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高级量测体系 摘要:高级量测体系(AMI)是一个用来测量、收集、储存、分析和运用用户用电信息的完整的网络和系统。文章概述了AMI技术的四大组成部分(即智能电表、广域通信网络、量测数据管理系统和用户户内网络), AMI的作用及其和智能电网的关系。通过广域通信网络，AMI把用户和电力公司紧密相连，为将来配电自动化等智能电网功能的实现莫定基础。AMI实现的系统范围的测量和可视性能够大幅提升现有的电力公司的运行机制和资产管理流程。电力公司应抓住AMI技术开发和实施这一难得的机会，规划和建立通用的满足未来系统高级应用的通信基础设施和集成信息系统，以便提升产业和引导电网向智能电网方向发展。 关键词:高级童侧体系(AMI);智能电表;通信网;量侧数据管理系统(MDMS);用户户内网络(HAN);智能电网 最近几年 ，得益于通信技术和信息技术的长足进步，以及环境保护方面政府条例的推动，高级量测体系(AMI)因其在系统运行、资产管理、特别是负荷响应所实现的节能减排方面的显著效果而成了整个电力行业最热门的项目。 AMI是一套完整的包括硬件及软件的系统。它利用双向通信系统和能记录用户详细负荷信息的智能电表，可以定时或即时取得用户带有时标的分时段的或实时(或准实时)的多种计量值，如用电量、用电需求、电压、电流等信息。因此，AMI是智能电网的一个基础性功能模块，也称为智能量测体系(SMI)。 AMI的技术和范畴还在不断地发展。本文将概括其主要的组成部分、实施的意义及其和智能电网的关系 1.AMI概述 AMI是一个用来测量、收集、储存、分析和运用用户用电信息的完整的网络处理系统，由安装在用户端的智能电表，位于电力公司内的量测数据管理系统和连接它们的通信系统组成。近来，该体系又延伸到了用户住宅之内的室内网络，以使得用户可以分析和利用其详细的用电信息。 AMI中的智能电表能按照预先设定的时间间隔(分钟，小时等)记录用户的多种用电信息，把这些信息通过通信网络传到数据中心，并在那里根据不同的要求和目的，如用户计费、故障响应和需求侧管理等进行处理和分析;还能向电表发送信息，如要求更多的数据或对电表进行软件在线升级等。 鉴于AMI在负荷响应和节能减排方面可以取得的巨大效益，许多政府机构颁布立法条例来推动AMI技术实施。例如，加拿大安大略能源委员会在2005年要求其下属的各电力公司在2010年年底完成对安大略省的全部的500万用户安装智能电表。美国在2005年颁布“能源政策条例”(EPAct )明确列出“智能量测”，规定电力公司应能根据用户的要求提供分时电价的服务。同样的情形也可见于其他国家和地区。 2 AMI的组成部分 AMI是许多技术和应用集成的解决方案。它的4个主要组成部分是:智能电表;通信网络;量测数据管理系统(MDMS)和用户户内网络(HAN )。除此之外，为了充分利用AMI取得的数据，需要为许多现有的应用系统建立应用接口，如负荷预测、故障响应、客户支持和系统运行等(在此不作一一介绍)。 2.1 智能电表 智能电表是可编程的电表，除了用于电能量记录以外，还可以实现很多功能。它能根据预先设定时间间隔(如15 min, 30 min等)来测量和储存多种计量值(如电能量、有功功率、无功功率、电压等)。它还具有内置通信模块，能够接入双向通信系统和数据中心进行信息交流。 智能电表具有双向通信功能，支持电表的即时读取(可随时读取和验证用户的用电信息)、远程接通和开断、装置干扰和窃电检测、电压越界检测，也支持分时电价或实时电价和需求侧管理。智能电表还有一个十分有效的功能，在检测到失去供电时电表能发回断电报警信息，这给故障检测和响应提供了很大的方便。 智能电表能够作为电力公司与用户户内网络进行通信的网关，使得用户可以近于实时地查看其用电信息和从电力公司接收电价信号。当系统处于紧急状态或需求侧响应并得到用户许可时，电表可以中继电力公司对用户户内电器的负荷控制命令。值得一提的是，智能电表不仅仅局限于终端用户，有的电力公司也计划在配电变压器和中压馈线上安装电表。其中的一部分将与实时数据采集和控制系统相结合，以支持系统监测、故障响应和系统实时运行等功能。 智能电表的一些典型的功能还包括: l) 提供双向计量，能支持具有分布式发电的用户; 2) 提供断电报警和供电恢复确认信息处理; 3) 提供电能质量的监视; 4) 可以进行远程编程设定和软件升级; 5) 支持远程时间同步; 6) 能根据需求侧响应要求而限制负荷。 2.2 通信网络 AMI采用固定的双向通信网络，能够每天多次读取智能电表，并能把表计信息包括故障报警和装置干扰报警近于实时地从电表传到数据中心。常见的通信系统的结构包括分层系统、星状和网状网和电力线载波，可以采用不同的媒介来向数