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2018年电表行业发展情况的回顾与2019年展望

北极星智能电网在线  来源:电网量测技术  作者:张春晖  2019/1/2 10:20:58  我要投稿  

北极星智能电网在线讯:2018年,电表行业的发展又经历一个不寻常的年份:智能电表从需求不旺、需求小幅回升到跨领域应用,电表企业从做电表到稳健拓展多元化产业,可以说,面对市场新变化,电表行业适时调整了发展思路,积累起发展的经验。

(本文转载于中国现代电网量测技术微信公众平台,中国现代电网量测技术微信公众号为dianwangliangce 作者:张春晖)

回顾2018年,推进电表行业变化的要素:

·国网,面向创建国际一流能源互联网企业的目标,加大投入推进智能配用电网建设,为国网计量工作提供多方位的发展机遇,但智能电表增量逐渐缩小。

·国内能源互联网的发展,为5G、中频PLC、NB---IOT通信发展提供了多行业应用机遇。

·国内物联网技术的发展,为电、水、气、热能源表计及系统提供了能源计量行业综合发展机遇。

·国际IR46法制计量规范贯彻落地及国内法制计量监督的深化,推进国产电表新产品开发与在线电能表的抽样检验工作。

本文在汇总2018全年行业相关情况后,重点叙述2018年电表行业发展的看点,最后,对2019年行业工作进行预期。

第1集用心做好电表基本市场,探索扩大智能电表市场、技术新需求

1、国网:2018年智能电表实际招标量高于去年,但仍处于偏低需求

1)国网给出今后几年智能电表需求的底线

据网上报道:在2018年5月20日世界计量日前后,中国电科院领导告诉中国电力报记者:“截止目前为止,国网公司已累计安装超过4.57亿只智能电表,覆盖了服务区域内99.57%的用户”。

“由于国网公司已基本完成了智能电表的更换工作,智能电表的增量逐渐缩小。后期国网公司智能电表替换量将回归每年2000万只的正常水平”。

2)2018全年,国网智能电表两次招标总量超出预计

据网上报道:2018年,国网智能电表第1、2次招标总量为5279.4万只,比国网给出的智能电表年需求底线(2000万只)高出164%。比2017年智能电表招标总量低谷(4559万只)增长15.8%。比智能电表初装期(2010---2017年)年平均招标总量(6800万只)下降22.4%。

2018年,国网智能电表第1、2次招标产品的技术需求:

—单相智能电表(模块---远程---内置)的需求持续上升

该型电表招标量占单相智能电表招标总量的比例,由2018年第1次招标的60%,提升到第2次招标的80%。其中,第2次单相智能电表招标总量为2730万只。

—单相智能电表(电池可换)的需求增长

该型电表招标量占单相智能电表招标总量的比例,由2018年第1次招标的47%,增长到第2次招标的

60.7%。

—1级三相智能电表:外置开关需求略大于内置开关产品

2018年第2次招标:

·1级三相费控智能电表(模块---远程---外置)招标量为152.8万只,占1级三相智能电表招标总量(314万只)的48.6%。

·1级三相费控智能电表(模块---远程---内置)招标量为131.7万只,占同类电表招标总量(314万只)的41.9%。

2、借鉴国际电表发展经验,重点推进智能电表产品在配网的应用,并取得较好的收益

1)2018年初,“国网首个基于新型智能电表的配网主动抢修系统在苏州成功试点”

2017年,苏州供电公司与澳大利亚Jemena公司开展配网资产国际对标活动。通过学习借鉴Jemena公司智能电表的“Last Gasp”(注:最后信息)功能理念,精确地进行配网资产国际对标首个成果项目的实践:基于新型智能电表的配网主动抢修系统。

2017年8月,在该系统研发过程中,经反复论证与实验,最终确定在电表本地通信模块上增加超级电容的设计,同时,增加微功率通信模块,实现电表将停电信息主动发送至用电采集终端,解决了该系统的关键技术难点。

