高级量测体系
AMI体系
AMI体系1.AMI 体系架构AMI体系中是由数据管理系统、通信网络系统、智能电表等组成的系统,见2-1图。
智能电表是AMI体系的核心，它不仅具有传感器的特征，能够形成自组织网络，且能够在多种间隔且带有时标的用电数据中实现快速的计量。
对比单一电能计量，显然 AMI 体系中的智能电表性能非常优越。
它可作为网络分布的量测点和系统传感器，能够有效的实现变电站自动化等高级应用。
而且，资产管理和系统运行过程中，智能电表还能提供十分强大的数据支持。
借助于双向通信策略，用电用户和电力公司之间的联系愈发紧密，能够在电力市场中提升用户的参与度，同时可以增加电网用户和电力公司的互动频率，使其更加主动的加入到需求侧响应中。
高级量测体系的优越性体现在双向通信，在智能电表、集中器、数据处理中心搭了一座“桥梁”，可将智能电网划分为三层网络结构。
第一级网络由智能电表与可控电器构成，第二级网络由智能电表与集中器之前的网络构成，第三级网络由集中器与数据处理中心之间的网络构建完成。
2.AMI的安全问题现如今，AMI体系得到快速的发展。
该体系以双向交互网络为发展基础，将用电客户充分与电力公司紧密连接起来，并在充分收集用户关键信息和消费数据的基础上有效利用，改善调度和控制措施。
AMI系统能够提供给能源存储、能源发布、需求相应管理等过程以技术支持，同时还能为上述环节提供信息交互平台。
通信网络和基础设施是AMI实现其智能服务的关键，同时基础设施和通信网络受到的威胁是日益增加的，比如恐怖主义、黑客主义、能源欺诈和盗窃、敏感信息的破坏、盗窃等形式导致服务中断等。
若实现大规模的完成AMI部署，能够提升人们的生活水平，但其面临的风险也显著上涨。
例如，不法分子恶意攻击从而获得加密私钥后，可以伪造身份，远程断开智能电表的控制，这样会使得电力公司损失巨大，同时给人们的日常生活和安全造成非常大的负面影响。
基于此，设计适用于智能电网及AMI体系的隐私保护策略是极其重要的。
智能电网自愈控制策略研究(ADO)
高级配电运行（ADO ）智能电网主要由如下四部分的组成：•高级量测体系（Advanced Metering Infrastructure ，AMI) •高级配电运行（Advanced Distribution Operations ，ADO) •高级输电运行（Advanced Transmission Operations ，ATO) •高级资产管理（Advanced Asset Management ，AAM)各部分的技术组成示于图1，用不同的边框颜色来区分这四部分，其中每一部分都有许多新技术需要研究与开发。
图1智能电网的主要技术组成与功能智能电网的4个技术组成体系中，与配电网自愈控制相关的是ADO 部份。
ADO 主要的功能是使系统可自愈。
如图1所示，其技术组成和功能主要包括：（1）高级配电自动化 （2）高级保护与控制 （3）配电快速仿真与模拟 （4）新型电力电子装置 （5）DER 运行 （6）AC/DC 微网运行（7）运行管理系统（带有高级传感器的）高级量体系 AMI用户户内网HAN计量数据管理分时电价（送到用户）自动读表AMR （按小时读表，远方编程，电能计量，电能质量监视，负荷调查，停运捡出）配电 SCADA配电快速仿真与模拟高级配电运行ADODER 运行高级配电自动化 高级保护与控制•（带有高级传感器的）运行管理系统 • 停运管理系配电 GISAC/DC 微网运行新型电力电子装置 •变电站自动化•高级保护 •高级输电网元件阻塞管理输电系统仿真与模拟高级的输电运行ATOISOEMS 可视化输电 SCADA ， WAMS 输电 GIS配电AAM 基于条件（如可靠性规划设计/ 建设资产利用输电AAM记录•需求响应 •负荷控制 •远程开合为了实现自愈，首先需要电网具有灵活的可重构的配电网络拓扑和实时监视和分析系统目前状态的能力。
后者既包括识别故障早期征兆的预测能力，也包括对已经发生的扰动做出响应的能力。
AMI中的智能电表系统设计分析
AMI中的智能电表系统设计分析摘要：随着电子技术的高速发展，电力行业已经广泛地应用基于微处理器的电子式多功能电能表,其具备了准确、快捷地测计电力参数、记录事件、存储负荷曲线、分析电能质量及通信等智能电能表技术功能。
在本文中，笔者分析了一种基于AMI系统的智能电能表的结构和功能，并且总结出在设计中应当注意的一些问题。
关键词：AMI;智能电能表引言智能电能表技术在智能电网环境下,具有更强的信息处理、交互、计量和通信能力,能在AMI中提供实时数据采集、存储和传输,实现电功率计时计量、自动计费、阶梯电价计费、优化用电等功能;并能实现供电企业与客户之间的即时双向通信交互,使每个客户实时准确地了解用电情况和节省电能电费的最佳时间,自主选择电器使用时间段,按需调度控制用电,合理制订节电计划,最大限度地降低能耗,节省电费。
进而促进节能减排,增强电力系统的稳定性,提高电力企业的经营效率。
在下文中，笔者将针对AMI系统的智能电能表的设计进行深入的分析。
1高级量测体系(AMI)所谓的智能电网是指使用健全的双路通信、用高灵敏度的传感器和分布式计算机将电力传输和分配完成的系统【1-2】。
它主要由4部分组成［3］:高级量测体系(AMI);高级配电运行(ADO);高级输电运行(ATO);高级资产管理(AAM)。
AMI是一个用来测量、收集、储存、分析和运用客户用电信息的完整的网络处理系统，由安装在客户端的智能电能表、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，该体系又延伸到客户住宅之内的室内网络，以使客户可以分析和利用自己家中详细的用电信息。
