Jenseits der Messung: Wie intelligente Zähler multidimensionale Werte für das Netz Unternehmen und Haushalte schaffen

Im Rahmen der digitalen Transformation von Stromnetzen und dem Aufbau neuer Energieversorgungssysteme haben sich intelligente Zähler von traditionellen Messgeräten zu intelligenten Endknoten entwickelt, die Messung, Kommunikation, Steuerung und Analyse integrieren. Diese Lösung bietet eine tiefgehende Analyse der Kernfunktionen, technischen Wege und vielfältigen Anwendungen von Smart Metern und bietet umfassende wertvolle Referenzen für verschiedene Nutzer.

​I. Kern-technologische Grundlage: Hochgenaue Messung und verlässliche Kommunikation​
Die Fortschritte bei den Smart Metern spiegeln sich zunächst in ihren grundlegenden Fähigkeiten wider, die die Basis für alle erweiterten Anwendungen bilden.

1. ​Hochpräzise Messfähigkeit​
   o Genaue Messung: Verwendet Messchips der Klasse 0.5S oder höherer Präzision (Klasse 0.2S), um unter verschiedenen Lastbedingungen eine genaue Messung und faire, transparente Abrechnung zu gewährleisten.
   o Bidirektionale Messung: Unterstützt die Messung von aktiver und reaktiver Energie in beide Richtungen, eine wichtige Funktion zur Anpassung an verteilte Photovoltaik- und andere erneuerbare Energiesysteme, die Eigenverbrauch und Einspeisung überschüssiger Energie beinhalten.
   o Harmonische Analyse: Kann bis zur 21. Ordnung harmonische Schwingungen messen, ermöglicht so die Überwachung der Energiequalität und liefert Daten für die Reduzierung von harmonischer Verschmutzung.
2. ​Umfassende Datenerfassung und -speicherung​
   o Echtzeitüberwachung: Erfasst kontinuierlich Netzparameter wie Spannung, Strom, Frequenz und Leistungsfaktor, um die Betriebsbedingungen des Netzes in Echtzeit zu überwachen.
   o Historische Datenspeicherung: Speichert automatisch historische Daten, einschließlich täglicher und monatlicher gefrorener Daten, um Lastprofile zu erstellen und nachvollziehbare Referenzen für die Analyse des Stromverbrauchs und die Abrechnungsprüfung bereitzustellen.
   o Aktive Ereignismeldung: Zeichnet abnorme Ereignisse wie Spannungsabfall, Stromausfall, Deckelöffnung und Stromausfälle auf und meldet sie aktiv, um effektiv Stromdiebstahl zu verhindern und bei schneller Störungslokalisierung zu helfen.
3. ​Flexibles Kommunikationstechnologie-Spektrum​
   o Mehrmodus-Zugang: Unterstützt kabelgebundene (RS-485, PLC), drahtlose (NB-IoT, LoRa, 4G/5G) und lokale Nahfeld-Kommunikationsmethoden (Infrarot, Bluetooth, Wi-Fi), um flexibel auf die Netzabdeckung und Kostenanforderungen verschiedener Anwendungsszenarien anzupassen.
   o Kompatibilität mit Standardprotokollen: Ist vollständig kompatibel mit gängigen Kommunikationsprotokollen wie DL/T645 (Staatliche Grid-Norm), IEC 62056 (internationaler Standard) und Modbus (Industrieprotokoll), um nahtlosen Anschluss an Master-Stationssysteme, Smart-Home-Plattformen und andere Geräte zu gewährleisten.

​II. Kernanwendungswert: Erweiterte Funktionen und intelligente Verwaltung​
Auf der Grundlage robuster grundlegender Fähigkeiten bieten Smart Meter zahlreiche erweiterte Funktionen, die die Verwaltungs-Effizienz und die Benutzererfahrung verbessern.

