智能电网基础骨干——高级电表架构

高级电表架构(Advanced Metering Infrastructure; 简称AMI)作为智能电网的基础骨干在国际上受到普遍重视。高级电表架构具备双向通讯功能，可进行电力信息搜集与分析，使电力系统自动化与信息化深入家庭或建筑物内。国际AMI市场由欧洲、美国等地区萌芽，并开始在全球蔓延开来，目前包含日本、韩国、中国大陆、澳洲及纽西兰等地，均有相关布建或试点计划正在进行。电表市场数量庞大，若全面换装智能电表，则市场规模将相当可观。

那么究竟何为高级电表架构呢？AMI是指利用各种通讯方式，将客户端电表资料传送回控制中心的技术，透过双向通讯达成各种远程资料读取、提供、设定及控制等多种功能之系统。AMI除了改善传统人工抄表不经济、不精确与不实时之缺点外，尚具备多功能，例如：支持各种不同电价费率、提供用户能源使用信息并引导自发性节能、支持传送信号进行用户负载控制，以因应电价改变的自动响应、支持故障侦测与远程开/关管理、改善负载预测、用户用电品质管理等。 AMI系统主要由智能电表(Smart Meter)、通讯系统与设备、电表信息管理系统(Meter Database Management system;MDMS)所组成。智能电表智能电表指可进行较复杂电力运算，再加上双向通讯功能。因此智能电表内部主要关键组件依功能可分为通讯模块与计量模块两大部分。智能电表中牵涉计量部分之关键组件有：高精度的模拟数字转换器(Analog to Digital Converter;ADC)、MCU、高精度比流器(Current Transformer;CT)、实时时钟(Real Time Clock;RTC)。可用于AMI的通讯技术多元，技术采用需视通讯范围以及各地区环境差异而不同，目前包括PLC(Power Line Control)、光纤(Fiber To The x;FTTx)、以太网络(Ethernet)、ADSL、行动网络(GSM、GPRS、3G、CDMA…)或无线网络技术(Wimax、Wi-Fi、RF)等不同通讯技术。电表信息管理系统（MDMS）主要技术涵量在于软件之开发。AMI系统架构下，信息全透过通讯系统传递，电表所收集到的信息透过通讯系统存入MDMS，同时必须支持多项后端应用系统，如帐务系统、缺电系统、客服系统等。

AMI有何作用，能带来什么效益呢？AMI相较于传统机械电表，优点在于具备双向通讯功能，因此AMI可连结用电、发电甚至是储电系统等多方信息相互流通，辅助电网朝向电力系统之高速公路发展，达到随上随下的功能。因此AMI主要优点在于促成节能减碳目标实现、改善供电品质以及提升经济效率，因此在国家、电业、用电户三方面各能提供多方面的效益。在国家面AMI可促成需求面管理，以及再生能源并网，因此有助于国家达成节能减碳政策目标。而对于电业而言，AMI 可提供负载控制通讯功能，快速量测、诊断电力质量，来实现电网自愈功能(self-healing)，提升供电品质；并可透过时间电价机制之搭配，实现尖离峰平滑，以减缓新建电厂的压力；同时 更容易获得用户的用电资料，故可提供更多创新服务。最后在用户面，AMI搭配显示器可使 用电信息透明化，使用电户能掌握更多信息，进行能源管理;并加强用户与电力系统之灵活互动，使用电户可同时扮演发电者与电力消耗者的角色(Prosumer = Producer + consumer)，有助于健全电力市场运作。