刍议智能电表在配电网中的扩展应用

刍议智能电表在配电网中的扩展应用

王炎

（广东电网有限责任公司惠州惠东供电局广东惠州516000）

摘要：现如今，智能电表已经成了配电网中不可缺少的重要部分，在配电网中，只能电表可以有效的对用户的信息进行收集、分析和存储，从而更好的为用户提供高质量的电力服务，因此对于智能电表在配电网中扩展应用的研究也有着非常重要的意义。本文主要介绍了智能电表的基本原理以及扩展功能的具体应用，以供参考。

关键词：智能电表配电网负荷预测

1智能电表的重要作用以及应用现状分析

智能电表在配电网中承担着收集用户信息以及存储和分析、预测等智能，其中主要以广域通信网络作为媒介，在用户以及供电企业之间形成了有效的连接，这样就可以更好的为用户提供优质的电力服务。在社会科技不断发展进步的过程中，智能电网也在不断的加以改进和完善，并且在应用上也表现出了非常好的效果。现如今，配电网的智能化也已经有了一定的出行。通过对负荷预测的方法来对配电网中的智能电表进行应用也是未来研究的主要方向。这对于推动我国电力事业的发展也有着非常重要的意义。特别是在智能电表技术不断发展的过程中，智能电网也为电力的供应提供了更多的可能性。

在我国社会经济快速发展的过程中，对于能源的使用需求也在不断增加，而电力资源是我们日常工作生活中不可缺少的重要资源，其供应质量也影响着人们的日常生活以及社会经济的发展。为了更好的促进电力资源的开发和利用，智能电网理论也开始逐渐的被人们所接受和认可，其不仅能够有效的对电力资源加以利用，同时也为电力资源的可持续发展提供了新的思路，这对于人类社会的发展进步也有着非常积极的意义。现如今，智能电表在电网中也有了非常广泛的应用，我国很多地区都开始应用智能电表来替代传统的电表，并且在电网系统中也有着非常好的表现效果。

2智能电表的原理

智能电表的研发和使用是科技发展的重要产物，随着智能电表理论的不断更新完善，电子式电表已经不能够适应社会发展的基本要求，而智能电表的出现也刚好满足了社会发展的基本需求。智能电表无论是在运行智能还是构成方面相比传统的电子电表都有着非常明显的优势。其中传统的电子电表主要是利用了电流电压圈以及铝盘等作为主要构成元件，在进行电力供应时，涡流被能够移动的铝盘进行感应后电流的线圈会发生相互影响，在此情况下电子电表就可以记录下电流的使用量。而智能电表中电子元器件相对较多，并且也具有一定的智能性，在电力供应时用电用户的电压和电流都能够通过智能电表表现出来，并且可以利用智能电表对电压电流数据进行采集和整理，从而将其转换成与电能成正比的脉冲进行输出。在最后，处理和控制工作室有单片机来执行的，以用电量的形式将脉冲进行显示。

3智能电表的扩展功能研究

智能电表的应用是科技发展的产物，与传统的电表相比智能电表可以更好的为电网提供双向的计量功能，在进行供电的过程中，通过智能电表可以更好的对电力的计量进行统计，这也是智能电表的特点之一。用户在电力使用的过程中也可以通过智能电表来查看电能的使用量，电力供应企业对于用户的电能使用也可以实现全面的监管。同时还拥有自动抄表（AMR）和将电价进行分时段计算的功能，数据处理能力也比传统的电表高很多。近年来智能电表的应用越来越广泛，它具有多种拓展功能，在这里重点将配电网负荷预测进行分析。

3.1传统负荷预测

种类繁多和性质不同的负荷是电力系统最主要的特点之一，同时，人们在日常生活中用电的过程中是不规律的，因此，普通的解析式是无法将如此大量的负荷进行累加的。从供电需求及社会和经济的发展方面来讲，对于负荷的估计和预测不可忽视。人们在日常的生活当中需要预测负荷，这样才能够将需要用的电力进行提前的估计，保证工作和生活的正常进行，此时就需要充分调查和分析历史数据。预测结果能够影响用电低谷设备的采用和蓄冷蓄热技术的应用等，能够转变用户用电的高峰期和低谷期，这样一来就能够促进系统更加可靠和经济的运行[1]。

