En los últimos años, impulsado por la economía baja en carbono, la conservación de energía verde y el desarrollo sostenible, cómo mejorar aún más la eficiencia de la red eléctrica, responder activamente a los desafíos ambientales, mejorar la confiabilidad de la fuente de energía y la calidad de la energía, mejorar los servicios de los usuarios de energía y adaptarse a las necesidades de un entorno de mercado de energía y energía más abierta ha presentado mayores requisitos para el desarrollo de la red de energía futura. El concepto de red inteligente ha surgido y se ha convertido en un tema candente para la investigación y discusión conjunta en la industria de la energía global. La tecnología de comunicación, la tecnología de procesamiento de información y la tecnología de control admitirán la red inteligente en China e incluso en el mundo. Los mercados correspondientes involucrarán medidores inteligentes, infraestructura de red y su control, y gestión de datos inteligentes. Como un equipo básico importante para la construcción de redes inteligentes, los medidores inteligentes acelerarán la integración de la cadena de la industria de medidores inteligentes y promoverán su industrialización, lo que desempeñará un papel de apoyo en la realización de la informatización, la automatización y la interactividad de la red eléctrica.
Contenido
1. Introducción a la red inteligente
2. Funciones y características de medidores inteligentes
3. Los medidores inteligentes admiten precios de electricidad flotante
4. Medidores inteligentes y control de electrodomésticos inteligentes
5. Medición bidireccional de medidores inteligentes
6. La aplicación piloto de medidores inteligentes ha logrado resultados notables
7. Aplicación de medidores inteligentes en redes inteligentes
8. Optimizar la configuración de energía distribuida
9. Los medidores inteligentes mejoran la precisión del pronóstico de la carga
10. Proporcione una base para el análisis de fallas
11. Gestión inteligente de la demanda
12. Promueva el desarrollo de nuevas tecnologías para el consumo de electricidad inteligente
13. Dirección de desarrollo de medidores inteligentes
14. Ventajas de medidores inteligentes utilizando un diseño modular funcional
1. Introducción a la red inteligente
Smart Grid es la inteligencia de Power Grid. Se basa en una red de comunicación bidireccional integrada de alta velocidad. Mediante la aplicación de la tecnología de detección y medición avanzada, tecnología de equipos avanzados, métodos de control avanzados y tecnología avanzada del sistema de soporte de decisiones, se da cuenta de los objetivos de un uso confiable, seguro, económico, eficiente, ecológico y seguro de la red eléctrica. Sus características principales incluyen autocuración, motivación de usuarios, resistencia a los ataques, proporcionar una calidad de potencia que satisfaga las necesidades de los usuarios en el siglo XXI, permitiendo el acceso a diversas formas de generación de energía, comenzando el mercado de energía y optimización y operación eficiente de los activos. En la actualidad, en el mundo, debido a las diferentes condiciones de desarrollo económico y las condiciones específicas de los niveles de construcción de la red eléctrica, las motivaciones de construcción y las preocupaciones de las redes inteligentes también son diferentes. Estados Unidos se centra principalmente en la actualización y actualización de la infraestructura de la red eléctrica, al tiempo que aprovecha al máximo la tecnología de la información para realizar el reemplazo de la inteligencia del sistema para el trabajo manual. Europa se centra en el desarrollo de energía renovable y energía distribuida, mejorando la confiabilidad del suministro de energía y la calidad de la potencia e impulsando la transformación del modelo de desarrollo de toda la industria. La red inteligente de China se basa en la red de transmisión troncal de voltaje ultra alta, estableciendo un sistema de transmisión fuerte y realizando una amplia gama de asignación de energía razonable.
Aunque los diferentes países tienen diferentes enfoques en las redes inteligentes, el objetivo de la construcción de la red inteligente es lograr una operación confiable, segura, económica, eficiente, ecológica y segura de la red. Las características básicas de las redes inteligentes incluyen la interacción entre la cuadrícula y los usuarios. Como un buen medio para la interacción de las redes inteligentes, los medidores inteligentes juegan un papel insustituible en la construcción de redes inteligentes.
