智能电表的发展历程发展前景
#111723#依照国度“十三五”计划，2020年我国将片面进入“电网2.0时期”，实现智能电表100%笼罩。智能电表具有多功效、多费率、预支费、电能品质剖析、电网运转状况监测、通讯与主动抄表等诸多功效，已成为电网运转的中心用电侧感知元件。区分于传统电能表，智能电表在具有了最基础的用电量计量功效的基本上，同时还满意了双向计量、门路电价、分时电价、峰谷电价、防窃电、信息贮存和处置等功效需要。智能电表开展过程
自从1876年，第一块电能名义世，电能表曾经从机器式电表逐渐开展成以后的智能电表，上世纪60年月之前电能表采取电气机器道理，此中利用最多的是感到式的电能表，上世纪70年月起，人们开端初步探究摹拟电子电路的计划。我国电子式电表开展分为三个阶段，2009年开端，存在一体化信息收集、及时监测、信息交互功效的智能电表曾经遍及，现在基础曾经实现了片面笼罩。
表：我国智能电表开展过程
起源：国海证券研讨所收拾
在智能电表计划尺度上，现在，海内电力公司曾经开端鉴戒IR46尺度的计划理念来研讨下一代智能电表技巧，将来将会采取双芯模组计划计划。该计划包含计量芯和治理芯两部份，此中，计量芯担任计量，不容许对其停止软件进级，治理芯则担任计量之外的负荷把持、费控、通讯、解冻、表现和变乱记载等，容许进级。双芯的计划实现了电能计量与电能治理在硬件上的分别，这为将来新需要下软件进级留足了操纵空间。新尺度下的智能电表将在传统的计量营业以外，搭载更多的功效，可实现体系内营业和泛在营业。
图：IR46双芯智能电表计划构造
起源：《IR46尺度下智能电表研讨初探》
图：新尺度下双芯智能电表功效分别
起源：《IR46尺度下智能电表研讨初探》
我国智能电表市场
2011年11月，国度发改委宣布《对于住民生涯用电履行门路电价的指点看法的告诉》，对住民生涯用电开端试行门路电价。而智能电表和用电信息收集体系产物恰是实现门路电价的条件保证。
我国电网投资的稳步增加也将给智能电表行业开展带来精良远景。2009年7月，国度电网制订了智能电网的开展计划：2016-2020年是引领晋升阶段，将片面建成同一的刚强智能电网，技巧和拆卸到达国际进步程度。
表：国度电网各环节智能化投资打算（亿元，%）
起源：《国度电网智能化计划总讲演》
基于产物用处和我国电力行业的运转机制，我国智能电表、用电信息收集终真个重要客户是国度电网、北方电网及其上司各网省公司，别的还包含部份处所电力公司及其余工商企业客户。国度电网、北方电网重要通过会合招标情势洽购智能电表及用电信息收集终端产物。
国度电网于2009年出台智能电网计划，同年智能电表开启会合招标洽购，2014和2015年智能电表招标洽购数目到达高峰，后跟着智能电表首轮改革团体实现，2016年和2017年智能电表招标洽购数目有所回落。智能电表属于强迫检定类计量用具，依据《中华国民共和国国度计量检定例程》划定，其检定周期个别不超越8年。2019年整年智能电表的招标量约为7380万只，同比增加39.80%。2020年第一批智能电表招标量不迭预期，智能电表招标总量约2475.38万只，同比下滑35.2%。
图：国度电网智能电表招标情形（万只）
起源：国度电网电子商务平台智能电能表产物构造方面，2015-2019年，国度电网智能电表招标中，2级单相智能表招标需要始终盘踞重要比重，到达85%以下水平。其次为1级三相智能表，占比在10%高低浮动。0.5S三相智能表和0.2S三相智能表招标需要不到2%。在2020年第一批招标中，此中2级单相标2228.28万只，1级三相表215.34万只，0.5S三相表30.90万只，0.2S三相表0.86万只。可知国度电网智能电表招标产物需要中，疾速增加，需要较大的还是2级、1级的智能电表。
