中國電能表行業(yè)經(jīng)過二十多年的發(fā)展,已經(jīng)從早期的感應(yīng)式電能表、普通電子式電能表、預(yù)付費電能表、付費率電能表,走到了今天順應(yīng)市場需求的智能化電能表。可以說,隨著時代的變化,技術(shù)的發(fā)展,電能表也獲得了長足的發(fā)展。感應(yīng)式電能表屬于機械式電表,不具備智能化水平;早期單相電子式電能表沒有數(shù)據(jù)存儲、硬件時鐘,甚至沒有MCU;分時電能表雖然具備很多功能,但不具備負荷開關(guān)、日數(shù)據(jù)凍結(jié)、費控管理等功能。
而今天的智能電能表,不僅具有獨立MCU、存儲器、硬時鐘、通訊接口、負荷開關(guān)、加密單元,而且具備電能計量、費控管理、數(shù)據(jù)凍結(jié)、數(shù)據(jù)加密、事件警告等功能,智能化水平顯著提高。
而不管電能表的技術(shù)如何向智能化前進,計量永遠是電能表最根本的任務(wù),準確,穩(wěn)定,技術(shù)達標才能完成使命。
目前,現(xiàn)存全球電表入網(wǎng)標準以美規(guī)ANSI(美國國家標準協(xié)會)和IEC(國際電工委員會)兩大陣型為主,但不同地區(qū)可根據(jù)其特殊需求,在兩大平臺上作出相應(yīng)的修改。相較于外企而言,中國國標是屬于IEC陣營,因而對IEC平臺有相當?shù)牧私猓珜γ酪?guī)電表的認知仍屬起步階段,而且美規(guī)的精度起點為0.5%和0.2%,但IEC以1%作起點,這也意味著其對企業(yè)在大規(guī)模生產(chǎn)上的技術(shù)要求比IEC為高。但這些要求相信對廠家來說,不會構(gòu)成重大障礙,因為國家電網(wǎng)同樣對此提出相當?shù)囊蟆?/p>
地區(qū)性的法規(guī),如歐盟的MID(歐盟計量器具指令,Measurement Instrument Directive),國際上的IEC62052&IEC62053、美國的ANSIC12、澳大利亞的NMI-M6,這些主要是對電表精度、環(huán)境影響測試、EMC測試作出規(guī)范性要求,針對美國的電網(wǎng)及非電網(wǎng)電表安全標準,UL也提出SU2735的安全標準。雖然電表的互動性國際標準仍未完全制定,但IEC62056(DLMS)已被廣泛接受。
單就國網(wǎng)范圍內(nèi)所說,隨著國網(wǎng)公司智能電表技術(shù)規(guī)范(2007標準)出臺,國網(wǎng)智能電表企業(yè)標準(2009標準)出臺和統(tǒng)一招標工作的推進,以及近一兩年對智能電表相關(guān)標準的再修訂,如今年4月正式實施的JJG596-2012,以及8月發(fā)布的智能電表企業(yè)標準修訂版等,都進一步加快和完善了智能電能表在功能需求和型式結(jié)構(gòu)方面的基本統(tǒng)一,改變了過去電能表在功能需求、通訊協(xié)議、型式結(jié)構(gòu)上百花齊放的局面,給電能表生產(chǎn)制造、檢驗檢測、現(xiàn)場安裝、現(xiàn)場抄表、遠程采集、表計管理等方面帶來了很大的方面。
但與此同時,或由于沒有仔細研讀和理解相關(guān)標準中的細節(jié),或沒有嚴苛執(zhí)行規(guī)程中的標準規(guī)定,或?qū)嶋H生產(chǎn)能力無法滿足量產(chǎn)需要等等方面的原因,也造成了智能電能表質(zhì)量問題令人堪憂。
去年7月,國網(wǎng)公司發(fā)布了“關(guān)于進一步加強智能電能表質(zhì)量管控工作的通知”。通知中涵蓋了有關(guān)智能電能表元器件材質(zhì)、生產(chǎn)制造工藝、現(xiàn)場安裝質(zhì)量、檢測試驗方法等方面的具體要求,旨在防范和杜絕智能電能表質(zhì)量問題的發(fā)生。在諸多披露的問題當中,因軟件設(shè)計導(dǎo)致的計量嚴重失準、費控電表頻繁斷電時金額負跳變等作為首要問題被提出。
