽人意，也制约了其广泛的推广和利用。

3.2 无线扩频通信

扩频技术利用无线通信的形式，把信息转换成数字信号，然后由出现的序列去调制数字的信号，最终达到到扩展频谱的目的。通过接收、解扩、解调等方式，最后恢复初始信息。其信息有较强的安全性、抗干扰性，距离可持续至几十千米。扩频技术的应用的典型就是：

利用电力线的作用，把信息传到集中器里，再把数据发送到外面，使得电台和他们有联络。复合通信在电能计量自动抄表系统的操作中，采用简单、古板的通信技术已经无法满足技术工程的运行了。基于此，相关专家提出了复合通信式的方案，来弥补这个疏漏。

4 智能技术的应用对电能计量功能的改变

自动抄表的安全性是智能技术系统未来发展趋势，其主要体现在以下几点：第一， 自动抄表操作的安全性；二是隶属于中心处理子系统下的，计算机网络的安全性。其抄表过程较为复杂，即为：分散的集中器、采集器与核心处理站间交换数据的过程。那么，在通信中需要做的是什么？第一，确保所抄数据的稳定性、可靠性；第二，防止其受到各方面的信息，尤其是传输网络的攻击。而对其保护的方式方法则分为很多种了，其不仅仅包括安全类型的，有安全内核技术、综合运用密码技术、网络安全漏洞扫描技术、身份验证技术，还包括访问权限方面的访问控制技术，还有网络反病毒、信息防泄露、防火墙设备、以及入侵性的检验等等。

在电能计量检定中，智能技术的自动化、数字化功能能充分发挥出来，极大的改变了电能计量检定的工作模式，在智能技术下，电能计量检定的工作会变成全自动检定，实现了电能计量检定的自动化，极大的提高了电能计量检定的工作效率。

5 总结

智能技术对电力企业的电能计量发展有十分重要的作用，将智能技术应用在电能计量领域中，能全面提高电能计量的性能，提高电能计量装置的运行监测水平，提高检定系统的检定质量，实现计量器具全过程规范管理，智能电能计量系统的应用是电能计量领域的一次重大改革，对电力企业的现代化发展有十分重要的意义。

参考文献：

[1]田桂林，马玉珍.智能技术在电能计量中的优势及应用分析[J].科技创新与应用，2013，（36）：295.

[2]莫克强.有关智能技术在电能计量领域中的应用探讨[J].商品与质量：学术观察，2012， （08）：125-126.

[3]何立芳.电能计量领域中智能技术的使用研究[J].电源技术应用，2014，（02）：147-148.

[4]李建志.基于图像分析与处理的电能表示值读取系统[D].青岛：青岛大学，2007.

[5]朱向阳.智能技术在电能计量领域的应用研究[J].中国电力企业管理，2011，（14）：113-115.