0 引言

近年来，国内外对智能电网的研究热潮仍在持续升温，新、旧技术的应用方案、传统电网向智能电网转变的有效途径、合理的技术解决手段不断涌现。智能电网的重要特点是满足电网和用户的信息交互，而信息交互的前提是对信号进行有效而准确的采集。因而，如何高效地获取信息，是实现电网智能化通信的第一步。

随着智能电网建设步伐的不断加快，人们对于智能化用电的需求不断提升。智能家电、智能小区等逐步走入人们的日常生活，这就使得智能电网与物联网相结合的迫切性加剧。智能电网在一定意义上来说，可以被看作小型的物联网。因此将物联网技术应用于智能电网中，是智能电网构建过程中的必然。

在推进智能电网建设中，美国将智能电表的应用作为发展的重点。2009年美国总统奥巴马签署了美国经济复苏与再投资法案（ARRA 2009），法案中预计实现美国家庭中4000万个“智能电表”及850多个传感器（相量测量单元），实现智能电网监测的100%覆盖。[1]

基于智能电表的用户用电信息采集系统是通过对购电、供电、销售信息三个环节的实时采集、统计和分析，实现对关口、专变、公变、低压用户的“全覆盖、全采集、全预付费”，逐步建立适应市场变化、快速反映客户需求的营销体系。[2~3]

用电信息处理要经过信息的获取、传输、分析和执行的过程，智能用电信息的获取为传感网技术的发展提供了广阔的空间。传感网技术是物联网发展的重要组成部分，[4]采用传感网络技术实现对用电信息的采集，组建可靠高效的高级量测架构(AMI)，实时了解用户对用电量的需求并进行统计和预测，是实现按需发电的关键性举措，达到节能减排的目标。

1 AMI的发展趋势

由于电厂所发出的电量是不能大量存储的，如果用户信息能被自动采集，用户需求将被实时地传到控制中心，控制中心对用电量进行计算和评估，进而控制发电量。

AMI是一种实现智能电表和电力公司之间业务信息的自动双向流通体系，为配电自动化等智能电网功能的实现奠定基础。[5~6]智能电表是组成AMI的节点，AMI系统使用智能电表通过多种通信介质，按需或以预设的方式测量、收集、处理用户用电数据，可提供开放式双向通信，是智能电网的基础信息平台。AMI主要包括智能电表、通信网络、数据处理中心三部分。

AMI各组成部分的主要功能如下：

（1）智能电表。智能电表在AMI体系中通过IP地址来识别，它是智能配网数据采集的基本设备之一，承担着原始电能数据的采集、计量和传输任务，是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础。在智能电表基础上构建的AMI、自动抄表(AMR)系统能为用户提供更加详细的用电信息，使用户可以更好地管理他们的用电量，以达到节省电费和减少温室气体排放的目标，及时响应并强化电力网络控制和管理。

（2）通信网络。用电信息(包括故障和停用电控制信息以及电量信息)通过网络系统将实时地从终端传输至柜台、用电数据中心、或者是银行账户系统。

（3）数据处理中心。数据处理中心的基本功能之一就是确认、编辑和评估AMI数据，以确保在通信中断的情况下信息采集系统数据的完整性和准确性。存储所有用户信息及电网实时分析信息，并与AMI自动数据收集系统配合使用，处理各类计量值。

另外，通过搭建用户室内网(HAN)，使用电力线将智能电表和装有控制器和传感器的电器装置连接起来，使得用户可以方便地通过电力公司提供的接口控制自己家中每个装置的开闭。AMI系统的构建将会给用户、电力公司及社会带来诸多好处，因而具有非常重要的意义：（查看知网全文数据请点击下载）