AMI中的智能电能表能按照预先设定的并存储在智能电能表及其附属设备中的时间间隔(分钟，小时等)记录客户的多种用电信息，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，如客户计费、故障响应和需求侧管理等进行处理和分析;还能向电能表发送信息，如要求更多的数据或对电能表进行软件在线升级等［4］。
简析集中器功能的检测方法
简析集中器功能的检测方法摘要：集中器是可以连接计算机、终端与设备通信的连接点的设备。
集中器可以合并各个终端线路，简述集中器的功能、比较分析集中器检测的方案，了解基础的检实际测方法，简单了解高级测量体系的运用，形成合理的集中器功能检测方案。
并从实际出发，对集中器在实际的运行中的通信渠道进行验证，测试集中器的功能，提高其测试效率。
关键词：集中器检测方法近年来，在绿色环保节能意识的带动下，提出了智能电网的新概念理论，这也是未来电网必然的发展趋势。
为了迎合建设坚强智能电网的管理要求，确保其有序规范的进行，就必须做到全方位、多覆盖的用电用户采集信息系统，它具有着用电信息的高效共享、实时监控以及自动采集的重要任务，进行统一的规范其在用电信息采集系统处理、通信单元的配置功能、检测方式、结构形式、性能指标等，因此国家为此制定了电网“企业标准系列”，为用户用电信息采集系统的快速发展提供了有利的基础。
集中器是以电力用户用电信息采集系统作为重要的终端设备，在采集器与主站中起到桥梁的作用，在整个系统当中占据着中心地位，并可以负责电能表数据的大量采集工作，其应用技术决定了整个系统功能的适应性，因此在集中器在使用前进行的功能测试是不可或缺的重要步骤。
因此，对集中器功能检测方案的选取就显得更加的重要。
一、集中器的功能集中器顾名思义，其实就是数据的集中采集，具有数据传输、检测现场、采集数据、控制以及管理数据存储的功能，还具有存储缓冲的作用，当集中器发生超过其负荷运行的情况，可以对信息的输入进行一定的处理；通过对软件控制功可以对数据进行分析，并且可以控制其中的分接和复合，也可以进行数据传输功能，而且能够平滑终端输入的数据流，增加数据的信号功能。
集中器可以实现电能表与主站之间的通信功能，其对上对下均能参与系统功能的实现。
二、高级量测体系高级量测体系（AMI）是良好的建设未来的电力事业持续发展的重要根本，AMI提供想所有的电网提供了一个智能过渡的过程。
基于开放服务网关规范的面向服务高级量测体系
装置 和分 布式 可 再 生 能源 的接 入 ， 以减 小 电 网负 载 的峰谷 差 ， 高 电力设 施 的利用 率 。因此 ， ＭＩ 提 Ａ
的建 立将 彻底 改变 电力 流和信 息 流单方 向流动 的 现状 ， 为用 户 和 电网 的双 向 、 全面互 动提供 平 台和
技 术 支持 。
符 合 中国 国情 的 坚 强智 能 电 网建 设 目标 ＿ 。作 】
为 智能 电网 四大技 术 的支 持 系统 之 一 ， 级 量 测 高 体 系 （ ｄ ａ ｃｄＭｅ ｒ ｇＩｆ ｓ ｕｔｒ， ＭＩ 在 促 Ａ ｖｎ ｅ ｔ ｉ ｒ ｔ ｃ ｅ Ａ ） ｅｎ ｎａｒ ｕ 进 电网与用 户 的互 动方 面起 着 最 为 关 键 的作 用 ，
ｔ ｅ ｆ ｓｂｉ ｔ ｆｔ ｌｔｏ ． ｈ ｅａ ｉ ｌ ｙ ｏ ｈｅ ｐ ａｆｒ ｉ ｍ
Ｋ ｙｗ ｒｓ ａ ｖｎ ｅ ｔｒ ｇｉｆａｔｕｔｒ （ Ｍ Ｉ ；ｏ ｅ ｅｖｃ ａｅ ａ ｉａｉｅ ＯＳ ） ｅｖ ｅ ｏｄ ： ｄ ａ ｃｄ ｍｅｅｉ ｒｓｒｃｕ ｅ Ａ ） ｐ ｎｓｒｉｅｇｔｗ ｙｉ ｔ ｔ （ Ｇｉ ；ｓｒ－ ｎ ｎ ｎｉ ｖ
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低压 电器 （０ ２ ｏ８） ２１Ｎ ．
・ 智能配电 系统 ・
１ 基于 Ｏ Ｇ Ｓ ｉ的 Ａ 方 案 ＭＩ
１ １ 智能配 网环境 下 的 Ａ ． ＭＩ
１ ２ ｏＳ 的 基本 原理和 优势 分析 ． Ｇｉ
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可 主动 参 与 电网运 行 ； 力公 司也 可 以在 电价 政 电
高级量测体系
高级量测体系摘要:高级量测体系(AMI)是一种用来测量、搜集、储存、分析和运用顾客用电信息旳完整旳网络和系统。
文章概述了AMI 技术旳四大构成部分(即智能电表、广域通信网络、量测数据管理系统和顾客户内网络), AMI 旳作用及其和智能电网旳关系。
通过广域通信网络， AMI 把顾客和电力企业紧密相连，为未来配电自动化等智能电网功能旳实现莫定基础。
AMI 实现旳系统范围旳测量和可视性可以大幅提高既有旳电力企业旳运行机制和资产管理流程。
电力企业应抓住 AMI 技术开发和实行这一难得旳机会，规划和建立通用旳满足未来系统高级应用旳通信基础设施和集成信息系统，以便提高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);顾客户内网络(HAN);智能电网近来几年，得益于通信技术和信息技术旳长足进步，以及环境保护方面政府条例旳推进，高级量测体系(AMI)因其在系统运行、资产管理、尤其是负荷响应所实现旳节能减排方面旳明显效果而成了整个电力行业最热门旳项目。
AMI 是一套完整旳包括硬件及软件旳系统。
它运用双向通信系统和能记录顾客详细负荷信息旳智能电表，可以定期或即时获得顾客带有时标旳分时段旳或实时(或准实时)旳多种计量值，如用电量、用电需求、电压、电流等信息。
因此，AMI 是智能电网旳一种基础性功能模块，也称为智能量测体系(SMI)。
AMI 旳技术和范围还在不停地发展。
本文将概括其重要旳构成部分、实行旳意义及其和智能电网旳关系1.AMI 概述AMI 是一种用来测量、搜集、储存、分析和运用顾客用电信息旳完整旳网络处理系统，由安装在顾客端旳智能电表，位于电力企业内旳量测数据管理系统和连接它们旳通信系统构成。
