Als kerninstrument voor het meten van het elektriciteitsverbruik is de ontwikkeling van de elektriciteitsmeter nauw verweven met de vooruitgang van de energie-industrie en de elektronische technologie. Vanaf het oorspronkelijke mechanische inductieontwerp tot de huidige intelligente en onderling verbonden systemen heeft het vier generaties iteraties ondergaan, waarbij geleidelijk een sprong voorwaarts werd gerealiseerd van basismeting naar intelligent beheer en controle.
Eerste generatie: mechanische inductie-elektriciteitsmeters (1889 - 1970s)
In 1889 vond de Duitse uitvinder Blathy met succes 's werelds eerste mechanische elektriciteitsmeter van het inductie-type uit, waarmee hij de basis legde voor elektriciteitsmeting.
De kernstructuur van dit type elektriciteitsmeter bestaat uit twee spoelen met ijzeren kernen en een aluminium schijf gemonteerd op een roterende as. Door gebruik te maken van het principe van elektromagnetische inductie zorgt het magnetische veld dat door de spoelen wordt gegenereerd ervoor dat de aluminium schijf gaat draaien. Een transmissiemechanisme drijft vervolgens een wijzerplaat aan om te tellen, waardoor het elektriciteitsverbruik wordt gemeten.
Het bezat aanzienlijke voordelen, zoals een eenvoudige structuur, veilige bediening, betaalbare prijs en duurzaamheid, en was ook gemakkelijk in massa te produceren-. Het dagelijks gebruik en onderhoud ervan was buitengewoon handig en voldeed perfect aan de behoeften van de vroege stadia van de popularisering van elektriciteit. Het werd snel wereldwijd toegepast en werd bijna een eeuw lang het dominante type elektriciteitsmeter.
Tweede generatie: elektromechanische elektriciteitsmeters (jaren 70 en 80)
Vanaf het begin van de jaren zeventig zorgde de snelle ontwikkeling van elektronische technologie en componenten voor de technische ondersteuning voor de upgrade en iteratie van elektriciteitsmeters, wat leidde tot de opkomst van de tweede- generatie elektromechanische elektriciteitsmeters.
Dit was geen volledige revisie van de eerste- generatie mechanische meters, maar eerder een toevoeging van een pulsconversieapparaat aan de bestaande mechanische meetkern. Er werden elektronische componenten gebruikt om het elektrische energiesignaal om te zetten in een pulssignaal, dat vervolgens een motor aandreef om de wijzerplaat te draaien en de meting te voltooien.
Dit verbeterde ontwerp, terwijl de stabiliteit van mechanische meters behouden bleef, bevatte aanvankelijk elektronische technologische elementen, verbeterde de meetnauwkeurigheid en bouwde een overgangsbrug voor de daaropvolgende ontwikkeling van elektronische elektriciteitsmeters. Het voldeed aan de geleidelijk toenemende eisen van het energiesysteem aan meetnauwkeurigheid in die tijd.
Derde generatie: elektronische elektriciteitsmeters (jaren 80 - begin 21e eeuw)
Na de jaren tachtig zorgde de volwassenheid van de elektronische technologie ervoor dat elektriciteitsmeters het volledig- elektronische tijdperk in gingen. De derde generatie elektronische elektriciteitsmeters verving geleidelijk de elektromechanische meters en werd de nieuwe hoofdrolspeler op het gebied van elektriciteitsmeting.
In tegenstelling tot de vorige twee generaties meters die afhankelijk waren van mechanische constructies, gebruiken elektronische elektriciteitsmeters een volledig elektronisch meetschema. Ze gebruiken hoge-precisiesensoren om de voedingsspanning en -stroom van de gebruiker in realtime te meten, en zetten de bemonsterde signalen vervolgens om in standaardpulsuitgangen via signaalverwerkingscircuits om energiemeting te bereiken. Hun grootste voordeel ligt in hun krachtige functionaliteit; ze kunnen voor meerdere doeleinden worden gebruikt, niet alleen voor het nauwkeurig meten van elektrische energie, maar ook voor aanpassing aan diverse behoeften, zoals facturering op het -gebruikstijdstip-, belastingmonitoring en het op afstand uitlezen van meters. Ze hebben een cruciale rol gespeeld bij de energieproductie en -distributie, het verfijnde beheer van het energieverbruik en de geoptimaliseerde werking van energieopwekkings- en distributiesystemen, waardoor de transformatie van de energiesector van traditionele exploitatie en onderhoud naar geautomatiseerd beheer is aangestuurd.
Vierde generatie: slimme elektriciteitsmeters (2009 tot heden)
In 2009 introduceerde de State Grid Corporation of China officieel het concept van slimme meters in China, wat het begin markeerde van de wijdverbreide adoptie van elektriciteitsmeters van de vierde- generatie. Slimme meters vervingen geleidelijk de traditionele meters en werden de belangrijkste eindapparatuur voor de aanleg van slimme netwerken.
Slimme meters integreren kernmodules zoals meeteenheden, gegevensverwerkingseenheden en communicatie-eenheden, waardoor de beperkingen van meting met één-functie in traditionele meters worden doorbroken. Ze beschikken over meerdere functies, waaronder energiemeting, informatieopslag en -verwerking, realtime monitoring, automatische controle en informatie-interactie. Ze kunnen niet alleen de voorwaartse en achterwaartse energie nauwkeurig meten, maar ook realtime elektriciteitsgegevens verzamelen, zoals spanning, stroom en vermogen. Via communicatiemodules maken ze gegevensinteractie in twee- richtingen met het elektriciteitsnet mogelijk, waarbij technische ondersteuning wordt geboden voor het meten van de gedistribueerde energieopwekking, prijzen voor de -gebruikstijd- en twee- interactieve diensten. Ze vormen een belangrijke basis voor het bereiken van intelligent beheer en controle van het energiesysteem en het opbouwen van het energie-internet, waardoor het elektriciteitsbeheer een nauwkeurig, intelligent en efficiënt tijdperk wordt.