在配网抢修系统层面,通过统一营配数据模型,基于监测设备在用电采集的档案以及结合供电生产管理系统(PM2.0)单线图自动生成的拓扑结构,在收到停电信息后,采用贪娈算法迅速分析出停电范围,并经过高并发压力测试,确保每条停电信息10秒钟内分析存档完毕,并生成主动工单实时推送至配网抢修平台。

该配网主动抢修系统,在苏州吴江区北联村进行试点。在居民户,模拟突发停电故障,从停电到接收故障信息,不到一分钟。经过现场判断处理,不到10分钟,停电用户的空调、电灯又重新工作起来。

2)2018年8月,“国网山东电科院与瑞士兰吉尔公司开展技术交流”

—山东电科院计量中心与兰吉尔公司的技术交流桥樑早在2000年前后就已经架起。本次交流主要有6个方面:

首先,兰吉尔公司介绍了电能表在欧洲发展历史及现状,智能电表在国际上的定义,在多种能源领域的应用,以及欧洲各国表计采用的主流通信方式、每种通信方式所占的份额以及未来发展趋势;电能表与电能质量,目前国内电能表对电能质量的计量没有特别要求,而在欧洲,表计对电能质量的计量则比较关注,特别是电压骤降,谐波畸变率等方面,客户和电力公司都比较关注。

—随后,双方就电能表数据采集、处理、存储、传输等方面一致性、安全性等问题展开交流。

兰吉尔公司将在E850(注:ZQ型)关口电表的基础上,开展新一代E860系列3芯电能表的研制,其准确度等级可达到0.1S级,并在软件和硬件方面具备更先进的防窃电能力。

同时,结合非传统互感器的应用及智能变电站在欧洲和其它国家的应用,介绍了兰吉尔数字计量系统。

—双方交流了目前欧洲各国对待长时间运行表计所采取的轮换方式和判定标准各不相同。目前,山东公司和部分欧洲国家/地区在表计更换前所采取的运行抽检方法一致,前期以现场检验为主,目前,统一改为实验室检验。而在更换/轮换周期上,欧洲各国多为10年或12年,而国内前期进行的周期轮换为8年。

3)2018年9月19日,“兰吉尔受邀参加江苏智能电能表行业质量提升推进会”

这是江苏省质检局联合江苏省电力公司响应2018年全国质量月活动,而在南京召开的江苏省智能电能表行业质量提升现场推进会。

会上,与会代表深入分析了江苏省智能电能表行业现状,对智能电能表产品常见的质量问题进行了剖析,并对该行业未来转型发展的趋势进行了展望。

兰吉尔中国公司专家介绍了兰吉尔集团的发展历史,分享了兰吉尔以零缺陷为目标、全面质量管理为指导方针的质量理念,并介绍了兰吉尔覆盖产品研发、供应商管理和内部运营管理全方位的质量管理精髓。由此,与会代表更好地了解兰吉尔这个瑞士品牌的百年发展底蕴,兰吉尔产品长期以来以高精度、高稳定性、高可靠性和长寿命著称的理由。

归纳起来,此次会议的目标是积极支持智能电能表行业的质量提升活动,增强江苏省智能电能表行业的国际、国内竞争力,为江苏高质量发展走在全国前列作出贡献。

4)杭州电网完成10万只Last Gasp 智能电表试点安装,实现低压电网故障主动上报、抢修

2018年10月,网上报道:“配网资产国际对标的杭州实践”

站在改革开放的潮头,杭州供电公司走出国门,深度开展与法国Enedis公司的配网资产国际对标活动。

随着配网资产国际对标成果的试点落地,杭州供电公司为智能电表赋予“前端数据入口”这一全新功能,让百年电表在供用电服务中发挥更大作用。

不久前,集成了超级电容的Last Gasp 智能电表在杭州诞生。在低压停电瞬间,它能凭借存储在超级电容中的“最后一口气”,把一段意为“发生故障!”的数据送到配网自动化主站。在配网调控中心,能迅速综合不同电表发来的“求救信号”,精确定位故障位置,第一时间抵达现场抢修。