近来，该体系又延伸到了顾客住宅之内旳室内网络，以使得顾客可以分析和运用其详细旳用电信息。
AMI 中旳智能电表能按照预先设定旳时间间隔(分钟，小时等)记录顾客旳多种用电信息，把这些信息通过通信网络传到数据中心，并在那里根据不一样旳规定和目旳，如顾客计费、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，如规定更多旳数据或对电表进行软件在线升级等。
智能电网的高级量测体系结构
智能电网的高级量测体系结构智能电网的高级量测体系结构是电力系统现代化的关键组成部分，它通过集成先进的测量技术、通信技术和信息技术，实现了电网的智能化管理。
以下是关于智能电网高级量测体系结构的详细分析。
一、智能电网高级量测体系结构概述智能电网的高级量测体系结构（AMI，Advanced Metering Infrastructure）是一套集成了智能电表、通信网络和数据管理系统的系统。
它不仅能够实现电能的精确计量，还能提供实时的用电数据，为电网的运行和维护提供强有力的数据支持。
1.1 智能电表智能电表是高级量测体系结构的核心，与传统电表相比，它具有双向通信能力，能够实时地将用电数据发送给电网运营商，同时也能接收来自电网的控制信号。
1.2 通信网络通信网络是连接智能电表和数据管理系统的纽带。
它采用多种通信技术，如无线通信、电力线载波通信等，确保数据的实时传输和高可靠性。
1.3 数据管理系统数据管理系统是高级量测体系结构的大脑，它负责收集、存储和分析智能电表上传的数据，为电网的运行和维护提供决策支持。
二、智能电网高级量测体系结构的关键技术智能电网的高级量测体系结构涉及多项关键技术，这些技术共同支撑着系统的高效运行。
2.1 智能电表技术智能电表技术包括高精度计量技术、低功耗设计、安全认证机制等。
这些技术确保了电表的准确性、可靠性和安全性。
2.2 通信技术通信技术是实现数据实时传输的基础。
它包括无线通信技术、有线通信技术、电力线载波通信技术等，这些技术各有优势，可根据实际需求选择最合适的通信方式。
2.3 数据处理技术数据处理技术包括数据采集、数据存储、数据分析等。
高效的数据处理技术能够快速响应电网的运行需求，为电网的优化运行提供数据支持。
2.4 安全技术安全技术是保障智能电网稳定运行的重要保障。
它包括数据加密技术、访问控制技术、入侵检测技术等，这些技术共同构成了智能电网的安全防护体系。
三、智能电网高级量测体系结构的实现与应用智能电网高级量测体系结构的实现是一个系统工程，涉及到硬件部署、软件开发、系统集成等多个环节。
智能电网高级量测体系探讨
智能 电网高级 量测体 系探 诗
林 国洲 ， 魏 宾ｚ
７ ０３ ） １ ０ ２ （． １武汉 大学 电气 工程 学 院 ， 湖北 武 汉 ４ ０ ７ ； ． ３ ０ ２ ２西安供 电局 ， 陕西 西安
的耗 电量 。 到提升经 济效益 和节 能的双 重 目的。 达
１２ Ａ 的作用 ． Ｍｌ
优化电网运行 降低供电成本 ， ， 优化及提升用户服 务水 平 ，如通过 Ａ 提 供 的实 时用户 停 电信息 和 电 ＭＩ
能质 量信 息 ， 电力 公 司能 够快 速 分析 和处 理 电网存 在 的问题 ． 保 电网运行更 加 高效 和稳定 。 确
摘中 要图 撒分 一一 统 电 网一 一～ 智 能 电 ～ 一 关 键 词 撒 一
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Ｄｉｃ ｓｏ ｎ Ａｄｖ ｎｃ ｄ Ｍ ｅ ｅ ｉ ｎ ｒ ｓｒ ｔ ｒ ｆＳ ａ ｔＧｒｄ ｓ ｕｓ ｉ ｎ ｏ ａ ｅ ｔ ｒｎｇ Ｉ ｆ ａ ｔ ｕｃ ｕ ｅ ｏ ｍ ｒ ｉ
ｔ ｔｃ ｎ ｂ ｏ ｆｇ ｒ ｄ ｎｄ ａｓ ｏ ｉ ｅ ｎ ｉ ｔｌｉ ｅ ｔｔａ ｓｔｏ Ｔｍ ｒ ｄｉｉｎ ｌｐ ｗｅ ｒｄ ｔ ｍ ａ ｔｇ ｉ ．Ｔｈ ｐ ｐｅ ｙ ｔ ｍａｉ ａｌ ｈａ ａ ｅ ｃ ｎ ｕ ｅ ．ａ ｌｏ ｐｒｖ ｄ ｓ ａ ｎ ｅｌｇ ｎ ｒ ｎ ｉ ｎ ｆｏ ｔａ ｔｏ ａ ｏ ｒ ｇｉ ｏ ｓ ｒ ｒｄ ｉ ｉ ｉ ａ ｒｓ ｓｅ ｔｃ ｌ ｙ
过通 信 网络将测 量数 据传送 到每一个 中心。
Ａ 是 １ 用来 测量 、 ＭＩ 个 收集 、 储存 、 析和运 用 用 分 户用 电信 息 的完 整 的网络 和系统 。通过用 户人 口能 够 实 现用 户侧设 备 和 电力公 司之 间 的双 向通信 ， 即
基于高级量测体系的用电信息数据分类与采集
高效运行 为 目标 ，因此对 于Ａ Ｉ Ｍ 采集 的大量用 电
信 息 ， 电力 用 户 和 电 网公 司关 注 的 信 息 种 类 有 一
定 的差 异 。为 了 准 确 快捷 地 分 析 用 电信 息对 用 户
和配 电网的影 响 ，对用 电信息采集数 据分为电力 公 司侧 和 用户 侧 两类 是 十分 必要 的。
时标 的多种用 电信息 ，如电压 、电流、用 电量等 。
・３１ ・ 山 Nhomakorabea西
电
力
２ １ 年第 ５期 ０２
目前 ，ＡＭ 主要 由智 能 电表 （ ｍ ｒＭｅ ｒ Ｉ Ｓ ａｔ ｔ ）、双 向 ｅ
ｅ
） 够 与其 他 系 统 诸 如 结 算 中心 、停 用 电 管 能
通信 网络（ ｗ — ａ ｏ ｍ ｎ ａｏ ｅ ｏ ） Ｔ ｏｗ ｙ ｍ ｕ ｉ ｔｎＮ ｔ ｒ 、量测 理 系 统 等互联 互 通 。 Ｃ ｃｉ ｗ ｋ 数 据 管理 系统 （ ｔｒ ａａＭａａｅ ｅｔ ｙｔ 和用 Ｍｅ ｔ ｎｇｍ ｎ ｓ ｍ） ｅＤ Ｓ ｅ
公 司侧 的分 类 。阐述 了不 同数据 类型 对 电 网公 司和 不 同用 户的作 用 ，最后 总结 归纳 了高级量 测体
