邢波
（国网甘肃省电力公司嘉峪关、酒泉供电公司）
摘要：随着电力需求的不断增加，电力企业的发展也越来越迅速，我国由传统的地区电网、省级电网发展到了全国联网。在我国电网不断发展过程中，电力体系在往智能化发展，“智能电网”是未来电网的发展方向。而随着我国智能电网建设的不断发展，智能电能表的应用也更加广泛。本文重点介绍智能电表的系统组成及主要功能，并找出现阶段智能电表发展的难点，为智能电能表的发展创新提供借鉴。
关键词：智能电能表、电表功能、发展与难点
电网智能化可以有效保证电网运行的安全可靠性。同时“智能电网”具备自愈、互动、兼容各种发电和储能系统等优点，与传统电网相比，智能电网更安全、运行成本低并且对环境友好。智能电能表是“智能电网”发展下的必然产物，随着各行各业对电能的需求量、电能提供的可靠性以及质量要求的不断提高，智能电能表的应用更加广泛。为了使智能电能表满足未来“智能电网”的需求，加大对智能电能表的研究是十分必要的。
1智能电能表的系统组成
智能电能表一般是由测量单元、数据处理单元以及通信单元等几部分构成[1]，它具备电能量计量、实时检测、信息交互以及对数据进行处理等多种功能。现阶段有不同型号，功能众多的智能电能表，但是，电能表的系统组成通常分为以下几个部分：①智能远传表。远传表的计量方式并没有发生变化，只是在传统表的基础上增加了脉冲输出功能。它发出的每一个脉冲就代表一定的计量值，然后智能采集器在输出端口采集脉冲。②智能采集器。这部分的主要功能是采集远传表发出的脉冲，并将这些脉冲信息转换成可计量的物理量，同时将这些物理量进行储存。③智能转换器。转换器定时循环对智能采集器的电量数据进行接收，如果任意一个用户的用电量已经超过定值，那么转换器就会向智能采集器下达电量数据冻结命令。④智能系统管理软件。职能系统管理软件是整个智能电能表的核心部分，它可以对收集的数据进行处理、查询、备份等等，能够灵活支持不同客户的需求。
2智能电能表的功能介绍
2.1自愈。智能电能表与智能电网相配套，是输配电网的终端设备之一。它与智能电网一样具有自愈的特质。与传统电表相比，智能电能表功能强大，构成的系统繁杂，相应的组成的部件零件更多，因此系统出现故障的几率远远高于传统的电表。因此，一般智能电表都会配置相应的自愈体系，出现故障时，在不存在人为干预的状态下，电能表自行启动故障应急机制，将故障进行隔离，同时自愈系统对故障原因进行分析，并在将故障排除之后重启恢复正常使用状态。
2.2交互。智能电能表同终端客户与电力表计管理之间具备载波传输、光纤传输、以及无线传输等多种通信方式[2]。通信方式的多样化可以使表记管理系统与智能电表之间的信息传输不再受环境、空间的限制。比如，通过智能电表了解家庭用电的情况，进而调整家庭的用电量；同时，供电公司可以根据智能电表收集的数据获得用户的用电信息，对这些信息进行统计、分析，以优化电力系统，使电力系统安全、可靠的运行。
2.3优质的电能供应和用户保护措施。我国电网进行全国联网之后，由于电网互联，其存在线路延长、电压升高等具体原因，引发了很多新的电力事故。电压的突然升高，常常会损坏居民用户的家用电器。因此，为了能够给用户提供优质、稳定的电能，保证客户的用电质量，现在的智能电能表一般都具有自动在线检测电能质量以及自动断电的功能。比如，当电压高于或者低于某一危险值时，电能表会自动切断电源，同时智能电表的背光灯会点亮，发出警报，与此同时将故障信息发送到表计数据管理系统，然后系统对信息进行判断、分析，根据诊断的结果调整电能质量。