2. Funciones y características de medidores inteligentes
Los medidores inteligentes se desarrollan sobre la base de medidores electrónicos. En la década de 1970, los investigadores desarrollaron con éxito medidores electrónicos que utilizan circuitos analógicos y digitales para lograr funciones de medición de energía, superando las deficiencias de los medidores mecánicos inductivos tradicionales, como la eficiencia de lectura de medidores manuales bajos, la gran desviación de datos y las malas funciones antirrobo. Sobre esta base, a través de la expansión continua de la aplicación de la tecnología digital, los medidores electrónicos tienen funciones como la facturación y el prepago de tiempo de uso. Los medidores inteligentes han logrado un avance integral en medidores electrónicos. Con los chips inteligentes como núcleo, integran a los lectores de medidores con funciones de intercambio de información bidireccional, un sistema de administración de operaciones y una base de datos, y crean una plataforma de comunicación que aplica tecnología informática, tecnología de comunicación y otros sistemas para lograr funciones como la medición del tiempo de energía eléctrica, la facturación automática, la comunicación instantánea de dos vías y el uso de electricidad optimizada.
3. Los medidores inteligentes admiten precios de electricidad flotante
En comparación con los medidores tradicionales, los medidores inteligentes son medidores programables. Además de poder medir la electricidad con un cierto grado de precisión, pueden medir y almacenar más datos y tener funciones más poderosas. Por ejemplo, pueden ahorrar datos de electricidad con sellos de tiempo en cualquier momento, medir y almacenar varios tipos de datos de electricidad y energía de acuerdo con los intervalos de tiempo preestablecidos, apoyar los precios de la electricidad del tiempo de uso o los precios de la electricidad en tiempo real y la gestión del lado de la demanda, y cumplir con los requisitos de medición de electricidad bajo precios de electricidad en tiempo real.
Función de comunicación bidireccional Los medidores inteligentes tienen módulos de comunicación incorporados con funciones de comunicación bidireccional e intercambian información a través de redes de comunicación bidireccionales y centros de datos. Las compañías de suministro de energía pueden notificar a los usuarios sobre la información de la red (como la información de corte de energía) que les interesa a través de medidores inteligentes u otros medios, para que los usuarios puedan prepararse para cambiar su uso de electricidad con anticipación. La información de uso de electricidad de los usuarios se libera a los usuarios regularmente y regularmente, para que los usuarios puedan comprender su uso de electricidad en tiempo real. Al implementar los precios de la electricidad en tiempo real, las compañías de suministro de energía pueden publicar información de precios de electricidad en tiempo real a los usuarios a través de medidores inteligentes, y los usuarios pueden organizar planes de electricidad de acuerdo con los precios de la electricidad en tiempo real, ahorrando facturas de electricidad al tiempo que contribuyen a reducir las cargas máximas en la red eléctrica.
4. Medidores inteligentes y control de electrodomésticos inteligentes
Los medidores de energía inteligente tienen la función de comunicar y controlar los electrodomésticos inteligentes. Los medidores de energía inteligente pueden controlar el inicio y la parada de los electrodomésticos estableciendo parámetros de acuerdo con los precios de la electricidad en tiempo real, reducir la carga durante las horas pico y aumentar la carga durante las horas bajas. Sin ninguna inversión de usuario adicional, al cambiar el tiempo de uso de los equipos eléctricos de alta potencia, se logra el propósito de ahorrar costos de electricidad, y al mismo tiempo, también contribuye al afeitado y el relleno de valles de la cuadrícula de energía.
5. Medición bidireccional de medidores inteligentes
Para los grandes usuarios con capacidad de generación de energía autoprovisada, equipos de almacenamiento de energía y fuentes de energía distribuidas renovables, los medidores de energía inteligentes pueden guiar a los usuarios a asignar económica y razonablemente la cantidad de generación de energía y la cantidad de electricidad comprada de acuerdo con el precio de la electricidad en tiempo real, para que el costo de electricidad del usuario sea el más bajo. Aliente a los usuarios a invertir en la instalación de la energía solar civil, la energía eólica y los equipos de almacenamiento de alta energía, alienten a los usuarios a invertir en el almacenamiento en frío, el almacenamiento de calor y los equipos de almacenamiento de energía, cambiar la forma del uso de electricidad y ahorrar electricidad, reducir la demanda de electricidad de la red eléctrica, reducir la carga del sistema de suministro de energía, ahorrar consumo de combustible, relevar las emisiones de gases de escape y los efectos de las invernadero y reducir los expensas de electricidad de los usuarios.
6. La aplicación piloto de medidores inteligentes ha logrado resultados notables
El Reino Unido ha realizado pruebas de efecto de operación de optimización en usuarios piloto y redes eléctricas que instalaron medidores inteligentes. Según los datos estadísticos del monitor del medidor inteligente, a través de la función de retroalimentación de datos instantáneos bidireccionales, se calcula preliminarmente que, debido a la optimización del uso de electricidad, el gasto anual de la factura de electricidad de un usuario doméstico ordinario tiene el potencial de ser reducido en un 13%~ 15%. El gobierno británico estima que si 26 millones de hogares en todo el país instalan medidores inteligentes, puede ahorrar a usuarios de electricidad y compañías de energía de 2.5 a 3.600 millones de libras en los próximos 20 años, reducir el consumo de energía en un 3% a 15% y tener beneficios sociales y ambientales obvios. Estos datos proporcionan una base para que el gobierno introduzca más políticas.
