借助監(jiān)測系統(tǒng)/認證，升級智能電網(wǎng)計量/安全性能

隨著智慧電網(wǎng)在全球的部署程度日益普及，消費者、設(shè)計工程師及電力公司都在討論智慧電網(wǎng)將如何改變整個能源產(chǎn)業(yè)。智慧電網(wǎng)使電力公司毋須遣派人員到現(xiàn)場記錄電表，即可存取電表資料，節(jié)省資金成本。電力公司、電廠和消費者現(xiàn)在正極力尋求更為環(huán)保的替代燃料。

　　新商業(yè)模式透過激勵措施（例如分時計價）降低尖峰時段的能耗，從而鼓勵減少尖峰時段的需求量。分散式能源，例如電動汽車和各種形式的太陽能與風(fēng)力發(fā)電，透過可再生資源及可利用資源支援尖峰時段的需求量。這些技術(shù)的進步也將造成更大的智慧電網(wǎng)資料分析量。有了智慧電網(wǎng)，電力公司從每個月抄表一次或若干次，到每天讀取六至九十六次電表數(shù)。智慧電表產(chǎn)生的全部資料提供電力公司更多理解用電模式、電力浪費及其他消費行為的機會。

　　但歸根究底，僅靠智慧電表和電網(wǎng)管理并不能確保智慧電網(wǎng)的成功。如果想完全發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢，智慧電網(wǎng)設(shè)計必須專注于能源計量與安全。

　　遺憾的是，如今業(yè)界大肆強調(diào)智慧電網(wǎng)技術(shù)及其通訊架構(gòu)的未來管理問題，人們很容易忘記能源計量和安全問題對于系統(tǒng)成功與否是相當重要的。畢竟與電力管理相關(guān)的網(wǎng)路不但必須計量其關(guān)鍵元件，而且也要保護傳輸元件的寶貴基礎(chǔ)架構(gòu)。

　　能源計量落實能源節(jié)約

　　智慧電表利用稱為「計量（Measurement）」的電力公司級能源測量功能，測量工業(yè)和消費者耗電。包括義大利、美國加州及斯堪的納維亞半島 （Scandinavia）等地區(qū)，智慧電表已經(jīng)是大量機器對機器電力網(wǎng)路的組成部分。但是，只有電力公司熱衷于能源計量嗎？當然不是。廣泛能源計量的好處可延伸至電網(wǎng)上的大量用戶和提供者。

　　以我個人為例，去年10月、11月和12月的電費勐增。12月后期，我的烘乾機壞了，幸運的是，我和我妻子能夠馬上購買一臺新的，這在深冬季節(jié)十分重要。事后回想，烘乾機馬達係因過度耗電被燒壞，這就解釋了每月電費勐增的塬因。

　　能源計量有助于解決這樣的情形。對各種應(yīng)用進行能源計量，例如消費性電子和工業(yè)馬達，皆具有極大的好處，如降低耗電、辨識須要維護或甚至更換的重要資產(chǎn)、協(xié)助具有經(jīng)驗的使用者或系統(tǒng)運營者做出能源消耗和系統(tǒng)性能的明智決策。

　　在我的烘乾機的例子中，如果能準確計量馬達的耗電，就可立即發(fā)現(xiàn)其耗電量隨著時間拉長而不斷增加。能源計量紀錄就像汽車上的「檢查引擎」的指示燈，能記錄使用模式，從而在發(fā)生故障之前指示設(shè)備狀態(tài)和運作狀況。因此，使用模式將為我提供足夠的時間維修烘乾機，或者乾脆決定買臺新的。

　　與計算烘乾機消耗及浪費能源相比，準確能源計量在工業(yè)電子設(shè)備應(yīng)用的潛在利益較高。製造業(yè)中，馬達占總耗電量的54%，對運作時間要求和生產(chǎn)目標并重的情況下，常處于高風(fēng)險狀態(tài)。假設(shè)一臺100馬力（hp）馬達的電壓不平衡為2.5%，則其每年會多耗費476美元的電力成本。除此之外，設(shè)備的磨損將帶來更多維護及早期更換成本。由此可知，智慧電網(wǎng)系統(tǒng)中的能源計量為工業(yè)帶來的潛在利益龐大?，F(xiàn)在，利用這樣的方法計算全球馬達的電力和維護費用及能源計量效益，便可得知節(jié)能及省電具極大的發(fā)展機會。

　　在了解正確能源計量管理重要程度后，以下敘述執(zhí)行方法，其中，智慧電表和計量系統(tǒng)為關(guān)鍵要素。業(yè)界為能源計量及馬達監(jiān)測提供多種解決方案，可提供高精度、四象限電力測量，并附有客製化韌體。這些元件針對工業(yè)應(yīng)用中的太陽能面板轉(zhuǎn)換效率、馬達健康狀態(tài)，以及照明和運算應(yīng)用中的能源消耗情形進行監(jiān)控與測量，并回饋測量資料。結(jié)果顯示，相對于防止設(shè)備故障以及確保系統(tǒng)正常運作方面節(jié)省的資金，能源計量方案上的投資要小得多。

　　電網(wǎng)安全尚未受到應(yīng)有重視

　　智慧電網(wǎng)也要求全年無休的安全。大部分用戶，甚至工業(yè)和電力公司都低估了智慧電網(wǎng)的重要性。智慧電網(wǎng)的端點，例如智慧電表、工業(yè)馬達、消費性電子及分布很廣的自動化設(shè)備均會消耗并控制電力。同時，由于智慧電網(wǎng)運營商充分利用「智慧」網(wǎng)路來修正功率因數(shù)、優(yōu)化電壓、準確定位故障以及降低維修時間，以確保正常運作時間，因此電網(wǎng)連接裝置應(yīng)用持續(xù)增加。

　　網(wǎng)路攻擊、網(wǎng)際網(wǎng)路協(xié)定（IP）盜竊、對生產(chǎn)力的破壞等威脅不斷在智慧電網(wǎng)和