构建先进计量体系 推动电网智能化

中国国家电网公司提出，构建以信息化、自动化、互动化为特征的统一坚强智能电网。很显然，建设智能电网，离不开对终端用户的信息采集及应用，也就是通常所说的“先进计量体系”(Advanced Metering Infrastructure )。

　　先进计量体系是指能够按需求自动、双向地获取并控制用电的计量系统，由包括智能电表在内的硬件设施、通信系统以及信息采集与分析决策的软件系统组成。

　　先进计量体系究竟有多重要？笔者认为，它的重要性体现在以下方面：

　　它是智能用电的基础。电力企业要通过削峰填谷来减少投资，提高运营效率；用户希望节省开支，合理用电。而这仅靠电费账单是远远不够的。双方都需要了解在什么时间段用了多少电，并在必要的时刻适当控制及分配用电。

　　它将有效提升分布式能源的利用率。利用储能技术以及对用电负荷的有效预测及调控，就可提高分布式太阳能、风能等的渗透率，使其接入电网后更加“友好”。

　　一方面，智能电表的双通道、双向计量功能可以精确记录“受电”与“售电”的时段、电量及对电网的影响，并通过对历史数据的深入分析，提高负荷预测的准确性；另一方面，智能电表所提供的实时电气参数，可作为调节逆变装置及储能系统的依据，使风能、太阳能等间歇性能源变得可调、可用。此外，先进计量体系的高速通信网络，也是整个微电网的通信基础。

　　它催生了新产品、新技术和新业务模式。比如，几辆插入式混合动力汽车充电时，对电网的影响微不足道；但若有成百上千辆同时充电，它有何影响、是否控制等问题就变得很重要。而先进计量体系可以解决这些问题。

　　它可提升供电质量，提高运营效率，实现电网自愈。通过先进计量体系与其他软件平台的集成，可以实现智能电网的许多高级应用。例如，将先进计量体系与停电管理系统进行集成，就可通过智能电表传输的信息自动判断故障位置、类型及停电范围，并生成检修及恢复供电计划。这将大大提升现有故障报修语音系统的效率，缩短停电时间。

　　先进配电网管理的许多高级应用，也都需要利用先进计量体系的信息平台，如网络优化（通过电气操作平衡负荷，降低损耗）、安全校核（分析每一步电气操作对电网安全性的潜在影响，并提示预警方案）等。

　　既然先进计量体系是智能电网的重要组成部分，那么构建先进计量体系的关键是什么，如何体现其先进性？

　　第一，要有高速的通信网络。可以因地制宜考虑多种组网方式，但足够的带宽及传输速率，是构建先进计量体系的必要条件。

　　Wimax是一种高速无线宽带传输技术，它采用点对多点的通信方式，在3.5兆的带宽中，平均速率约为每秒18兆比特。一个建在高层建筑上的Wimax基站，覆盖半径可达3千米左右。现在很多城市的供电半径还不到3千米，利用一个有光纤敷设的变电站作为一个接入点，一端是Wimax无线宽带到户，一端是接入光纤主干网，将是很理想的组网方式。这种方式是低成本的宽带接入方式，尤其适用于企业专网的建设。

　　第二，要有智能电表。作为连接电网与用户的重要节点，智能电表的作用举足轻重。125年前，GE从爱迪生手中接过了电表业务，成为世界上第一个规模生产电表企业。当时的电表计费是靠“称重量”——在电表里面有一些化学物质，通电后重量会发生改变。科技飞速进步，今天的智能电表已从单纯的计费工具，发展成为提升整个电网运营水平的智能元件，是将信息转化成决策的知识源泉。

　　与普通多功能电子电表相比，智能电表增加了两大显著特点：

　　一是双向通信功能，即电网不仅能从电表收集用电信息，更能将电网信息（如实时电价等）及控制命令下达给电表，电表接收并作出“智能”响应。双向通信还包括与智能家电、其他表计的信息传递与控制命令。

　　二是拥有基于标准的、开放接口的内置智能程序。现在很多智能电表都从多功能电子电表改进而来，即使增加了双向通信，也都使用“问答”方式从主站被动接收指令，这种模式不适合实时性强、信息量大的智能电网要求，容易导致数据丢失、信息错误、通信堵塞等问题。

　　GE智能电表内置的PolicyNetTM，是基于“政策”的高级应用程序，只要接收到的信息符合预先设定的逻辑，就能自主作出判断和响应，无需等待主站再次发出指令。该程序可以实行远程修改“政策”，进行软件升级，维护。GE PolicyNetTM采用基于标准的开放式软件构架，提供IP、SOAP等多种格式的交换数据信息，方便与上级软件平台集成，拥有更多智能功能。

　　今年10月，位于澳大利亚维多利亚省的Ausnet电力公司开始大规模部署先进计量体系，GE将为其提供近70万只基于Wimax通信的智能电表。这一体系建成后，Ausnet的电力用户，不再是先消费、后埋单的普通用户，而是事先预知、提前介入、决策消费的超级用户；Ausnet电力公司也不仅仅为用户提供用电服务，而是通过制订“政策”引导客户用电，并借助其消费行为改善电网运行质量，提高电网运营效率。

　　随着全球各地越来越多地应用先进计量体系，智能电网正在走向大众，并终将改善人们的生活。