今年9月底前,杭州供电公司完成10万只Last Gasp 智能电表试点安装,让客户都享受到免拨故障报修电话、高效上门检修的“免提式”服务。

在这些精确的主动抢修的背后,是一套精确的户表关系。近年来,杭州供电公司全面推进全市400万客户的户表关系普查,实现了电表数据和客户数据的精确对应,让配网调控中心在收到“求救信号”后自信发令。

始于电表告警,经过配网指挥,终于主动抢修,这行云流水般的服务流程,依托营、配、调数据的全面贯通和精确匹配。借助“线、变、户”全域地理信息、设备台账、资产和客户参数的快速联动更新,杭州供电公司营配调3个专业不断实现数据标签统一、数据实时共享。未来的杭州配电网规划建设、台区客户服务、电力快速抢修将分享这同一套数据源。

应用案例:

2018年11月5日,报刊报道:杭州萧山区供电公司推行配网故障主动抢修

目前,萧山区供电公司已完成钱江世纪城区域2.5万户客户新型低压智能电表改造,实现低压故障1分钟内主动上报,低压故障精确定位时间由40分钟缩短至3分钟,低压配网运维抢修效率大幅提升。

3、2018年,全国电表计量技术获奖项目与技术创新产品

1)“非线性负荷条件下智能电能表计量性能评估关键技术”项目,获得2018年中国仪器仪表学会科技奖一等奖。

—获奖单位:冀北电力公司电科院、北京化工大学、华北电科院、黑龙江省电力计量中心、江西省电科院、秦皇岛供电公司、东方威思顿公司、威胜集团公司。

—项目要点:非线性负荷条件下智能电能表计量性能评估关键技术项目,其研究成果在模拟信号输入和数字信号输入的电能表动态测试理论方法与关键技术上,均达到国际领先水平。该技术应用广泛,支撑开展智能电能表动态误差测试及计量性能评估。

—2018年的参考文章

·广东电网电科院、北京化工大学:《畸变波形动态测试信号模型及电能表动态误差分析》

2)“光伏电源并网计量与在线监测关键技术及应用”项目,获得2018年中国仪器仪表学会科技奖二等奖。

—获奖单位:浙江省电科院

3)“基于黑盒理论的智能电表软件质量评估技术研究”项目,获得中国仪器仪表学会科技奖三等奖。

—获奖单位:中国电科院、承德供电公司、华立科技公司、华北电科院。

—2018年的参考文章

·冀北电力公司电科院、华立科技公司:《基于黑盒测试技术的智能电能表软件测试方法研究》。

4)“数字化计量系统的溯源及检测关键技术研究与装备开发”项目,获得2018年中国电力科技奖二等奖。

—获奖单位:云南电网电科院、云南省计量测试院、四川省电力计量中心、江苏凌创电气自动化公司、东南大学、华中科技大学、重庆大学。

5)“电力谐波计量关键技术及应用”项目,获得2018年国网公司科技进步奖一等奖。

—获奖单位:威胜集团公司

—项目要点:电力谐波计量关键技术及应用项目,其研究成果对于非线性负荷用户电能表选型具有指导意义,可提高电能计量准确性,确保供需双方的经济利益,促进电能的公平交易。

6)新型智能电能表

2018年9月,网上报道:“居民用户用电负荷辨识智能电能表在南京试点应用”

由江苏省电科院负责的居民用户用电负荷辨识智能电能表研发工作,联合国内表计生产厂商,历经仿真研究、家电负荷特征库构建、负荷辨识硬件架构设计、数据采集方案制订、主站功能模块开发应用、实验室全性能试验及负荷辨识功能检测等阶段,成功研发出国内首套具有居民用户用电负荷辨识功能的新型电能表。