系的 用 电信 息数 据采 集流程 。研 究 内容 为分析 高级 量测体 系采集 的 用电信 息对 电 网和 用 户产生 的
不 同影响起 到 一定 的铺垫 作 用。
关键 词 ： 高级 量测体 系 ；用 电信 息采 集 ；数据 分 类 ；用 电信 息采 集 系统 中图分类 号 ：Ｔ ３ Ｍ７ 文献 标识 码 ：Ａ 文章 编号 ：１７ — ３ ０ ２ １ ）５ ０ ３ — ５ ６ １ ０２ （０２ ０— ０ １０
基于高级量测体系的电能表计量发展研究
基于高级量测体系的电能表计量发展研究摘要：智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向，它的提出将对电能计量系统的功能和精度提出了更高的要求。
本文首先介绍了高级量测体系在智能电网中的作用，然后重点讲述了电能表计量系统发展的历程与实现的功能，并简要说明了智能化计量系统的优势与存在的问题，最后展望了智能电网前景。
关键词：智能电网；高级量测体系；电能计量；智能化中图分类号：tm933.4 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 （2013） 02-0000-021 引言智能电网已成为当今世界电力行业关注的热点，被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势，引领了电网未来发展的方向。
我国在智能电网建设方面也制定了相应的发展规划，高级量测体系（advanced metering infrastructure，ami）[1]作为智能电网的重要组成部分，它为智能电网的互动性提供了框架性基础，因而建设ami系统是实现智能化电网的重要举措。
ami是一个使用智能电表通过多种通信介质，按需或以设定的方式测量、收集并分析用户用电数据、能够提供开放式双向通信的系统，是智能电网的基础信息平台。
建设ami，将彻底改变从电力流向信息流单向流动的现状，实现用户和电力供应商的互动交流和实时的技术支持。
用户和电力供应商的互动信息，能使用户及时了解电网负荷的使用情况和电价信息，选择用电时间合理利用电力资源，在电价政策的引导下减小电网负荷的峰谷差，达到削峰填谷的目的，从而使用户由被动电力消费者变为主动参与电网的运行者。
目前，首当其冲的是在ami体系指导下，智能化电能计量系统作为智能电网构建的重要组成部分，将朝着智能化、信息化、网络化方向发展。
2 电能表计量发展历程与功能电能表作为电能传输和消耗的计量装置，在人民生活水平和工业生产日新月异的环境下，将起着举足轻重的作用。
从1889年德国人布勒泰制成的世界上第一块感应式电能表开始，电能表计量系统由感应式向电子式的技术革新已走过了一百多年的历史，现正在往智能化电表方向发展。
现代电能质量测量技术_前言_何学农
现代电能质量测量技术_前言何学农(Fluke 公司)电压、电流、频率、功率等电参数的测量及电力系统谐波分析技术已有多年的历史。
随着非线性负载的增加、新能源的发展，电压、电流波形普遍出现畸变现象，谐波、不平衡等电能质量问题日趋严重，电网、用电企业愈加重视电能质量测量、分析与评估工作。
近年来，以IEC 61000-4-30、IEC 62586-1\-2、DIN 40110-2及IEEE 1459等国际及地区性标准的颁布为标志，电能质量测量技术进入了全新的时代。
1 电能质量测量方面目前存在的主要问题（1）电能质量参数测量结果一致性差。
中国学者于20世纪90年代末进行电弧炉谐波测量时即已发现，经计量检定合格、准确度指标非常高的某两型仪器，同时测量同一负荷时，两者的评估结果差异巨大。
由于电网供电的负载随时间连续变化，观测点的电压、电流可能随机变动。
对于波动、时变的非正弦信号，测量仪表因观测时间窗及测量带宽的局限，其电参数计算及谐波分析结果的可靠性、不同仪表之间的测量结果一致性，存在很大的问题。
且传统的仪表计量与检定方法通常仅考虑了参考工作条件下（如工作温度为23℃、满量程等）的性能与不确定度，其检定结果不一定能准确反映电能质量仪器在工业现场实际工作环境及测量条件下的性能指标。
（2）采用不同功率理论的仪器，测量结果不同。
对于非正弦、不平衡三相系统的无功功率、视在功率及功率因数的定义，目前存在多种功率理论。
不同测量仪表由于所采用的功率算法的原理不同，也可能出现完全不同的无功功率、功率因数评估结果。
（3）基于电磁兼容原则、以设置限值的方式来监管电力用户的电流质量，目前尚缺少权威性的国际标准。
电网的供电电压质量，欧洲早在1994年即出现了欧盟强制执行标准EN 50160《公共电网供电电压特性》。
该标准是国际第一个关于供电产品的质量标准，通过电压质量参数限值对电力公司予以约束。
电力公司应负责在正常运行条件下完全控制骚扰水平，保证所有被接入系统的用户都有合格的供电电压质量。
高级量测体系研究
高级量测体系研究作者：江激来源：《中国科技纵横》2013年第18期【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。
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奠定基础。
AMI建设是未来电力事业发展重要的基础建设，AMI 提供了一个向整个电网智能化的智能过渡。
本文简述了AMI 的典型结构与组成，从用户、公用事业、社会环境、对智能电网的支持等方面讨论了AMI 的收益，提出了AMI 的设计原则。
