IEK观点,在国际能源与气候议题持续发酵下,各国大力推动智能电网建设,期望能透过实时控制及需求端管理,来促进电力资源最佳化配置与运行,达到节能减碳目标。而为了达成此目的,必须仰赖电力信息搜集与分析,因此具备双向通讯功能的高级电表架构(AdvancedMeteringInfrastructure;AMI),可使电力系统自动化与信息化深入家庭/建筑物内,被视为智能电网的基础骨干。
【高级电表架构:智能电网产业的先锋】
随着全球对能源和气候问题的关注日益增加,各国正在积极推动智能电网的建设,以实现电力资源的优化配置和高效运行,从而达到节能减排的目标。在这个过程中,高级电表架构(Advanced Metering Infrastructure,AMI)起到了至关重要的作用。AMI是一种具备双向通信功能的计量系统,能够使电力系统的自动化和信息化深入到家庭和建筑中,成为智能电网的基础。通过实时收集和分析电力信息,AMI可以帮助实现更精确的需求管理,确保电网的稳定运行。
智能电表市场正在迅速增长,从2009年的7600万只到2015年的2.12亿只,预计未来几年欧洲和北美仍是主要市场,而亚洲,尤其是中国,将展现出巨大的增长潜力。AMI系统不仅改进了传统电表的不足,如人工抄表的不经济、不准确和不及时,还提供了多种附加功能,如支持不同的电价费率、提供用户能源使用信息以促进节能、允许根据电价变化进行远程负载控制,以及故障检测和远程管理等。
AMI系统主要由三个子系统构成:
1. 智能电表:这些电表具有复杂的电力计算能力,并且配备了双向通信功能。其核心组件包括通信模块和计量模块,如高精度ADC、MCU、CT和RTC。MCU是智能电表的核心,它的性能和稳定性直接影响电表的功能表现。智能电表需要支持多种功能,如时间电价、需量计量、负载曲线、实时电价和电力质量计量,同时还需要考虑低功耗和安全性的设计。
2. 通讯系统与设备:AMI的通信技术多种多样,包括PLC、光纤、以太网络等,选择哪种技术取决于通信范围和具体地区的环境条件。这些通信技术使得数据能够在电表和控制中心之间安全有效地传输。
3. 电表信息管理系统(MDMS):负责收集、存储和分析来自智能电表的数据,以支持决策制定和电网管理。
对于国家层面,AMI促进了需求侧管理和可再生能源并网,有助于实现减排政策。对电力公司来说,AMI提供了负载控制通信,提高了供电质量,通过时间电价策略减少了峰值负荷,减轻了新建电站的压力。用户方面,AMI通过提供详细的用电信息,增强了能源管理的透明度,用户可以参与到电力市场的买卖中,成为“生产消费者”(Prosumer),有利于电力市场的健康发展。
高级电表架构(AMI)是智能电网的关键组成部分,它整合了先进的计量技术、通信技术和数据分析,实现了电力系统的智能化和可持续发展。随着技术的进步和市场需求的增长,AMI将在全球范围内继续发挥重要作用,推动能源效率和环境保护的双重目标。