AMI系統(tǒng)指利用各種通訊方式，將客戶端電表資料傳送回控制中心的技術,，透過雙向通訊達成各種遠程資料讀取,、提供、設定及控制等多種功能之系統(tǒng),。AMI除了改善傳統(tǒng)人工抄表不經(jīng)濟,、不精確與不實時之缺點外，尚具備多功能,，例如：支持各種不同電價費率,、提供用戶能源使用信息并引導自發(fā)性節(jié)能,、支持傳送信號進行用戶負載控制，以因應電價改變的自動響應,、支持故障偵測與遠程開/關管理,、改善負載預測、用戶用電品質(zhì)管理等,。
(一)AMI為國家,、電力業(yè)者與用戶帶來多方面效益
AMI相較于傳統(tǒng)機械電表，優(yōu)點在于具備雙向通訊功能,，因此AMI可連結(jié)用電,、發(fā)電甚至是儲電系統(tǒng)等多方信息相互流通，輔助電網(wǎng)朝向電力系統(tǒng)之高速公路發(fā)展,，達到隨上隨下的功能,。因此AMI主要優(yōu)點在于促成節(jié)能減碳目標實現(xiàn)、改善供電品質(zhì)以及提升經(jīng)濟效率,，因此在國家,、電業(yè)、用電戶三方面各能提供多方面的效益,，如圖一,。
圖一 AMI為國家,、電力業(yè)者與用戶帶來之效益
在國家面AMI可促成需求面管理,，以及再生能源并網(wǎng)，因此有助于國家達成節(jié)能減碳政策目標,。而對于電業(yè)而言,，AMI 可提供負載控制通訊功能，快速量測,、診斷電力質(zhì)量,，來實現(xiàn)電網(wǎng)自愈功能(self-healing)，提升供電品質(zhì);并可透過時間電價機制之搭配,，實現(xiàn)尖離峰平滑，以減緩新建電廠的壓力;同時 更容易獲得用戶的用電資料,，故可提供更多創(chuàng)新服務,。最后在用戶面，AMI搭配顯示器可使 用電信息透明化,，使用電戶能掌握更多信息,，進行能源管理;并加強用戶與電力系統(tǒng)之靈活互動，使用電戶可同時扮演發(fā)電者與電力消耗者的角色(Prosumer = Producer + consumer),，有助于健全電力市場運作,。
(二)AMI三個主要次系統(tǒng)
AMI系統(tǒng)主要由智能電表(Smart Meter),、通訊系統(tǒng)與設備、電表信息管理系統(tǒng)(Meter Database Management system;MDMS)所組成,，如圖二所示,。
1. 智能電表智能電表指可進行較復雜電力運算，再加上雙向通訊功能
因此智能電表內(nèi)部主要關鍵組件依功能可分為通訊模塊與計量模塊兩大部分,。智能電表中牽涉計量部分之關鍵組件有：高精度的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog to Digital Converter;ADC),、MCU、高精度比流器(Current Transformer;CT),、實時時鐘(Real Time Clock;RTC),。由于智能電表需執(zhí)行較復雜且精密的電力運算與量測，因此電力計量芯片的開發(fā)是影響智能電表菜單現(xiàn)之關鍵,，其中MCU更是影響智能電表運作之關鍵組件,。
圖二 AMI系統(tǒng)架構(gòu)
MCU就如同智能電表的心臟，MCU功能之多寡與穩(wěn)定度,，直接關系到智能電表的表現(xiàn),。為使用戶與電力公司能有更靈活互動，智能電表所能支持之功能,，相較于一般之電子電表復雜的多,，除了基本的多功能電力參數(shù)量測外，尚必須有支持時間電價,、需量計量,、負載曲線、實時電價,，以及電力品質(zhì)計量等功能,。另外，低功耗與加密防止駭客之設計,，也是開發(fā)智能電表用MCU時需納入考量的重點,，以符合省電與安全性考量。
2. AMI通訊技術選擇
可用于AMI的通訊技術多元,，技術采用需視通訊范圍以及各地區(qū)環(huán)境差異而不同,，目前包括PLC(Power Line Control)、光纖(Fiber To The x;FTTx),、以太網(wǎng)絡(Ethernet),、ADSL、行動網(wǎng)絡(GSM,、GPRS,、3G、CDMA…)或無線網(wǎng)絡技術(Wimax,、Wi-Fi,、RF)等不同通訊技術,。
AMI依通訊范圍可分為三種通訊接口：(1)廣域局域網(wǎng)絡(Wide Area Network;WAN)WAN是指低壓用戶集中器與控制中心間的通訊接口，或是高壓用戶智能型電表與控制中心間的通訊網(wǎng)路,，此部分需采用可長距離通訊的通訊技術,，通常會以行動通訊技術為優(yōu)先，如GSM,、GPRS,、3G等。(2)局域網(wǎng)絡(Local Area Network;LAN)LAN為智能型電表與集中器間的通訊接口,。由于電表數(shù)量龐大,、通訊量可觀，此部分之通訊技術,，一般會以免付費之有無線通訊技術為優(yōu)先考量,，如PLC、RF,、Zigbee等,。(3)家庭局域網(wǎng)絡(Home Area Network;HAN)為智能電表與屋內(nèi)顯示器(In Home Display;IHD)、其它計量表或電器間的通訊接口,，通常以方便性及低成本為考量,，目前主要以Zigbee或PLC通訊技術為優(yōu)先。
3. 電表信息管理系統(tǒng)(Meter Database Management System;MDMS)
MDMS主要技術涵量在于軟件之開發(fā),。AMI系統(tǒng)架構(gòu)下,，信息全透過通訊系統(tǒng)傳遞，電表所收集到的信息透過通訊系統(tǒng)存入MDMS,，同時必須支持多項后端應用系統(tǒng),，如帳務系統(tǒng)、缺電系統(tǒng),、客服系統(tǒng)等,。為確保資料正確性與安全性，以及使用搜集到之電表信息,，但又不影響MDMS的正常運作,，因此需要更復雜、更完整的程序設計,，故目前有能力承接大規(guī)模MDMS計劃之供貨商,，大致以Oracle、Ecologic,、Itron 和eMeter 四家為主,。
AMI系統(tǒng)下MDMS主要功能簡述如下：(1)可接受來自不同AMI架構(gòu),、廠商,、電表型態(tài)之資料，并依據(jù)電力公司標準對讀取到的資料進行資料確認,。(2)資料來源判斷與編輯處理(Validation,、Estimation、and Editing;VEE),。(3)記錄讀表過程的狀態(tài)和事件,，以及透過分析與歷史資料比對，找出疑似的慢速電表,、停止電表和竊電行為等,。(4)支持用戶信息系統(tǒng)(Customer Information System;CIS)、票務系統(tǒng)連接…等后端應用系統(tǒng),。