За пределами учета: как интеллектуальные счетчики создают многомерную ценность для сети электроснабжения предприятий и домохозяйств
В условиях цифровой трансформации энергетических сетей и строительства новых энергетических систем умные счетчики эволюционировали из традиционных инструментов учета электроэнергии в интеллектуальные терминальные узлы, объединяющие функции измерения, связи, управления и анализа. Данное решение предоставляет глубокий анализ основных функций, технических подходов и разнообразных применений умных счетчиков, предлагая всестороннюю ценность для различных пользователей.
I. Основная технологическая база: высокоточное измерение и надежная связь
Прогресс умных счетчиков сначала отражается в их базовых возможностях, которые служат основой для всех продвинутых приложений.
- Высокоточные измерительные возможности
o Точное измерение: Использует микросхемы класса 0.5S или более точного класса 0.2S для обеспечения точности измерений при различных нагрузках, гарантируя справедливое и прозрачное начисление платежей.
o Двунаправленное измерение: Поддерживает измерение активной и реактивной энергии в прямом и обратном направлениях, что является критически важной функцией для адаптации к распределенным фотovoltaическим и другим возобновляемым энергетическим системам, включающим самоупотребление и подачу избыточной энергии в сеть.
o Анализ гармоник: Способен измерять гармоники до 21-го порядка, что позволяет контролировать качество электроэнергии и предоставлять данные для борьбы с гармоническими загрязнениями. - Комплексное сбор и хранение данных
o Мониторинг в реальном времени: Непрерывно собирает параметры сети, такие как напряжение, ток, частота и коэффициент мощности, для мониторинга условий работы сети в реальном времени.
o Запись исторических данных: Автоматически сохраняет исторические данные, включая ежедневные и ежемесячные замороженные данные, для формирования графиков нагрузки и предоставления следуемых ссылок для анализа потребления электроэнергии и проверки начислений.
o Активное сообщение о событиях: Записывает аномальные события, такие как потеря напряжения, потеря тока, открытие крышки и отключение питания, и активно сообщает о них, эффективно предотвращая кражу электроэнергии и помогая в быстрой локализации неисправностей. - Гибкие технологии связи
o Многофункциональный доступ: Поддерживает проводные (RS-485, PLC), беспроводные (NB-IoT, LoRa, 4G/5G) и местные ближнего поля (инфракрасный, Bluetooth, Wi-Fi) методы связи, позволяя гибко адаптироваться к различным требованиям покрытия сети и затратам в разных приложениях.
o Совместимость со стандартными протоколами: Полностью совместим с основными коммуникационными протоколами, такими как DL/T645 (стандарт Государственной сети), IEC 62056 (международный стандарт) и Modbus (промышленный протокол), обеспечивая бесшовную связь с системами главных станций, платформами умного дома и другими устройствами.
II. Основная ценность применения: продвинутые функции и интеллектуальное управление
Используя мощные базовые возможности, умные счетчики предлагают множество продвинутых функций, которые повышают эффективность управления и пользовательский опыт.
- Гибкое управление контроля начислений
o Переключение режимов: Поддерживает удалённое гибкое переключение и централизованное управление режимами предоплаты и постоплаты.
o Разнообразные тарифные стратегии: Точно реализует сложные тарифные политики, такие как дифференцированные тарифы и тарифы, зависящие от времени использования (пик/не пик/равномерный), направляя пользователей на оптимизацию привычек потребления электроэнергии.
o Удаленные операции: Позволяет удаленно пополнять счет и включать/выключать питание, значительно улучшая пользовательский опыт и эффективность операционного управления. - Глубокий анализ использования электроэнергии
o Анализ кривых нагрузки: Записывает нагрузку электроэнергии с интервалом 15/30/60 минут, помогая пользователям понять свои модели потребления и предоставляя данные для управления спросом предприятий.
o Диагностика аномального использования: Интеллектуально выявляет подозрительные случаи кражи электроэнергии через анализ моделей использования и своевременно отправляет предупреждения, чтобы снизить потери энергии.
o Мониторинг качества электроэнергии: Непрерывно отслеживает события, такие как просадки, всплески и перебои напряжения, предоставляя отчеты о качестве электроэнергии для чувствительных промышленных пользователей.
III. Анализ типичных сценариев применения
Ценность умных счетчиков демонстрируется в различных сценариях:
- Сценарии домашнего использования электроэнергии: Пользователи могут проверять фактическое потребление и баланс электроэнергии через мобильные приложения, получать уведомления о использовании и доступ к отчетам об энергоэффективности домохозяйств. Система также может интегрироваться с устройствами умного дома (например, кондиционеры, водонагреватели) для оптимизации энергосбережения.
• Коммерческие и промышленные применения: Позволяет управлять спросом, чтобы избежать высоких штрафов за превышение контрактного спроса; проводит оценку и компенсацию коэффициента мощности, чтобы снизить штрафы за низкий коэффициент мощности; поддерживает измерение на подсетях для детальной оценки энергопотребления заводов, цехов, общежитий и т.д.
• Сценарии возобновляемой энергии: Служит "шлюзовым счетчиком" для распределенных фотovoltaических систем, точно измеряя производство и подачу электроэнергии в сеть; обеспечивает надежное начисление платежей для зарядных станций электромобилей; позволяет точное управление энергией зарядки и разрядки для систем хранения энергии.
IV. Будущие технологические тренды
Технологическое развитие умных счетчиков движется в сторону большей интеллектуальности и безопасности:
- Распределенная обработка данных: Интегрирует вычислительные возможности непосредственно в счетчики для предварительной обработки данных, прогнозирования нагрузки и обнаружения аномалий, снижая нагрузку на облачные ресурсы и повышая скорость реакции.
• Поддержка искусственного интеллекта: Применяет алгоритмы искусственного интеллекта для глубокого анализа поведения пользователей, прогнозирования состояния оборудования и предоставления поддержки принятия решений для оптимизации динамических тарифов.
• Усиленная безопасность: Использует мощные технологии безопасности, такие как китайские криптографические алгоритмы (SM4/SM7), чипы безопасности и взаимную аутентификацию, для создания системы защиты на всех этапах от чипа до связи, обеспечивая конфиденциальность данных и безопасность системы.
V. Стандарты и сертификация
Продукты умных счетчиков, упомянутые в данном решении, строго соответствуют внутренним стандартам (серия GB/T 17215, Q/GDW 1208) и могут получить международные сертификаты (EU MID, ANSI C12 для Северной Америки, международный IEC 62053) в зависимости от требований рынка, обеспечивая соответствие, надежность и глобальную применимость.
Заключение
Как "нервные окончания", соединяющие пользователей и сеть, умные счетчики являются ключевыми точками входа данных для построения новых энергетических систем. Их ценность простирается далеко за пределы точного начисления, обеспечивая подробное управление и цифровую основу для энергосбережения для энергетических компаний, коммерческих и промышленных пользователей, а также домохозяйств через многомерное сбор данных и интеллектуальный анализ. В конечном итоге, они способствуют переходу общества к зеленому, эффективному и интеллектуальному энергетическому будущему.
