電能表已有超過100年的歷史。從感應式電能表到電子式電能表，進入21世紀后，更是進入了智能電能表時代。智能電能表除了具有電力客戶和電力公司電能計量計費的傳統功能之外，也是用電信息溝通和供電服務交互的有效工具，是智能電網和智能用電的基礎。本版今起開設“認識智能電能表”系列報道。讓我們一起來了解、熟悉智能電能表的發展歷程、生產過程、工作機理、實用功能，做到科學用電、節約用電。

什么是電能表？

電能表實現有功電能的測量，也稱千瓦時表、電度表、火表，電能表是專用計量器具，用于計量某一段時間內的電量累積值，單位是千瓦時，俗稱度。

按準確度等級劃分，電能表可分為普通安裝式電能表(分為2，1，0.5S，0.2S級)，標準電能表(分為0.2，0.1，0.05，0.02級);按相數分類，電能表分為單相電能表、三相三線電能表和三相四線電能表;按工作原理分類，電能表分為感應式電能表和電子式電能表，電子式電能表又分為普通電子式電能表、多功能電能表和智能電能表等;按接入方式分類，電能表分為直接接入式和經互感器接入式，直接接入式用于電壓220伏的場合，間接式用于電壓等級高、必須通過互感器接入的場合。

什么是感應式電能表？

感應式電能表也稱為機械式電能表。感應式電能表雖然種類、型號多，但基本結構相似，都由測量機構和輔助部件兩部分組成。測量機構是電能表實現電能測量的核心部分，包括電磁驅動元件、轉動元件、制動元件、軸承和計度器等。電磁驅動元件包括電壓元件和電流元件，轉動元件由轉盤和轉軸組成，制動元件由永久磁鐵和調整裝置組成，軸承的質量好壞對電能表的準確度和使用壽命有重要影響。輔助部件包括基架、底座、表蓋、銘牌等。

感應式電能表的工作原理是通過電壓元件和電流元件，將交變電壓、電流轉變為穿過轉盤的交變磁通，該磁通與其在轉盤中感應的電流相互作用，產生驅動力矩，使轉盤轉動。制動元件產生的制動力矩，使轉盤的轉動速度與被測電路的功率成正比。轉盤轉動的圈數傳給計度器，計度器是電能表的指示部分。與單相感應式電能表相比，三相感應式電能表有兩組或三組電磁驅動元件，它們產生的電磁驅動力矩共同作用在一個轉動元件上，由一個計度器指示總電能量。

由于感應式電能表結構簡單、安全耐用，又便于批量生產和維修，因此，得到了快速發展，在交流電能計量領域發揮了重要作用。但隨著用電量的迅速增長和逐漸加劇的能源供需矛盾，要求電能表具有更多功能，不僅能夠進行電能計量，也能夠應用于管理，感應式電能表顯得功能單一，難以適應現代電能管理要求。

什么是電子式電能表？

隨著微電子技術、信號處理技術和通信技術的發展，科技人員不斷尋求交流電能計量的新途徑。20世紀80年代初，國際上出現了全部由電子元器件組成的交流電能表。由于這類電能表沒有轉動元件，因此，IEC標準把它定義為靜止式電能表，以區別于感應式電能表，國內稱它為電子式電能表。

電子式電能表結構與感應式電能表類似，也是由測量機構和輔助部件兩部分組成。測量機構以電子電路為主，測量元件由乘法器、轉換器和計數器構成;輔助部件與感應式相同。電子式電能表運用模擬或數字電路得到電壓和電流向量的乘積，然后通過數字電路對時間進行積分來實現電能計量功能。電能的測量完全靠電子線路和電子模塊來完成，計算結果和測量參數由軟件來控制完成，表現出了較大的靈活性。

20世紀80年代中后期，靜止式電能表(電子式電能表)在發達國家得到了迅速發展，相繼出現了一些壽命長、可靠性高、適合現場使用要求的表計，有的表計可以在很寬的電壓、電流范圍內進行自動量程轉換。電子式電能表可以用一個計量單元同時實現有功電能、無功電能和視在電能的測量，另外，還可以方便地實現最大需量、預付費、復費率(分時)、通信等功能。電子式電能表的這些特點，推動了自動抄表技術的發展。我國于20世紀80年代初開始電子式電能表的研發，發展經歷了機械時鐘、電子時鐘、微處理器分時開關及自主研發專用計量芯片等階段。

什么是智能電能表？

智能電能表是智能電網高級量測體系(AMI)的基礎元件之一，承擔電能數據采集、計量、傳輸和處理，支持智能電網對用電負荷管理、分布式能源計量、電網運行調度、電力市場交易和電能質量監測等方面要求。智能電能表具備綜合數據采集能力，包括電壓、電流、有功電量、無功電量、功率;支持預付費和遠程管理，支持遠程負荷控制;支持雙向通信，為未來家庭自動化網絡提供數據網關。

與傳統電子式電能表相比，智能電能表除了基本計量功能外，還具備如下功能特點：具有寬量程的電流、電壓等電氣參數測量功能，滿足不同現場環境的運行監測需要。具有需量和分時、分段計量功能，滿足分時電價和階梯電價執行需要。具備電能雙向計量功能，支持分布式能源用戶的接入。配置硬時鐘、約定試點數據存儲和凍結、停斷電等事件記錄、負荷記錄、停電抄表、事件報警等功能，滿足停斷電結算、計量差錯鑒定和糾紛處理。具有異常用電狀況在線監測、診斷、報警及智能化處理功能，滿足計量裝置故障處理和在線監測的需求。可實現遠程或本地費控功能，并通過信息安全認證措施，滿足欠費控制、防竊電、負荷管理等需要。具有多種通信接口，可實現用電信息采集、遠程參數設置、負荷控制、事件上報等數據交互功能。

本版內容來源于國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院、中國電力科學研究院、國網上海市電力公司、江蘇林洋能源股份有限公司、《智能電能表》《中國電力百科全書》，戴鵬飛、張健、孫婷、羅冉冉、段曉萌、張東岳、肖爽、任娟娟等對本文有貢獻。