與高級量測體系密切相關

智能電能表作為智能電網高級量測體系的基礎元件之一，是其中最重要的環節。智能電能表除了通常電能表的基本計量功能外，主要優勢是可雙向計量和遠程通信，可實時遠程讀取電壓、電流等參數來實施用電管理。高級量測體系AMI主要由智能電能表、系統通信網絡、家庭網絡、計量數據管理系統、用戶入口等組成，是一個用來測量、儲存、分析和應用用戶信息的網絡和系統，完成用戶側和電網側的雙向互動，對用戶側的電壓、電流、用電量等數據進行測量，實現遠程監測、分時電價和需求側管理等功能。

我國各省電力公司于本世紀初開展了集中抄表系統和負荷控制系統的研究，國家電網有限公司于2008年開始進行用電信息采集系統建設的標準化工作，陸續開展的各項研究工作推動了智能量測技術的發展，為AMI系統建設提供了重要參考。

按照美國聯邦能源政策委員會對AMI的定義，AMI是一個計量系統，它能夠每小時或以更高頻率記錄客戶的用電行為或其他參數，并通過通信網絡將測量數據傳送到中心。2009年，美國聯邦政府提出，要為4000萬美國家庭安裝智能電能表；意大利電力公司和法國電力公司通過安裝智能雙向電能表，使客戶可以跟蹤自己的用電情況，并能進行遠程控制；澳大利亞從2007年開始在全國范圍內推行AMI，引入分時電價，使客戶能更好地管理電能消耗；2009年，韓國電力公司在濟州島智能電網示范工程中，明確提出建設基于AMI的智能住宅，根據需求來改善客戶能效。

“多表合一” 帶來便利生活

用電信息采集系統對客戶的用電信息進行采集、處理和實時監控，系統具備用電信息的自動采集、電量費控、計量異常監測、用電分析和管理、智能用電設備的信息交互等功能。2015年，國家電網有限公司依托智能電能表應用和用電信息采集系統覆蓋廣泛的采集終端和通信資源，成功驗證了電、水、氣、熱多表數據集中采集應用的技術可行性和應用有效性，帶動水、氣、電、熱集采集抄，建設跨行業能源運行動態數據集成平臺。

通信技術是實現“多表合一”的重要基礎，決定了系統的工作原理，也影響著系統的運行效率和可靠性。在“多表合一”信息采集建設過程中，充分考慮技術條件、施工周期等，磨合解決電能表、水表、燃氣表互聯互通中遇到的困難，持續提升采集成功率及穩定性。目前，“多表合一”采用的通信技術主要為M-BUS總線、RS-485、微功率無線、無線公網、電力線載波等，2016年底，NB-IoT正式商用獲工信部批準，在部分地區部署應用。

2015年9月，國網江西省電力有限公司在鷹潭市開始“多表合一”試點建設；2017年6月，國網“多表合一”抄收系統全國首家在鷹潭上線，“多表合一”抄收系統與供水、燃氣公司業務系統互聯互通，實現了水、電、氣表數據的采集、交互及共享，驗證了“三單合一”“一單式交費”功能。2017年10月29日，“電e寶”APP水、電、氣“一單式交費”內測成功，11月10日正式上線運行。截至2017年11月27日，鷹潭市累計完成智能水表改造81056戶、智能氣表改造210戶，并全部接入國網用電信息采集系統。

目前存在的問題及努力方向

目前，我國智能電能表的計量故障率是萬分之一點七，可以說極少出現計量不準的情況，充分保證了貿易結算的公平性。但是，智能電能表在運行過程中還是存在一些問題。

按照國家智能電能表相關檢定規程要求，智能電能表在運行達到一定年限后，必須全部拆回進行檢定，單相智能電能表運行年限為8年，三相智能電能表運行年限為6年。然而，智能電能表的設計壽命是10年，也就是說大多數智能電能表在還沒有到達服役年限時被拆回。

2018年8月國家電網有限公司對26個省公司運行滿7年的智能電能表進行了大規模的計量性能抽檢，共涉及85個電能表生產企業365680只樣表，檢測合格率達99.64%，這說明目前在運電能表質量及質量偏移情況是理想的。特別是當前隨著國家計量技術和生產工藝的提升，電能表生產制造水平取得長足進步。如果不論電能表質量好壞都進行更換，極易導致大量計量性能依舊良好的電能表被過早報廢，造成社會資源的極大浪費。因此，下一步需要集中考慮如何建立智能電能表的批量輪換方式。

隨著智能電能表推廣運行進度的不斷深入，目前已經基本實現了國家電網有限公司范圍內的全覆蓋，然而，智能電能表的非計量功能需要進一步深化應用，電網其他業務部門也對智能電能表提出了更高要求。需要結合“大、云、物、移”新技術，設計適用于能源互聯網建設需求的多芯模組式智能電能表。

具有客戶負荷辨識功能的新型智能電能表

2018年4月，國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院（簡稱江蘇電科院）聯合國內表計生產廠商、高校專家學者，成功研發了國內首套具有客戶負荷辨識功能的新型智能電能表。該款智能電能表在完成常規電能計量的同時，將分析客戶家庭進線處的電壓、電流等負荷信息。經過多維度負荷特征提取、負荷類型辨識匹配等環節，智能識別客戶家庭內電器類型、啟停時間及分時用電量。這款新型智能電能表“足不入戶”就能實現居民用電設備組成和能耗全時段精確辨識，具有運維簡便、投資成本低、信息安全性強等優勢。

具有居民用戶負荷辨識功能的新型智能電能表在江蘇電網試用后，8月31日，江蘇電科院專業人員在用電信息采集系統中查詢客戶用電信息，與以往不同的是，系統中顯示的不再只有用戶的每日凍結電量，而是按家庭電器類別劃分的各類家電的話單式分時用電詳情。這類全新的電量數據稱為“居民用戶用電負荷辨識信息”，最終將通過手機APP、微信公眾號等方式推送客戶?？蛻艨刹樵冏约铱照{、熱水器、電飯煲等家電的開啟時段、功率大小、用電量等詳情，從而了解家庭能耗重點，促進科學合理用電。

目前，居民用戶用電負荷辨識智能電能表已在南京試掛運行，下一步，將在江蘇省內擴大試點應用規模，并依托居民用戶的海量用電負荷辨識數據，實現電能表非計量功能的深化應用，使用電負荷數據更好地服務智慧家庭新生活。

延伸閱讀

國際上對智能電能表還沒有統一的定義和標準，一些國家或組織對智能電能表有不同的描述或期望。歐洲智能表計聯盟對智能電能表的定義包括：支持計量數據自動處理、傳輸、管理和使用，支持改善能源利用效率和能源管理系統（發電、輸電、配電、用電）的服務。美國需求響應和高級計量聯盟對智能電能表的定義包括:允許電力消費者、電力公司和服務機構以各種形式的電價進行電力交易；提供其他數據和功能，以提高電力服務質量及解決服務中的問題。

本版內容來源于國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院、中國電力科學研究院、國網江西省電力有限公司等，戴鵬飛、張健、孫婷、羅冉冉、段曉萌、張東岳、徐可等對本文有貢獻。