2.4资产优质管理和可拓展性。智能电表的生产应遵循“模块化”原则。通常电能表由通信模块、计量模块、电源模块以及储存模块四大模块组成[3]，在各个模块的实际生产过程中要实行标准化、归一化，这样可以使电能表后期的维护及升级简单化，在很大程度上优化了电力系统资源，同时有效减少了终端客户维修及更换电能表所需的费用，节约了大量人力、物力资源。当今社会科学技术日新月异，随着电网数字化的不断发展，新的科技手段必定会不断研发以满足当前电力系统的需求，而智能表具备多样化的通信方式，兼具模块化的通信接口，智能电能表的通信模块可以根据科技的发展、成本等因素做出相应的更换，在通信模块中可以统一接入主控芯片的通信接口，并为未来通信方式模块的接入做好准备。
3智能电能表发展中的难点问题
智能电能表的广泛应用，建立了供电公司与用户之间信息交互、供求交互的桥梁，它能够实现资源利用的最大化。根据目前智能表的使用情况，我们发现智能表的发展主要有以下几个难点。
3.1成本控制。智能电能表的设计和研究是根据智能电网的特点以及要求展开的，在数字化技术的推动下，我国的电网技术更新是迅速的，而智能电能表作为智能电网的配套设施，为了能够满足智能电网以及用户的需求，必然要不断进行技术革新和改造。而我们都知道，科研的创新需要大量的资金作为基础，同时智能电能表与传统的电能表相比，组成的系统更复杂，构成的电子元器件更多，这就导致智能电能表的造价成本远远高于传统的电能表。而生产成本过高会降低厂商生产的积极性，对于供电公司来说，智能电能表的使用也会增加电网建设的成本，此外，普通用户对高价智能电能表的接受度不高。现如今，智能电能表的使用已经非常广泛，批量化的生产大大降低了厂商的生产成本。
3.2安全性能。智能电能表要采集储存和传送的信息量是非常大的，为了保证智能电能表的安全、高效运转，对智能电能表数据安全管理的要求比对传统的电能表要求更严苛。目前如何研发出安全、高效、经济的安全体系是相关工作人员面临的一个难题。
3.3智能化。现阶段的智能电能表是技术人员将编好的程序输入其中，然后在程序的控制下运行，运行中所遇到的问题及所解决的问题都是技术人员根据经验编入程序内的，如果电能表在运行过程中遇到的问题事先并未编入程序中，那么电能表就无法对故障进行诊断以及修复。显然，智能电能表并不具备真正的思考能力。因此，未来电能表发展的重点是如何让智能电能表真正具有智能功能。
3.4我国智能表生产企业研发能力不足。我国生产仪器仪表的企业普遍具有少、小、散的他点，产品比较低端，生产水平、生产能力、研发能力不足，高端精密仪器严重依赖进口。从整体上看智能电能表存在自主创新能力低、芯片核心技术、材料质量、制造技术、安装尺寸标准等方面的瓶颈。因此，我国需要培育一批有创新能力、自主知识产权、有自己拳头产品的企业。
3.5在超低温环境下运行不稳定。目前研发出来的智能电能表在—300C以上能够正常工作，性能比较稳定，但是在我国东北以及蒙古的部分地区，冬季温度可达零下50摄氏度，极端的恶劣环境，造成智能电能表无法稳定运行，高寒地区的智能电能表存在计量不准确、无法正常显示、通信不可靠等一系列问题。因此开发一款能够在高寒环境下正常运行的智能电能表刻不容缓。
结束语
随着智能电网的快速发展，国内智能电能表得到已经大规模的应用，但是，现阶段国内智能电能表仍然具有很大的研究、改进空间，这就需要我们的研发人员增强自主创新的研发能力，并在研发过程中积极学习国外的先进技术，以全面提高智能电能表的性能。
参考文献：
[1]武建东.智能电网与中国互动电网创新发展[J].电网与清洁能源,2009,25(4):5-8.
[2]王思彤,周晖,袁瑞铭,等.智能电表的概念及应用[J].电网技术,2010(4):18-23.
[3]薛禹胜.智能电网对能源与环境安全的支撑[J].电网与清洁能源,2010,26(7):7-11.