该款电能表在完成常规电能表计量的同时,将分析用户家庭进线处的电压电流等负荷信息。经过多维度负荷特征提取、负荷类型辨识匹配等环节,智能辨识用户家庭内电器类型、启停时间及分时用电量。该新型电能表,在不影响用户生活、不改变现有电能表采集架构、不改变电能表外观的前提下,“足不入户”实现居民用电设备组成和能耗全时段精确辨识,具有运维简便、投资成本低、信息安全性强等优势。

目前,居民用户用电负荷辨识智能电能表已在南京挂网试运行,并借助手机APP、调查访问等方式,与用户开展互动验证新功能。

下一步,江苏电网将在苏州等地区扩大试点应用规模,并依托居民用户的海量用电负荷辨识数据,为客户提供节能诊断、用电安全隐患辨识、电器性能评价等增值服务,实现电能表非计量功能在新型营销业务领域的深化应用,助力用电负荷数据服务智慧家庭新生活。

7)高压计量: 配电网一体化高压电能计量装置

2018年3月16日,由中国电科院承担的国网公司科技项目“配电网一体化高压电能计量装置及其检测技术与应用”项目,通过中电联组织的技术鉴定。

该项目提出了高压电能计量装置整体量值溯源方法,研制了35kV高压谐波影响电能计量标准装置,建立了宽频高压电能整体误差校验平台,解决了配电网一、二次融合设备的高压电磁兼容试验难题和高压电能计量装置运行误差校验的难题,为电网电能监测、线损治理和防窃电工作提供坚强技术支撑。

该项目成果已在重庆、湖北、山东等省(市)推广应用,减少了因窃电带来的经济损失,经济效益显著。

8)专利产品:非线性负荷功率与电能检定装置

由广东东方电讯公司研发的非线性负荷功率与电能检定装置,包括:标准功率源模块、标准表模块和试验回路。其中,试验回路包括第一支路、第二支路和干路。

通过标准功率源模块、被试表、标准表模块在试验回路上的专门连接方式,实现对非线性电能表是否“可信”的测试、非线性测量的标准溯源。

据网上报道:广东东方电讯公司产的周期非线性负荷测量产品,包括:

—非线性波形分裂装置

—非线性标准电能表

—非线性标准功率源

—非线性负荷电能表

—非线性测量仪用互感器

—非线性负荷记录仪

—非线性负荷电能检定装置

—非线性测量专用计量IC

—模拟前端测量模块

9)高端进口产品: 红相公司679E型0.02级三相电能多功能综合分析仪

该综合分析仪可满足高电压等级的区域性电网、电厂关口表校验,以及负荷频繁变化的电气化铁路等大型工商业用户电表的校验。以卓越的测量精度、显著的高刷新速率,以及长期运行稳定可靠的特性,成为目前世界上领先的电能标准分析类仪器。

主要功能特性:

—仅钳表操作方式,精度优于0.05%,可用于现场0.2S级及以下精度等级所有电表的误差校验,包括现场低负荷点的误差校验,填补目前同类产品钳表精度不足,无法校验0.2S级电表的空白。