7. Aplicación de medidores inteligentes en redes inteligentes
La optimización del orden del consumo de electricidad de nueva energía utilizando medidores inteligentes puede ayudar a las personas a dar prioridad al uso de energía nueva, como la energía eólica y la energía solar. El uso de la recopilación de datos en tiempo real y la medición de medidores inteligentes para formular pronósticos de carga más precisos pueden guiar la optimización y el envío de nuevas energía. La plataforma del sistema de gestión de distribución desarrollada por Reallin utiliza medidores inteligentes como estaciones de portal para integrar la respuesta a la demanda, la automatización residencial de ahorro de energía, la gestión de optimización de generación distribuida y otras funciones, e implementa el control coordinado del sistema de distribución y el nuevo sistema de energía en la cuadrícula principal.
8. Optimizar la configuración de energía distribuida
Todavía hay muchos problemas cuando la red de energía y distribución distribuida se conectan a la cuadrícula. Las compañías de suministro de energía utilizan medidores inteligentes para monitorear, controlar y ajustar el sistema de distribución en tiempo real, comprender las características de las fuentes de energía distribuidas y su influencia mutua con la operación de la red, y optimizar la configuración de energía distribuida, para lograr el método de transmisión y distribución más económico y seguro para ofrecer electricidad a los usuarios finales, mejorar la confiabilidad de la operación de la cuadrícula y la eficiencia de utilización de energía.
9. Los medidores inteligentes mejoran la precisión del pronóstico de la carga
Con la promoción y la aplicación de medidores inteligentes, los grandes usuarios pueden cargar sus planes de consumo de energía recientes para suministros de alimentación a través de medidores inteligentes, y los usuarios con fuentes de energía distribuidas pueden cargar sus propios planes de transmisión de energía y datos de generación de energía distribuidos a través de medidores inteligentes. Las empresas de suministro de energía utilizan la capacidad, el tiempo y el orden del consumo de energía planificado de los usuarios como información precisa para el pronóstico de carga, e intervienen automáticamente en el sistema de pronóstico de carga, lo que puede mejorar la precisión del pronóstico de carga, reducir la capacidad de respaldo de la red eléctrica y mejorar los beneficios económicos de la red eléctrica.
10. Proporcione una base para el análisis de fallas
Las compañías de suministro de energía pueden usar medidores inteligentes para monitorear el consumo de energía de los usuarios en tiempo real, realizar un análisis en línea de condiciones anormales, seguimiento dinámico y control automático, y mejorar la confiabilidad de la fuente de alimentación. Cuando se produce una falla, los registros de consumo de energía anormales se pueden consultar a través de medidores inteligentes para proporcionar datos confiables en tiempo real para el análisis de fallas.
11. Gestión inteligente de la demanda
Los medidores inteligentes recopilan más datos de operación de red en tiempo real (voltaje, corriente, energía, etc.), y monitorean y controlan de manera inteligente el estado y el consumo de energía de los equipos de energía, para comprender las condiciones de carga del usuario más detalladas, compilar y optimizar automáticamente los planes de consumo de energía ordenados, implementar automáticamente, seguimiento de procesos, monitoreo automático y evaluación de efectos, y lograr una gestión inteligente de la demanda.
12. Promueva el desarrollo de nuevas tecnologías para el consumo de electricidad inteligente
La aplicación generalizada de medidores inteligentes ha permitido a las compañías de suministro de energía transformar de lectura de medidores manuales a lectura automática del medidor, y al mismo tiempo obtener más datos de consumo de energía. Después del análisis y el procesamiento, los medidores inteligentes se utilizan como puertas de enlace para notificar a los usuarios sobre la información del precio de la electricidad en tiempo real, la información de pago e información de consumo de energía a través de la comunicación bidireccional en tiempo real, optimizar el servicio al cliente y alentar a los usuarios a usar electricidad razonablemente y participar en la regulación de la carga.