最近,國網(wǎng)公司又向絕大部分電表廠發(fā)布了“智能電能表技術(shù)聯(lián)絡(luò)表”,期望表廠高度關(guān)注相關(guān)質(zhì)量風(fēng)險隱患、自我排查,不斷提高技術(shù)水平和質(zhì)量意識。這份技術(shù)聯(lián)絡(luò)表,總共給出了14列三大問題歸類(即設(shè)計環(huán)節(jié)、元器件環(huán)節(jié)、制造工藝環(huán)節(jié))的分析,其中應(yīng)設(shè)計環(huán)節(jié)引起的智能電能表問題占到了50%。再詳細比對風(fēng)險隱患描述和技術(shù)管理措施建議后,不難發(fā)現(xiàn),強化智能電能表軟硬件設(shè)計、加強智能電能表軟件檢測等,是首要之首,并且也是眾多問題的根源所在。
今年年初,“智能電能表質(zhì)量監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)研究”項目通過了來自中國計量科學(xué)技術(shù)研究院,浙江大學(xué),武漢大學(xué),浙江計量科學(xué)技術(shù)研究院,重慶電科院等單位的專家組成鑒定委員會鑒定。項目基于逆向工程技術(shù)研制了智能電能表軟件一致性檢測裝置,實現(xiàn)智能電能表軟件反匯編、反編譯,控制流分析及函數(shù)調(diào)用分析,為智能電能表軟件可靠性評測奠定基礎(chǔ)。基于計算機視覺技術(shù)和自動控制技術(shù)研制了智能電能表硬件一致性檢測裝置,設(shè)計了五軸運動定位平臺,解決了PCB板側(cè)面及多角度圖像識別難題,提高了智能電能表硬件比對工作效率及可靠性。開發(fā)了智能電能表質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng),運用智能化技術(shù)進行質(zhì)量監(jiān)控,分析智能電能表的質(zhì)量問題和潛在隱患,及時預(yù)警和告警;設(shè)計了“智能電能表誤差縱向算法”和“基于相關(guān)系數(shù)分析的智能電能表輪換周期預(yù)測算法”對智能電能表的質(zhì)量趨勢進行預(yù)判。項目還針對現(xiàn)場實際情況,對智能電能表通信可靠性進行了研究,研制了智能電能表通信可靠性檢測裝置。
今年9月,由中國電科院通信與用電技術(shù)分公司自主研究開發(fā)的智能電表運行維護監(jiān)測系統(tǒng)正式上線。智能電表運行維護監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)對智能電能表采集信息的監(jiān)測和統(tǒng)計分析,從電力公司業(yè)務(wù)需求角度設(shè)定相關(guān)的監(jiān)測對象,如:表計及采集設(shè)備時鐘、電表狀態(tài)參數(shù),當日購電記錄、跳合閘狀態(tài)、表底凍結(jié)數(shù)據(jù)、電費剩余金額、定期電價、抄表成功率、集中器及電表事件等,借助完備的監(jiān)測信息,將采集信息轉(zhuǎn)化為具有輔助決策意義的指揮調(diào)度信息,能夠主動發(fā)現(xiàn)智能電表異常,改變當前被動供電服務(wù)的局面,實現(xiàn)供電企業(yè)對用戶主動服務(wù)目標。
不難預(yù)測,智能電表將在未來智能化的生活中扮演重要的一員。但不論如何提倡智能化,電表的使命都是準確穩(wěn)定的計量。提出更高的技術(shù)標準,研發(fā)更有效的質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng),制定更規(guī)范的規(guī)則體系,是當前智能電表普及的最有利支柱。