【关键词】 AMI 高级量测体系1 引言最近几年，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的推动，高级量测体系（advanced metering infrastructure，AMI）成了整个电力行业最热门的项目，这都是因为它在资产管理、系统运行，特别是在负荷响应所实现的节能减排方面有着显著的效果。
AMI作为一套完整的技术运用系统，包括有多方面的技术功能，可以从硬件与软件的角度进行概述，主要是通过双向系统模式来详细记载相应的功能实现，在详细记录用户基本资料的基础上，形成负荷信息的智能化电表，可以及时的获取用户在带有时标段的分时段功能区域，形成多种计量数值的整体运用，包括对用电量、用电需求、电压、电流等多方面的信息，因此，从多方面讲，AMI是一种很适宜的智能化基础模块技术，也是一种运用相当广泛的智能测量体系，在整个功能表现中有着不可替代的作用。
2 AMI的基本概念AMI是一个用来收集、测量、分析、储存和运用完整的用户用电信息网络处理系统，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的室内网络，以便于用户可以分析和利用其详细的用电信息。
在遵循标准通信接口、标准数据模型、安全性的条件下，高级量测体系实现双向分时段电能计量、远程控制、电能质量监测、窃电侦测、停电检测、双向通信、多表计接入、嵌入式互联网信息服务，并在用户信息系统支持下实现用户用电服务、电价及费率自动调整、需求响应功能，支持智能楼宇/小区、分布式电源、电动汽车充放电接入与监控。
智能配电网通信业务需求分析及通信方案
智能配电网通信业务需求分析及通信技术方案摘要：配电通信网是发展智能配电网的基础条件，随着智能配电网、分布式新能源站和智能用户的接入，配电通信网的业务需求发生了很大变化。
本文分析了智能配电网各部分（高级量测体系、高级配电运行、高级输电运行、高级资产管理）通信业务需求，并初步给出了主要采用配网光纤、宽带无线接入方式实现智能配电网通信技术方案，为进一步智能配电网通信规划设计提供参考。
关键词：智能电网、智能配电网、高级配电运行（ADO）、高级量测体系（AMI）、智能配电通信网Smart distribution network communication communications services requirements analysis and communication technology programHuangsheng (Guangdong Electric Power Design Institute Guangzhou GuangDong 510663) Abstract：Distribution communication network is the base of the Smart distribution network. With the smart distribution network, distributed new energy stations and smart user access, distribution communications network services requirements great changes have taken place. This paper analyzes the various parts of the Smart distribution Grid (AMI,ADO,ATO,AAM) communications business requirements, and a preliminary paper mainly uses distribution Grid optical fiber, broadband wireless access Smart distribution Grid Communications Technology Program, in order to further Smart distribution Grid communications planning and design for reference.Keywords: Smart Grid, Smart distribution Grid, ADO, AMI, Smart Grid distribution communication network1.前言1.1 智能电网与智能配电网近来国外和国内的“智能电网”的研究很热[1-3]。
高级量系统AMI应用前景
高级量系统AMI应用前景关键词: 智能电网AMI高级量系统摘要：从智能计量定义、高级量测系统AMI技术内容人手，分析了AMI的主要功能特点和未来的应用前景，指出中国目前的现状和差距，提出研究方向、改进措施及实施AMI目标的建议。
关键词：智能电网;智能计量;高级量测系统;智能电表;智能化家庭网络0 引言智能电网概念引起当今电力行业最热点的讨论和研究，这也将是电力系统重大的变革趋势及科技创新。
作为智能电网中最重要的技术支撑模块，AMI高级智能量测系统在智能电网中担当着举足轻重的角色，电网中很多智能化功能是由AMI实施和完成的，因此研究AMI 系统对智能电网的理解是至关重要的。
AMI具体内涵是什么，在智能计量中发挥怎样的作用，中国目前AMI的现状，和差距，及怎样弥补和完善将是本文探讨的主要内容。
1 AMI功能简述AMI是英文Advanced Metering Infrastructure的缩写，翻译为高级(或先进)智能量测系统(或架构)。
AMI是一套完整的包括智能电表、先进通讯网络、采集器与集中器、后台软件的系统，它能够利用双向通信系统和记录有用户详细负荷信息的智能电表，定时和即时获得用户带有时标的多种计量值，如用电量，用电需求，电压，电流等信息，同时向用户端发布命令和信息，与用户建立紧密联系。