13. Dirección de desarrollo de medidores inteligentes
El primer paso de Smart Grid es la construcción del "Sistema de recopilación de información de consumo de energía del usuario de energía" del estado o la compañía de redes eléctricas. La tecnología de lectura automática de medidores basada en medidores inteligentes es la clave para construir este sistema. Con el avance de la edad de la información y el desarrollo de la tecnología, los medidores inteligentes, como las terminaciones nerviosas de las redes inteligentes, desempeñarán un papel más importante en la sociedad de la información en el futuro cercano y tendrán una perspectiva de aplicación más amplia. La característica más importante de los medidores inteligentes es la interacción, es decir, la interacción de la información entre los usuarios y las compañías de suministro de energía. La clave para la interacción de la información es la gestión. La gerencia es más conveniente y humanizada, y la gestión humanizada requiere más fuertes capacidades de procesamiento de información de chips. El desarrollo de medidores inteligentes inevitablemente tomará la dirección de modularización, redes y sistematización.
14. Ventajas de medidores inteligentes utilizando un diseño modular funcional
1) La actualización de los medidores de energía eléctrica se puede lograr reemplazando algunos módulos funcionales sin reemplazar todo el medidor de energía eléctrica, lo que elimina el destino del reemplazo de lotes y la eliminación causada por el diseño inmutable de los medidores de energía eléctrica tradicionales, e incluso la necesidad de reconstruir todo el sistema;
2) Debido a la modularización de las funciones y la estandarización de las estructuras, el departamento de gestión de suministro de energía y uso no tiene que confiar demasiado en los productos de un cierto fabricante de medidores de energía eléctrica al comprar medidores de energía eléctrica, y brinda la posibilidad de la investigación y el desarrollo de medidores de energía eléctrica estandarizados;
3) El método para reemplazar módulos defectuosos en el sitio o de forma remota puede mejorar la capacidad de mantenimiento y ahorrar costos de mantenimiento.
Las redes pueden realizar muestras y almacenamiento en tiempo real de datos de energía eléctrica en varias ocasiones, y transmitir la información al sistema de gestión de información de consumo de energía en tiempo real o tiempo no real a través de la transmisión de red cableada o inalámbrica. A través del intercambio de datos y el análisis, el departamento de gestión de suministro de energía y consumo puede medir y monitorear la información de consumo de energía en tiempo real o en tiempo no real. A través de la red, algunas funciones de medidores inteligentes se pueden mover desde la capa de acceso a la capa de la capa de red y la capa de la plataforma de gestión de datos, y las funciones de medidores inteligentes se pueden realizar a través del intercambio de datos y el análisis integral, que simplifica el diseño de medidores inteligentes. En la actualidad, las redes de comunicación disponibles son: red de operador de línea de energía (PLC), fibra óptica y red de cable coaxial (HFC), red de teléfono fijo (PSTN), red inalámbrica móvil (GSM/GPRS/CDMA). El proyecto Power Fiber to Home se da cuenta técnicamente de que solo se necesita una construcción y un canal para resolver el problema del acceso de cable a la casa a la vez, lo que puede reemplazar la construcción múltiple anterior de múltiples líneas, como cables eléctricos, cables de red, líneas telefónicas y televisión por cable. El propósito de la integración de tres redes es compartir recursos, proporcionar un canal de transmisión de datos estable, confiable y de bajo costo y una red para la transmisión de datos de información de energía eléctrica, y establecer una base de red para la red y sistematización de medidores inteligentes y la realización de la lectura automática de medidores.
La sistematización es el uso integral de tecnología informática madura y tecnología de automatización del sistema de energía para lograr un análisis, procesamiento y gestión efectivos de datos de consumo masivo de electricidad en la plataforma de gestión de control de datos. Impulsado por la red y la sistematización, el sistema de gestión de la información de consumo de electricidad puede desarrollarse en la dirección de distribución y apertura, lo que hace que la expansión de las funciones de gestión de la información de consumo de electricidad sea más flexible, el rendimiento mejore continuamente y más fácil de usar.
15. Resumen
Como fabricante profesional de medidores inteligentes, Reallin acelera el desarrollo modular de medidores inteligentes estandarizando la apariencia y los indicadores funcionales de medidores inteligentes; Fortalece las funciones sistemáticas de medidores inteligentes mediante el establecimiento de un "sistema de recopilación de información eléctrica"; y establece una infraestructura de red que cumple con las aplicaciones avanzadas de medidores inteligentes en el futuro a través de la integración de tres redes, conectando de cerca a los usuarios y las compañías de suministro de energía, y convertirse en un módulo funcional básico para realizar la automatización de la distribución de la red inteligente.Zhejiang Reallin Electron Co., Ltd.Los medidores inteligentes se están desarrollando constantemente y desempeñan un papel de conducción en la construcción de redes inteligentes.