需求激增助推智能電網(wǎng)布建 智能電表面臨諸多技術(shù)革新

隨著智能電表市場(chǎng)商機(jī)的日益擴(kuò)大，世界各國都爭先投入智能電網(wǎng)的布建工作。根據(jù)行業(yè)研究機(jī)構(gòu)In-Stat預(yù)測(cè)，全球智能電表市場(chǎng)營收在2016年將超過120億美元，至2020年智能電表滲透率將高達(dá)59%。同樣，在中國，智能電網(wǎng)的建設(shè)工作正處于高速發(fā)展階段，作為用戶端的智能電表的需求也呈大幅度增長趨勢(shì)，保守預(yù)計(jì)，市場(chǎng)將會(huì)有1.7億只左右的需求。

面對(duì)如此巨大的市場(chǎng)機(jī)遇與廣闊的市場(chǎng)前景，作為全球領(lǐng)先的高性能信號(hào)處理解決方案供應(yīng)商，ADI公司不斷致力于為國內(nèi)智能電網(wǎng)建設(shè)提供先進(jìn)的產(chǎn)品及卓越的解決方案。借此機(jī)會(huì)，我們特邀來自ADI公司的電能計(jì)量市場(chǎng)經(jīng)理程勇先生對(duì)國內(nèi)智能電表的技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用現(xiàn)狀發(fā)表個(gè)人看法。

ADI電能計(jì)量市場(chǎng)經(jīng)理 程勇

1、 與傳統(tǒng)電表相比，智能電表目前正面臨哪些技術(shù)革新?

就“智能”二字而言，目前的智能電表基本來講還只有簡單的遠(yuǎn)程抄表和拉/合閘功能。如果要真正實(shí)現(xiàn)智能，那么隨著通信接口方式和數(shù)據(jù)傳輸能力的逐步加強(qiáng)，用戶將可以通過手機(jī)、電腦等網(wǎng)絡(luò)終端獲取用電信息并實(shí)時(shí)管控，從而了解自家用電狀況并針對(duì)性的進(jìn)行優(yōu)化，從而達(dá)到節(jié)能的目的。另外，電表本身也可以成為一個(gè)智能接入設(shè)備或者是能源管理設(shè)備。

2、 針對(duì)中國智能電表的發(fā)展?fàn)顩r，您認(rèn)為，在目前智能電表的發(fā)展在技術(shù)和應(yīng)用層面上有怎樣的困難和挑戰(zhàn)?

技術(shù)方面：智能電表的發(fā)展已不僅要具備傳統(tǒng)電表的計(jì)量功能，作為智能電網(wǎng)建設(shè)的重要設(shè)施，智能電表的發(fā)展已經(jīng)成為電網(wǎng)功能整合的基礎(chǔ)。其具體技術(shù)要求表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:

1. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力。對(duì)智能電表而言，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)也不容忽視。在新一代存儲(chǔ)器件中，無論是相變存儲(chǔ)器還是鐵電存儲(chǔ)器，智能電表對(duì)數(shù)據(jù)安全性、可靠性的要求始終是放在首位的;而低成本同時(shí)也是智能電表能夠得到普及的必要條件。

2. 電表的雙向互動(dòng)。作為電力系統(tǒng)的一個(gè)終端設(shè)備的電表，現(xiàn)階段還只能實(shí)現(xiàn)單方面交流，也就是只具備自動(dòng)讀取的功能，而無法實(shí)現(xiàn)雙方互動(dòng)的交流，而智能電表的應(yīng)用則可以改善這一現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)用戶和電力系統(tǒng)之間的互動(dòng)。比如，電力供應(yīng)機(jī)構(gòu)可以精確地把我用戶的用電規(guī)律，在用電高峰期或求大于供時(shí)，適當(dāng)?shù)靥岣唠妰r(jià)，此時(shí)，用戶就可以轉(zhuǎn)而使用其他替代能源設(shè)備，或者把一些用需要耗電的工作換到用電低谷的時(shí)間段來做，因?yàn)橛秒姷凸鹊碾妰r(jià)可能會(huì)便宜很多。要實(shí)現(xiàn)智能電表的普及，就必須要充分結(jié)合電力線載波系統(tǒng)、MCU、計(jì)量芯片、存儲(chǔ)芯片等的功能。

3. 核心芯片的性能。利用電力載波進(jìn)行集中抄表是智能電表應(yīng)用中最基礎(chǔ)的功能，其核心芯片的性能也是決定電力載波系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。系統(tǒng)廠商如果要保證信號(hào)的傳輸距離，就要盡最大可能提高發(fā)射功率，然而一般來說，發(fā)射功率過大就會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁干擾，也就是常說的“二次污染”。要減少這類污染，就要盡可能用最小發(fā)射功率實(shí)現(xiàn)最佳傳輸效果，這就需要從核心芯片入手來解決這個(gè)問題，而不只是著眼于系統(tǒng)的外圍。

4. 通信保障能力和網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。在實(shí)施電力載波集中抄表方案過程中，需要解決任意相鄰節(jié)點(diǎn)物理層通信保障能力的問題和具有幀中繼控制的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的問題，采用高集成度的SoC解決方案則是有效的途徑之一，此外，利用芯片內(nèi)部的嵌入式微處理器來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸與信息安全控制也可以大幅度增強(qiáng)電力載波芯片的性能。

市場(chǎng)方面：智能電表招標(biāo)的數(shù)量有限，參與競(jìng)標(biāo)的企業(yè)數(shù)量卻眾多，為獲得市場(chǎng)份額，廠商在競(jìng)標(biāo)中不得不打價(jià)格戰(zhàn)，中標(biāo)的產(chǎn)品價(jià)格處于低位，企業(yè)的利潤空間很小。除了在技術(shù)壁壘較高的三相智能電表領(lǐng)域中標(biāo)企業(yè)較為集中以外，二項(xiàng)、單項(xiàng)電表的中標(biāo)企業(yè)數(shù)量都為數(shù)較多，市場(chǎng)份額較為分散，企業(yè)要想通過規(guī)模效應(yīng)取得更多的利潤很困難。