主要的功能体现为：改进客户服务、停电管理、窃电监测、线损监测、远程连接/断开用户、电能质量管理、负荷预测、远程改变计量参数、远程升级仪表固件、预付电费购电、电价/事件信息通知，因此AMI是在智能电表和电网公司之间的一种自动双向流通的架构。
2 AMI组成及特点AMI系统架构主要由5部分组成，即AMI计量主站系统设备，数据集中器，通信通道，智能电表，及用户户内网络。
AMI简单示意图见图1。
(1)AMI主站系统比较通常的电能计量在实时监测，记录、分析、控制及与外部系统接口功能等方面有大幅增加或增强，最大的优势体现在两个方面，一方面系统具备更大的存储与分析能力来处理大量的技术数据;另一方面信息的整合与共享。
基于AMI系统的智能电表的设计
（ ） 能 电 表 。可 以 将 时 间分 段 ， １智 以便 让 电力
公 司 可 以掌握 多种 时段 的收费标 准 并提 供相 应 的服 务 。时 间间 隔可 以为 １ｈ或者 １ ４ｈ等 ， 实 时监 控 ／ 并 终 端用 户 的用 电 量 、 电功 率 、 用 电压 、 电流 等 其 他 信
ＡＭ１系统 的智 能 电表 的 结构 和功 能 ， 以及 在设 计 中需 注意 的 问题 。 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
［ 关键 词 ］ 智 能 电网 ；高级 量测 体 系（ ＭＩ ；智能 电表 ；电能计 量 Ａ ）
［ 中图分类 号］Ｔ ３ ． Ｍ９ ３４ ［ 文献标识码 ］Ａ ［ 文章编号 ］１０ － ８ （０ １ ０ － ２ －３ ０ ６３ ６ ２ １ ） １ ０ ３ ９ ０ ０
（ ） 户 室 内 网 （ Ａ 。通 过 网关 或 者 电 力 ４用 Ｈ Ｎ）
和用 户户 内 网络组 成 ， 各部 分功 能 如下 ：
１ 高级 量 测 体 系 （ ＭＩ Ａ ）
智能 电 网是使 用 健 全 的双 路 通 信 、 高 灵 敏 度 用 的传感 器 和分 布式计 算 机将 电力 传输 和分 配 完成 的 系统 ＿ 。它 主要 由 ４部 分 组 成 Ｊ 高 级 量 测 体 系 ｌ Ｊ ３：
［ ｙｗ ｒｓ ｄａｃｄｍ ｔ ｉｇｉｆ ｓｕｔｒ（ ＭＩ ；ｓ ａｔ ｅｅ；ｅ ｃ ｃｅｅｇ ａｕｅ ｅｔ Ｋｅ ｏｄ ］ａｖｎｅ ｅｅ ｎ ｒ ｔ ｃｕｅ Ａ ） ｍ ｒｍ ｔ ｒ ｎａ ｒ ｒ ｌ ｔ ｎｒｙｍｅｓｒｍ ｎ ｅｒ ｉ Ａ ＭＩ由智 能 电表 、 通信 网络 、 测数 据管 理 系统 量
高级量测体系下的双向互动智能用电系统设计
电网区别于数字化电网的显著特征【 作为智能电网 ｌ 】 。 的重要分支 ，智能用 电通过电力与信息 网络将供电 端与客户端间的重要设备相连 ，形成更加高效和完 善的用电信息服务体系。 智能用 电系统围绕基础设施建设以及数据信息 处理 ，着眼于解决双 向互动的采集、传输及处理难 题 。充分运用各种媒介 ， 将采集获取的智能电能表、 智能用电系统数据信息进行安全高速 的双 向传输 ，
Ｉ ｒ ｓｒ ｔ ｅ ｎｆ ａ ｔ ｕｃ ｕｒ
周毅 波 ， 博 ， 曾 李 刚 ， 卿柏元
Ｚ ＵＹｉｂ ，Ｌ ａｇ Ｅ ＧＢ ，Ｑ Ｎ ａ ｙ ａ ＨＯ － ｏ Ｉ ｎ ，Ｚ Ｎ ｏ Ｉ ＧＢ ｉ ｕ Ｇ － ｎ
（ 广西 电网公司 电力科学研究院 ，南宁 ５０２） ３０ ３
（ｕ ｎｘ Ｐｗ ｒＧ ｉ ｌ ｔｃＰ ｗ ｒＲ ｓａ ｈ Ｉｓｔｔ，Ｎ ｎ ｉ ３ ０ ３ ｈ ａ Ｇ ａｇｉ ｏ ｅ ｒ Ｅｅ ｒ ｏ ｅ ｅｅｒ ｎｔｕｅ ａｎｎ ５ ０２ ，Ｃ ｉ ） ｄ ｃｉ ｃ ｉ ｇ ｎ
摘要 ： 以智能交互终端 为核心平 台 ， 综合利用高级量测体系 、 能采集 和智能交互等技术 ， 智 开发智能用电管理系统。详 细介 绍该 系统 的实现方 式。系统 能满 足电网与用户之 间的实时交互响应 ， 增强 了电网的综合服务能力 ， 满足互动营销需求 ， 提升供电 服务水平 ， 具有广阔的应用前景。 关键 词 ： 智能用电 ； 高级量测体 系； 智能 交互终端
中图分类号 ： Ｍ９ ３ ；Ｎ １ ． 文献标 志码 ：Ａ 文章编号 ：１７ — ３ ０ ２ １ ）３ ００ — ４ Ｔ ３ ． Ｔ ９ ５０ ４ ５ ６ １８ ８ （０ ２ ０ — ０ １０
０ 引 言
数字 化 采集 与展 示 的 同时兼具 智 能分 析是 智 能
电力行业高级量测体系介绍
Advanced Metering Infrastructure
栾文鹏
2009年6月27日 第一届智能电网研究论坛 中国 天津大学
日程安排
• 高级量测体系 (AMI) 简介
– 背景 – 驱动力
• 主要组成部分
– 智能电表 – 通讯网络 – 计量数据管理系统 (MDMS) – 用户户内网络 (HAN)
日益完善
环境保护和政治压力
立法的要求 (如, EPACT 2005) 对能效的追求 为应对温室效应而寻求矿物燃料的替代品 公众对邻近电力设施的抵触
7
AMI 效益
节能和能效
运行效率
DSM: 电价, 需求响应, 用户信息 电网运行和优化: 电压和无功优化, 运行, 规划，等 窃电检测:提高检测率
Puget Sound
AmerenUE
•ASM Brescia
•Salt River Project
•Syd Energi
Ontario
•Goteborg Energy
•E.ON Sverige Fortum Vattenfall
•T&TEC
Torino NESA
•Fortis Alberta
Enel
Critical Peak Rate
3.5
CPP Event
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Noo
2:30
7:30
n
Midnight