1. ​Flexible Abrechnungssteuerung​
   o Modusumschaltung: Unterstützt die flexible Fernumschaltung und einheitliche Verwaltung von Vorausbezahlungs- und Nachzahlungsmodi.
   o Vielfältige Tarifstrategien: Implementiert präzise komplexe Tarifpolitiken wie Staffelpreise und Zeitabhängige Preise (Hoch-, Mittel- und Niedrigtarife), um die Nutzer zu optimieren ihre Stromverbrauchsgewohnheiten zu fördern.
   o Fernbedienung: Ermöglicht das Aufladen und das Ein- und Ausschalten von Strom ferngesteuert, was die Benutzererfahrung und die Effizienz der Verwaltung erheblich verbessert.
2. ​Tiefgehende Stromverbrauchsanalyse​
   o Lastkurvenanalyse: Zeichnet den Stromverbrauch in Intervallen von 15/30/60 Minuten auf, hilft den Nutzern, ihre Verbrauchsmuster zu verstehen und bietet Datenunterstützung für die Bedarfsermittlung in Unternehmen.
   o Diagnose ungewöhnlichen Verbrauchs: Erkennt durch Analyse der Verbrauchsmuster verdächtige Fälle von Stromdiebstahl und gibt rechtzeitig Warnungen aus, um Energieverluste zu reduzieren.
   o Überwachung der Energiequalität: Überwacht kontinuierlich Ereignisse wie Spannungsabfälle, -anstiege und Unterbrechungen, bietet Berichte zur Energiequalitätsbewertung für sensible Industrienutzer.

​III. Analyse typischer Anwendungsszenarien​
Der Wert von Smart Metern zeigt sich in verschiedenen Szenarien:

• ​Wohnstromszenarien: Nutzer können den aktuellen Stromverbrauch und Kontostand über Mobil-Apps überprüfen, Benachrichtigungen zum Verbrauch erhalten und Haushaltsenergieeffizienzberichte einsehen. Das System kann auch mit Smart-Home-Geräten (z.B. Klimaanlagen, Wasserheizer) integriert werden, um Energieeinsparungen zu optimieren.
  • ​Gewerbliche und industrielle Anwendungen: Ermöglicht die Bedarfssteuerung, um hohe Strafen für Überschreitungen des vereinbarten Bedarfs zu vermeiden; führt Leistungsfaktoranalyse und -kompensation durch, um Gebühren für niedrige Leistungsfaktoren zu reduzieren; unterstützt Teilstromkreismessung für detaillierte Energieverbrauchsbewertungen in Fabriken, Werkstätten, Wohnheimen usw.
  • ​Szenarien mit erneuerbarer Energie: Dient als "Gateway-Meter" für verteilte Photovoltaikanlagen, misst genau die Stromerzeugung und Einspeisung ins Netz; bietet zuverlässige Abrechnungsmessung für Ladestationen von Elektrofahrzeugen; ermöglicht die präzise Verwaltung von Lade- und Entladeenergie für Energiespeichersysteme.

​IV. Zukünftige Technologietrends​
Die technologische Entwicklung von Smart Metern geht in Richtung größerer Intelligenz und Sicherheit:

• ​Edge Computing: Integriert lokale Rechenfähigkeiten in den Zählern für die Vorverarbeitung von Daten, Lastprognosen und Anomalieerkennung, reduziert die Arbeitslast in der Cloud und verbessert die Antwortgeschwindigkeit.
  • ​KI-Unterstützung: Wendet Künstliche-Intelligenz-Algorithmen an, um das Stromverbrauchsverhalten der Nutzer tiefgreifend zu analysieren, die Gesundheit der Ausrüstung vorherzusagen und Entscheidungsunterstützung für die dynamische Optimierung der Tarife bereitzustellen.
  • ​Erhöhte Sicherheit: Setzt robuste Sicherheitstechnologien wie chinesische Verschlüsselungsalgorithmen (SM4/SM7), Sicherheitschips und gegenseitige Authentifizierung ein, um ein vollständiges Sicherheitsschutzsystem von Chip bis Kommunikation aufzubauen, um Datenschutz und Systemintegrität zu gewährleisten.

​V. Normen und Zertifizierungen​
Die in dieser Lösung verwendeten Smart-Meter-Produkte entsprechen streng den nationalen Standards (GB/T 17215-Reihe, Q/GDW 1208) und können je nach Marktanforderung internationale Zertifizierungen (EU MID, nordamerikanische ANSI C12, internationale IEC 62053) erhalten, um Konformität, Zuverlässigkeit und globale Anwendbarkeit sicherzustellen.

​Zusammenfassung​
Als "Nervenenden", die Nutzer und Netzwerk verbinden, dienen Smart Meter als zentrale Dateneingänge für den Aufbau neuer Energieversorgungssysteme. Ihr Wert geht weit über die genaue Abrechnung hinaus, indem sie durch multidimensionale Datenerfassung und intelligente Analyse detaillierte Verwaltung und energieeffiziente digitale Grundlagen für Energieversorgungsunternehmen, gewerbliche und industrielle Nutzer sowie Haushalte schaffen. Letztendlich tragen sie dazu bei, die Gesellschaft in Richtung einer grünen, effizienten und intelligenten Energiezukunft zu bewegen.