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智能電能表作為智能電網(wǎng)營(yíng)銷業(yè)務(wù)、用電信息和能源分配的末端設(shè)備，覆蓋范圍極廣，在能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程中被賦予了新的使命及任務(wù)，新一代智能電能表在滿足基礎(chǔ)的計(jì)量功能外，更需要滿足智能設(shè)備的靈活接入，實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)的感知、采集和控制，不斷適應(yīng)能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)需求與人民群眾日益多樣的服務(wù)需求。
當(dāng)前智能電能表
無(wú)法滿足未來(lái)能源互聯(lián)網(wǎng)末端應(yīng)用需求
智能電能表是智能電網(wǎng)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(dá)到99%以上。此外，智能電能表的非計(jì)量功能已經(jīng)在配網(wǎng)運(yùn)維管理、客戶體驗(yàn)提升、服務(wù)國(guó)家能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型升級(jí)等多個(gè)方面提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。
隨著能源互聯(lián)網(wǎng)對(duì)信息感知的深度、廣度和密度提出的更高要求，智能電能表的問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。
另外，國(guó)際法制計(jì)量組織（OIML）頒布的《R46有功電能表國(guó)際建議》對(duì)電能表的技術(shù)及性能提出了新的要求與思路。電能表在當(dāng)下及未來(lái)被賦予了新的使命及任務(wù)， 新一代智能電能表的發(fā)展需充分考慮國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)思想，在滿足基礎(chǔ)的計(jì)量功能外，更需要借助其點(diǎn)多面廣、與用戶聯(lián)系緊密的應(yīng)用特點(diǎn)，拓展表計(jì)能源互聯(lián)網(wǎng)的特征屬性，為電力公司與用戶友好互動(dòng)、協(xié)助用戶進(jìn)行有效的能源管理以及提升臺(tái)區(qū)設(shè)備和綜合負(fù)荷的狀態(tài)感知提供幫助。
基于計(jì)量模組、管理模組、擴(kuò)展模組
架構(gòu)設(shè)計(jì)的新一代智能電能表功能特點(diǎn)
1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
新一代智能電能表主要由計(jì)量模組、管理模組以及擴(kuò)展模組三個(gè)部分構(gòu)成。
計(jì)量模組是新一代智能電能表的核心，承擔(dān)著法制計(jì)量的基本功能，保存了所有法制相關(guān)的電能、時(shí)間等原始數(shù)據(jù)，不僅為國(guó)家量值溯源和計(jì)量數(shù)據(jù)追溯提供法制依據(jù)，還為其他模組的數(shù)據(jù)應(yīng)用和業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
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(shè)計(jì)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化接口與計(jì)量模組、擴(kuò)展模組建立連接，除具備營(yíng)銷業(yè)務(wù)所要求的基本功能外，還負(fù)責(zé)其它模組的數(shù)據(jù)分發(fā)和管理工作。同時(shí)管理模組上加載輕量級(jí)操作系統(tǒng)，并部署多元化應(yīng)用APP，能夠?qū)崿F(xiàn)功能靈活配置、滿足升級(jí)需求。
擴(kuò)展模組是新一代智能電能表實(shí)現(xiàn)靈活、可擴(kuò)展的主要體現(xiàn)形式，用戶可根據(jù)不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景在電能表上選配不同的功能擴(kuò)展模組，通過(guò)模組進(jìn)一步拓展表計(jì)的通信、控制、計(jì)算、監(jiān)測(cè)等功能。新一代智能電能表的外觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示。
2.功能特點(diǎn)
新一代智能電能表在頂層設(shè)計(jì)時(shí)兼顧了安全性、可靠性、擴(kuò)展性以及經(jīng)濟(jì)性，具備如下功能特點(diǎn)：
（1）居民家庭智慧用能
新一代智能電能表通過(guò)配置非介入式負(fù)荷辨識(shí)模組，采集用戶總進(jìn)線處的電壓、電流、時(shí)間等數(shù)據(jù)，配合具備隨器計(jì)量功能的智能家電、智能插座等新產(chǎn)品，依托大數(shù)據(jù)算法實(shí)現(xiàn)對(duì)家電負(fù)荷類型和狀態(tài)分析，為居民家庭提供用能統(tǒng)計(jì)分析、家電需求響應(yīng)、電氣故障預(yù)警等增值服務(wù)，提高居民家庭用能水平。
（2）電動(dòng)汽車及分布式能源服務(wù)
新一代智能電能表通過(guò)配置有序充電模組，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)臺(tái)區(qū)各能源設(shè)施、用能設(shè)備和電動(dòng)汽車實(shí)時(shí)狀態(tài)的采集、感知和控制。新一代智能電能表與臺(tái)區(qū)管理單元及系統(tǒng)主站共同實(shí)現(xiàn)規(guī)模化電動(dòng)汽車有序充電和分布式能源的消納，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的負(fù)荷調(diào)度，滿足臺(tái)區(qū)側(cè)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同服務(wù)的需求，為客戶提供優(yōu)質(zhì)用能服務(wù)。
（3）社區(qū)多能服務(wù)
新一代智能電能表不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電氣信息的采集，更能通過(guò)增加不同類型的通信模組實(shí)現(xiàn)熱、水、氣表的數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)社區(qū)范圍內(nèi)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(dá)到最優(yōu)經(jīng)濟(jì)用能，同時(shí)促進(jìn)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(shè)備的廣泛接入，實(shí)現(xiàn)綜合能源一體化采集、狀態(tài)感知、實(shí)時(shí)監(jiān)視和協(xié)調(diào)控制，達(dá)成源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同服務(wù)。新一代智能電能表在未來(lái)的應(yīng)用落地將支持國(guó)家電網(wǎng)公司向“建設(shè)具有中國(guó)特色國(guó)際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)”的戰(zhàn)略目標(biāo)邁進(jìn)。