集成分布式电源
集成分布式发电并提 供双向量测
混合动力汽车 (PHEV)或电力汽车
储能装置
Source:: SCE
智能用户户内网络
现代智能电网高级量测技术
(8) 广域测量系统(WAMS)。基于相量测量单元(PMU)的输电WAMS是随着全球定位系统(GPS)技术民用化而迅速发展起来的一项新技术。同步对时体系是WAMS最为显著的特征之一，这使得在WAMS主站对广域电力系统进行同步观测成为可能。WAMS系统在电力系统中的应用
可以分为两类：
1）取代常规SCADA/EMS，建立新的电力系统数据测量平台；
(7) 高级计量体系(AMI)和需求侧管理。AMI由安装在用户端的智能电表、位于电力公司内的计量数据管理系统(MDMS)和通信系统组成。根据实际需要，智能电表能同时实现多种计量方式(如KWH/KVARH/KW/V/…)和多种计量时间间隔(5min/15min/1h/…)，并具有双向通信功能，可支持远程设置、接通或断开、双向计量、定时或随机计量读取。由于每一个智能电表都是智能电网的一个量测点和传感器，因此AMI可以连接用户并为其提供电网范围的能观性。此外，智能电表还可以作为通向用户室内网络用作关口的网关，为用户提供实时电价和用电信息，并可控制用户室内用电装置的负荷，实现需求侧管理。
智能电网的建设和发展也可应用木桶原理，从电力产业的最薄弱环节入手，细微的改变往往会大大提高电网的可靠性和用电质量等。从我国可再生能源的资源分布特点和电网建设运行的实际情况看，智能输电网、智能配电网的建设、发展都有关键技术要面对，目前在发、输、配、用电这一产业链中，同发电和输电环节相比，配电、用电以及电力公司和终端用户的合作等环节较为薄弱，影响了电网的整体性能和效率。可见为实现智能电网的目标，研究重点宜放在配电网，主要围绕双向通信、高级传感器、电力电子技术和分布式计算机技术等展开。为此，实现智能电网的路线应该是：
2）以基于WAMS的数据测量平台为前提，开发在常规SCADA/EMS系统平台上难以进行的应用功能，如电力系统状态估计、电力系统暂态过程跟踪与暂态稳定性预测、电力系统区间低频振荡模式在线辨识、电力系统降阶模型辨识、电力系统潮流计算和电力系统广域阻尼控制等等。
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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（见图２） 。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（许多是利用内置电容器 的蓄电来实现） ， 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。
一个重要组成部分，而其中的最重要的是量测数据 管理系统（MDMS） 。MDMS 是一个带有分析工具 的数据库， 通过与 AMI 自动数据收集系统 （ADCS） 的配合使用，处理和储存电表的计量值。 ADCS 按照预先设定的时间或由事件触发的任 何时间把智能电表的计量或报警信息取回数据中
第2期
栾文鹏：高级量测体系
和数据集中器， 而数据集中器则通过广域网 （WAN） 和数据中心相连。数据集中器通常在杆塔上、在变 电站里或在其他的一些设施上，它们是局域网和广 域网的交汇点。 在局域网中，数据集中器即时或按照预先设定 的时间收集或接收附近电表的计量值或信息，再利 用广域网把数据传到数据中心。数据集中器可以中 继数据中心发给下游电表和用户的命令和信息。局 域网对通信的速率要求不高，因此对它最主要的考 量是以最低的成本连接用户。常见的通信方式为电 力线载波（PLC） 、电力线宽带（BPL） 、塔式或网 格状无线射频网络。目前，局域网大多采用不开放 的私网协议，但正慢慢地向开放式网络标准（如 TCP/IP 和 ANSI C12.22 等）发展。 2.3 量测数据管理系统(MDMS) 处于数据中心中的信息系统和应用是 AMI 的
[23]
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，
2009 年 第 3 卷 第 2 期 2009，Vol. 3，No. 2
南方电网技术 SOUTHERN POWER SYSTEM TECHNOLOGY 中图分类号：TM933; TM73
特约专稿 Featured Articles 文献标志码：A
文章编号：1674-0629(2009)02-0006-05
。
2 AMI 的组成部分
图１给出了 AMI 的体系结构示意图。 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） 。
图1
AMI 体系结构示意图
Fig. 1 Illustration of AMI Architecture
8
南方电网技术
第3卷
图 2 智能电表功能示意图
Fig. 2 Illustration of Smart Meter Functionality
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： 1） 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
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）[1]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 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
关键词：高级量测体系（AMI） ；智能电表；通信网；量测数据管理系统（MDMS）;用户户内网络（HAN） ；智能电网