图：国度电网智能电表招标需要构造（%）
起源：前瞻工业研讨院
国度电网提出，2021年终步建成泛在电力物联网，第二阶段到2024年建成泛在电力物联网。感知层是泛在电力物联网的基本层和数据源，而智能电表恰是典范的感知层终端，是毛病抢修、电力买卖、客户效劳、配网运转、电能品质监测等各项营业的基本数据起源。在泛在电力物联网利用场景下，对于工贸易用户，收集客户数据并智能剖析，进而为企业能效治理效劳供给支持。对于家庭用户，重点通过住民侧“互联网+”家庭动力治理体系优化用电。2019年终，国网感知层接入的终端数目为5.4亿台套阁下，跟着泛在电力物联网建立的推动，到2030年估计将到达20亿台套，将来感知层终端市场可观。
图：智能电表在泛在电力物联网建立中的利用场景
起源：北方电网
智能电表竞争格式
2017年国度863打算进步制作技巧范畴“基于CMC的智能电表的研制和利用”课题通过了技巧验收。基于CMC的智能电表抄表体系，采取微功率无线通讯，防止了新的通讯收集的建立和投资，存在线路改革小、本钱低、应用便利、免保护等长处，进步了抄表体系的稳固性和牢靠性。CMC自立中心软硬件的智能电表终端及抄表体系的研发，冲破了智能电表要害中心芯片重大依附入口的近况，冲破了电表行业中心把持器技巧的国产化。
比年来在电表行业中，高端产物的市场会合度有所晋升，以招标数目较多的2019年第一批次招标为例，CR3占比已达12.3%，此中0.5S级三相表CR3约34%，而团体市场的参加者也在增加；别的因为智能电网停止进级，泛在电力物联网也对表计产物有了新功效的提出，研发气力强的龙头企业将取得更高的市占率，量价齐升的行业中获益显明。
跟着聪明都会，物联网的开展，智能电表无望成为泛在电力物联网最主要的终端，将来也将有更多企业入局智能电表行业，企业之间竞争将进一步加重，企业在细分产物之间的研发与比赛将进一步加重。
图：国度电网智能电表中标企业数目（家）
起源：前瞻工业研讨院
<p>智能电表趋向
<p>针对现在的电表范围以及电力物联时期的请求，智能电表估计会朝着以下偏向开展：（1）在通信技巧和加密办法方面，新一代智能电表将采取高速下行的通信形式（HPLC），同时在高速通信模块中引入IPv6、收集治理、传输层加密、时光片治理等方面以处理加密与物联网兼容性等成绩；（2）增添更高等的费率体系，分时段记载电力信息，以满意电力市场买卖的需要；（3）在知情权与用户休会方面，智能电表可能支撑尺度同一的家庭表现终端，电表增添蓝牙接口，便利与手机等挪动终端停止通讯，保障用户知情权，晋升用户休会；（4）在进级换代方面，智能电表治理芯为高速大容量的CPU，与计量芯分别，引入及时多义务操纵体系，支撑在线平台进级；（5）在检测方面，采取面向工具的通信协定，协定中把用电信息与装备信息停止分类和自力权限治理，为运维供给可能，同时增添多维的自监测功效（电压、电流回路、情况温湿度等），将按期调换变成按需调换；（6）在谐波处置与过载维护方面，充足应用新一代电表高速采样与谐波处置才能，对电力线途经载、短路、恶性负载等方面主动诊断，加强对配电侧的装备监控，为用电保险供给维护；（7）在综合能效治理方面，留出下行通信端口，为与其余智能终端互联互通供给技巧支持。
<p>综合来看，受益于一直扩大的新技巧利用，智能电表将向更智能的偏向开展，满意终端客户一直进步的请求，行业也将进一步深入开展。
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