—直接输入方式,精度优于0.02%,现场校表更精确。

—全波及基波测试模式,满足现场各类型计量要求。

—大容量锂电池供电模式,不增加被测线路PT额外负荷,保证线路计量不受影响。

—IEEE1459---2010标准应用

·兰州交通大学学者:《基于IEEE Std 1459---2010 非基波视在功率的主谐波源定位》

·贵阳供电局、贵州电网电科院、清华大学学者:《不平衡畸变负荷无功功率理论分析与应用》

—智能电表面向对象通信协议应用

·中国电科院:《智能电能表面向对象通信协议设计》

·浙江省电科院、威胜集团公司:《面向对象互操作数据交换协议的应用研究》

—冀北电力公司电科院、华立科技公司:《基于IR46标准的智能电表软件检测关键技术研究》

—哈尔滨工业大学、黑龙江省电科院:《基于瞬时功率控制的分布式新能源并网策略》

—还有前面已经叙述的2018年参考文章

·广东电网电科院、北京化工大学:《畸变波形动态测试信号模型及电能表动态误差分析》

·冀北电力公司电科院、华立科技公司:《基于黑盒测试技术的智能电表软件测试方法研究》。

4、国网新一代智能电表:首款基于IR46理念的“双芯”三相智能电表问世

IR46标准是OIML(国际法制计量组织)制订的IR46 有功电能表国际建议的简称。IR46要求:电能表的计量关键部分的软件、硬件分离,不管是软件还是硬件,在未经许可情况下,不得受到电能表其它部件的影响。

国网,基于IR46理念的“双芯”智能电表研发进程:

1)立项

估计在2015年,国网:《基于IR46理念的“双芯“智能电表设计与检测技术研究》科技项目立项。

2)表计方案制订

2016年9月,国网发布:《基于IR46理念的“双芯“智能电表设计方案》(初稿)。

3)表计方案解读

2017年9月,中国电科院发表文章:《一种基于IR46理念的智能电表设计方案研究》。

4)“双芯”表推出的前奏

2018年5月,网上报道“下一代智能电表或将学会’分身术’”:中国电科院领导在接受中国电力报记者时表示:从中长期技术发展趋势来看,未来将考虑把智能电表的计量功能与非计量功能的硬件与软件进行彻底剥离,让其学会“分身术”。这种设计,一是考虑未来智能电表的功能随时升级;二是解决智能电表与计量相关的软硬件进行了修改升级,就需要重新进行型式评价与检定问题。

5)“双芯“三相智能电表先期推出

2018年11月,网上报道:“双芯智能电表在浙江挂网试运行”。

这是一款“双芯”三相智能电表,由浙江省电科院负责研制。

其实,早在2017年8月,浙江省电科院发表文章:《基于OIML R46国际建议的智能电表设计》

该新一代三相智能电表采用“双芯“设计方案,能实现计量、软件功能和通信方式的自由组合,使计量部分更加简单可靠,非硬件性的功能故障可以通过远程升级程序解决,从而降低现场故障率。相较于现有智能电表,“双芯“智能电表增了仪表功能扩展和升级功能,能为未来智能家居电器控制、“四表合一”抄收、客户用能建议等个性化需求提供支持。

这次新一代三相智能电表的研制,浙江省电科院主要承担“双芯“智能电表整表优化设计技术、软硬件配置及实现方法、非计量部分模组化设计等关键技术的研发和调试;创新采用计量芯与管理芯独立的“双芯“设计;在该项目试运行阶段,还自建虚拟主站,考核“双芯“智能电表的计量性能、数据采集上传等传统功能。

另据了解:在浙江挂网试运行的“双芯“三相智能电表产品,由浙江正泰公司、宁波三星公司生产。

6)下一步,对国网“双芯“智能电表推向市场,还需要关注哪些问题?

—“双芯“电表标准何时发布

2018年4月前后,从河北石家庄电表行业会议传出信息:国网“双芯“智能电表标准或将于2018年报批,即2013版国网智能电表系列企业标准(修订版)发布;预期,2019年组织宣贯。近期又听说:此项工作还要延后。

—“双芯“单相智能电表何时、何地挂网试运行?此产品,有哪些单位负责研发、生产。

—双芯三相智能电表何时在各省级电网扩大挂网试用?

—双芯智能电表批量推向市场的时间表

—了解国产电子式电表出口欧盟市场,其计量与非计量部分软硬件分离的设计技术。

—关注兰吉尔公司正在研发的E860型0.1S级3芯高准确度结算关口表,其3芯的功能及设计技术。

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