伴随着科学技术的不断进步，负荷预测技术近年来得到了很大的进步，例如，灰色预测技术、指数平滑预测技术等，尤其是SCADA装置的有效应用，使我国的配电网络数据得到及时的收集和传送。然而SCADA对于数据的有效测量才能够促进负荷预测的顺利进行，但是现阶段自动化在我国的配电网当中不够发达，严重缺少测量模块，SCADA只能在馈线一级进行应用，然而众多的负荷是无法得到及时准确的测量的。

3.2在智能电表基础上的广域负荷预测

传统的电表在应用过程中会使网损现象发生在配电网线路当中，这是SCADA技术在进行负荷测量当中的缺陷。智能电表之所以能够将负荷进行更准确的测量是由于它被安装与用户的一端，同时在整体的测量元件当中它属于最底层的元件，这就在很大程度上能够将测量负荷的精确度进行提高。如果想要将某一区域内在某一时间段内的负荷值进行真实的展现，我们可以将该区域内的智能电表数据进行综合处理来实现，这样一来就能够细化电力系统的结构。

然而在进行这样的操作过程中我们要充分考虑到如果将该区域某一时间段内的全部数据进行汇总，那么传输过程中是否能够得到整个网络结构的支持，以及顶端系统解决这样大量数据的方法是什么。所以此时我们应该将智能测量装置安装与馈线的出口处，它们是能够与智能电表进行通信相连的，智能电表数据在一定范围内的处理都由这些装置来完成，这样就能够将伤及系统处理数据的压力进行较小。分级处理数据的方法能够促进通信上的顺畅[2]。

3.3支持向量机负荷预测

在对负荷进行预测的过程中，其精度大小影响很重要的一个因素就是对核函数的选择。长久以来人们对于核函数的选择都进行了大量的研究，在这些研究数据的基础之上，在这里我们选择SVM的核函数的时候以指数函数来作为代表进行研究。近年来，经过不断的研究和调查，我们了解到能够严重影响SVM的性能表现的是宽度参数和惩罚系数在核函数当中的体现。我们在进行研究的过程中，在0.001与10之间固定惩罚系数c和不敏感损失参数ε，如果宽度参数不断增大那么训练集中的标准均方差以后增大。因此，当较小的宽度参数σ2过学习现象就会出现在SVM与训练集当中。因此，SVM的泛化能力是受到宽度参数的重要影响的。但是，不敏感损失参数ε在变大的过程中会引起支持向量树木的减少，还会造成一定程度的波动出现在训练时间当中。这就表明，预测精度和泛化能力在SVM当中受到不敏感损失参数ε的影响几乎可以忽略不计。模型的性能会受到SVM参数选择的严重影响，在现阶段的发展当中SVM的参数选择还缺少公认有效的结构化方法。

4结语

伴随着我国经济的不断进步，社会经济在发展过程中对于能源的需求量大大增加，能源的消耗给环境和生态带来了巨大的损害。在这种情况下我国应积极充分利用现有能源，减少能源的浪费。智能电表的研发并使用有效的对我国个人和企业的用电情况进行了监督和控制，以独特的优势提高了人们的节能意识。同时，我们还应该注意到智能电表的种种扩展功能，尤其在负荷预测方面具有独特的优势。通过对智能电表这一智能终端的有效应用，促进了整个电网处理的优化。

参考文献：

[1]吴旭阳.基于高级量测体系的配电网窃电判据研究[D].华北电力大学，2014.

[2]何湘宁，宗升，吴建德，李武华，赵荣祥.配电网电力电子装备的互联与网络化技术[J].中国电机工程学报，2014，29（02）：5162-5167.