高级量系统AMI应用前景
仪器信息网 · 2012-09-19 08:57 · 44966 次点击
高级量系统AMI应用前景,智能电网概念引起当今电力行业最热点的讨论和研究,这也将是电力系统重大的变革趋势及科技创新。作为智能电网中最重要的技术支撑模块,AMI高级智能量测系统在智能电网中担当着举足轻重的角色,电网中很多智能化功能是由AMI实施和完成的,因此研究AMI系统对智能电网的理解是至关重要的。
AMI具体内涵是什么,在智能计量中发挥怎样的作用,中国目前AMI的现状,和差距,及怎样弥补和完善将是本文探讨的主要内容。
AMI是英文AdvancedMeteringInfrastructure的缩写,翻译为高级(或先进)智能量测系统(或架构)。AMI是一套完整的包括智能电表、先进通讯网络、采集器与集中器、后台软件的系统,它能够利用双向通信系统和记录有用户详细负荷信息的智能电表,定时和即时获得用户带有时标的多种计量值,如用电量,用电需求,电压,电流等信息,同时向用户端发布命令和信息,与用户建立紧密联系。
主要的功能体现为:改进客户服务、停电管理、窃电监测、线损监测、远程连接/断开用户、电能质量管理、负荷预测、远程改变计量参数、远程升级仪表固件、预付电费购电、电价/事件信息通知,因此AMI是在智能电表和电网公司之间的一种自动双向流通的架构。
AMI系统架构主要由5部分组成,即AMI计量主站系统设备,数据集中器,通信通道,智能电表,及用户户内网络。AMI简单示意图见图1。AMI主站系统比较通常的电能计量在实时监测,记录、分析、控制及与外部系统接口功能等方面有大幅增加或增强,最大的优势体现在两个方面,一方面系统具备更大的存储与分析能力来处理大量的技术数据;
另一方面信息的整合与共享。AMI可以及时准确地提供实时、准实时、及非实时的有价值的基础数据和整合后的信息给其它供电系统,例如调度自动化EMS系统,配电自动化DMS系统,MIS系统等。
AMI主站建立后,等同于建立了一个经过整合及高度集成的综合的信息平台,在该平台上AMI可以主动提供其它相关系统所需要的数据和信息,同时其它相关系统亦可在此平台拿取有价值的东西,简言之,AMI可以与外部系统实时地以交互方式交换、共享数据和信息。
双向通信系统的使用,随着今天通信技术的迅猛发展,窄带或宽带PLC、GPRS、CDMA、WiMAX、Ethernet光纤等高速网络的应用为AMI系统双向通信介质提供了经济和可靠性的保障,AMI采用实时、高速、高度集成的双向通信技术实时采集、监控终端用户,包括最小单位的家庭用户用电量,需求及用电质量等状态。负荷预测能够涉及到家庭用户,使电网的质量监测发挥到极致。
另外用户亦可透过AMI了解供电网发布的各种费率时段,现行购电电价信息,并根据现行的政策可随意编制用电时问表,调整用电行为,鼓励用户直接参与到实时的电力市场中,促进了供电企业同客户的互动,拉近了他们之间的距离。
在这一技术领域主要有两点需要重点关注,其一就是开放的通信架构,它形成一个“即插即用”的环境,使电网元件之间能够进行网络化的通信;其二是统一的技术标准,它能使所有的智能电表、集中器、传感器及应用系统之间实现无缝的通信,也就是信息在所有这些设备和系统之间能够得到完全的理解,达到设备和设备之间,设备和系统之间互操作功能。
智能电表作为AMI的基础单元是系统中最重要的一个环节。智能电表除了通常电表的基本计量功能外,主要优势为可编程和双向计量功能的表现。电表用户可根据用电的习惯和节电原则设定具体参数实施用电管理。为适配AMI的实现,建立电表智能化网络,智能电表支持即时读取、远程接通和断开;
通过集成先进的传感和量测技术,智能电表还可以实现故障定位,电能质量监测与窃电监测等。电网内所有电表间遵循统一的互操作性强的技术规范和通信规约,使得电表及相应智能设备在网内可以即插即用,大大降低安装维护和管理的工作量。
户内网络是基于AMI系统应运而生的。每个户内网络(例如家庭网络,网络连接着家庭内几乎所有用电设备)安装有显示器,用户可以通过它了解当前的供电政策,阶梯电价和费率时段,从而自由选择用电模式,包括控制家庭电器的开关。
基于智能电网的概念,用户还可以决定投资安装何种分布式发电和储能设备(例如屋顶太阳能光幅发电、风能发电、小型热电联产发电设备、混合动力发电车),根据网络提供的信息决定何时启动或者关闭这些设备,例如电价高时断开电网供电,启动分布式发电和储能设备;在电价低时可以利用分布式发电和储能设备向电网售电或充电。
户内网络自动化的目的可以达到削峰平谷,减少浪费,节省能源。
下面就AMI的几个主要方面,将中国的目前AMI现状与国外进行对比:
智能电表覆盖率方面。根据南方电网公司《电能表应用情况分析及发展方向研究》的数据来源,南方电网公司电子式电能表至今安装数量640余万只,占总电表使用率的18.28%;低压集中抄表系统在南网五省安装覆盖率5.2%。
国家电网公司电子式电能表安装数量8299余万只,占总电表使用率的51%。对比世界上欧洲发达国家电子表的使用状况差距较大,欧洲主要发达国家(如德国、法国、意大利、英国等)电子表的覆盖率几乎为100%。
目前,中国官方也宣布经在未来3到5年问安装2亿只智能电表,同时中国国家电网公司也颁布了11款智能电表技术规范,说明中国智能电表领域已经迈出重要一步。在这里需要强调的一点是,电表是无法带来智能,系统才是实现智能的根本。