Advanced Metering Infrastructure
LUAN Wen-peng
（BC Hydro, Burnaby, BC, V3N 1Y9, Canada） Abstract: Advanced Metering Infrastructure (AMI) is the totality of systems and networks for measuring, collecting, storing, analyzing, and using energy usage data. This paper provides an overview of the four parts of AMI technology (i.e. smart meter, wide area communication network; meter data management system, MDMS; and home area networks, HAN), the AMI effect, and its benefits for smart-grid development. Through system-wide communication networks AMI will link consumers and power utilities together and provide foundation for future distribution automation and other smart-grid functionalities. The system-wide measurement and visibility enabled by AMI will enhance the utilities’ system operation and asset management process. It is recommended that the utilities should take advantage of AMI technology development and implementation to plan and build a common-integrated communication ne to realize business transformation and to shape the power system towards a smart-grid. Key words: advanced metering infrastructure (AMI); smart meter; wide area communication network; meter data management system (MDMS); home area network (HAN); smart-grid
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据中心实 施广域通信，如电力线载波（ PLC ） 、电力线宽带 （BPL） 、铜或光纤、无线射频、因特网等。 在分层系统网络中，局域网（LAN）连接电表
， 也称为智能量测体
第2期
栾文鹏：高级量测体系
7
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
9
心。通过企业服务总线（ESB）将数据与其他系统 分享。一些实时运行需要的信息会直接转发到相关 的系统（如停电管理系统，OMS；行动工作者管理 系统，MWM；调度管理系统，DMS；能量管理系 统， EMS； 配电自动化和其他运行方面的应用系统） 。 MDMS 从 ESB 取得数据后，对其进行处理和分析， 然后按要求和需要传给其他对实时性要求不高的系 统，如用户信息系统（CIS） 、计费系统、企业资源 计划（ERP） 、电能质量管理、负荷预测系统、变压 器负荷管理（TLM） 。 MDMS 的一个基本功能是对 AMI 数据进行确 认、编辑、估算，以确保即使通信网络中断和用户 侧故障时，流向上述信息系统或软件的数据流也是 完整和准确的。 取决于计费系统的功能设计和类型，可以利用 MDMS 提供的数据去实施分时记费、 峰期电价和其 他一些复杂的计费方法。 现时的通常做法是， MDMS 一般在每天的午夜 到凌晨３点的时间段里把前一天的电表的计量值全 部收集回来。经过分析和处理后，把有关数据分享 于其他相关的应用和系统。电力公司会在早晨６点 把用户前一天的详细间隔用电和电费信息放在电力 公司的门户网站上，以方便用户随时读取。 除了支持对多种市政计量仪表（气、电、水） 的管理功能外，MDMS 数据也可控制电表（例如， 按需即时读取、 接通或断开） 、 能够维持系统读表操 作的实施时间、支持需求侧响应和停电修复。 相对于存储系统控制和运行实时数据的历史数 据库（PI） ，MDMS 将存储终端用户的每日更新的 连续的间隔测量值（通常的计量间隔是：居民用户 1 h，商业和工业用户 5 min，变压器表计 15 min， 中压馈线表 5 min） ，因此，可以取得前所未有的大 量的详细系统信息（电表计量和报警信息） 。 结合地理信息系统（GIS） ，可以取得系统上每 一点的精确的负荷曲线甚至电压特性， 为系统管理、 运行和资产管理提供可靠的依据，从而使得越来越 多的高级应用，如能量平衡、窃电监测和根据电表 报警信息进行故障预测等， 可以通过 AMI 系统得到 实现， 。 充分利用已收集的大量信息， 是取得 AMI 效益 的关键。许多电力公司计划整合现存信息系统的功 能，并建立与 MDMS 的接口，以提高其功能水平。