智能用電社區系統架構設計

　　智能用電社區在實(shí)現雙向互動(dòng)服務(wù)，滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)、分布式電源規�；�接入需求，提高終端用戶(hù)能源利用效率等方面表現出很好的效益。下面yjbys小編為大家準備了關(guān)于智能用電社區系統架構設計的文章，歡迎閱讀。

　　1 國內外智能用電社區的發(fā)展現狀

　　1.1 國外智能用電社區的發(fā)展概述

　　隨著(zhù)智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的突破，世界各國有關(guān)智能用電社區的研究與應用迅速發(fā)展。推動(dòng)清潔能源的綜合利用，提高居民終端能源利用效率，促進(jìn)節能減排，實(shí)現電網(wǎng)與居民用戶(hù)之間的良性互動(dòng)，成為了世界各國發(fā)展智能用電社區的共同目標�；�于上述目標，世界各國立足于本國實(shí)際，積極參與智能用電社區的研究與實(shí)踐，呈現出不同特點(diǎn)。

　　2008年，美國Xcel Energy公司宣布在博爾德(Boulder)建設美國首個(gè)智能用電社區，為社區內每戶(hù)家庭安裝智能電表，可直觀(guān)地了解實(shí)時(shí)電價(jià)信息，引導用戶(hù)合理安排用電時(shí)段。此外，社區內鼓勵分布式清潔能源接入，用戶(hù)可以根據實(shí)時(shí)電價(jià)信息，優(yōu)先選用清潔能源發(fā)電。從2001年起，意大利ENEL公司共投資21億歐元改造、安裝智能電表，是世界上最大規模的智能電表安裝項目，為智能用電社區的前期建設打下了良好的基礎。2008年，荷蘭啟動(dòng)阿姆斯特丹智能用電社區的建設工作，其中包括智能供電系統、照明路燈改造、智能電表、智能樓宇、電動(dòng)汽車(chē)等17類(lèi)示范工程項目。法國、比利時(shí)、德國等歐盟國家相繼開(kāi)展了針對1 000戶(hù)家庭住宅的“Econ Home Project”的住宅節能示范項目。日本針對本國實(shí)際，基于家庭能效管理目標，規劃建設100個(gè)智能用電社區，開(kāi)展家庭節能的相關(guān)技術(shù)研究，包括智能電表、家庭節能管理系統、清潔能源接入、電動(dòng)汽車(chē)等。

　　1.2 國內智能用電社區的發(fā)展概述

　　智能用電社區建設是我國在智能用電領(lǐng)域的初期實(shí)踐之一。20世紀90年代，基于智能用電理念的智能社區規劃與建設逐步開(kāi)展起來(lái)。2000年，建設部開(kāi)展社區智能化標準的編制工作，批復了廣州匯景新城、上海怡東花園等7個(gè)社區為國家家居示范工程智能化社區。2003年，建設部發(fā)布了《居住小區智能化系統建設要點(diǎn)與技術(shù)導則》、《居住區智能化系統配置與技術(shù)要求》，明確了技術(shù)指導要求和相關(guān)標準。

　　自2009年以來(lái)，國家電網(wǎng)公司在全國各地廣泛開(kāi)展智能用電社區的試點(diǎn)工作。目前，國家電網(wǎng)公司確定了在北京、天津、江蘇、浙江、吉林、福建、河南、重慶、四川、寧夏等14個(gè)省市開(kāi)展智能用電社區及電力光纖到戶(hù)試點(diǎn)項目建設。

　　2 智能用電社區系統架構設計

　　智能用電社區采用先進(jìn)通信技術(shù)，打造通信網(wǎng)絡(luò )社區全覆蓋，通過(guò)用電信息采集、雙向互動(dòng)服務(wù)、配網(wǎng)自動(dòng)化、電動(dòng)汽車(chē)充電、分布式電源協(xié)調控制、智能家居等關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)智能電表對用戶(hù)供用電設備、分布式電源、公共用電設施等進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，提高終端能源利用效率，為用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)便捷服務(wù)，支持“三網(wǎng)融合”服務(wù)，可實(shí)現對小區安防等設備和系統進(jìn)行協(xié)調控制。

　　根據國內外智能用電社區的發(fā)展現狀及相關(guān)技術(shù)分析，結合我國智能電網(wǎng)規劃建設實(shí)際，考慮智能電網(wǎng)環(huán)境下用戶(hù)側互動(dòng)服務(wù)需求，歸納總結智能用電社區系統的基本邏輯架構主要分為三層，分別為通信網(wǎng)絡(luò )層、信息采集層和業(yè)務(wù)應用層。它們對應著(zhù)多個(gè)工作子系統，分別為先進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò )系統、用電信息采集系統、雙向互動(dòng)服務(wù)系統(平臺)、配網(wǎng)自動(dòng)化系統、分布式電源管理系統、電動(dòng)汽車(chē)充電管理系統、智能家居服務(wù)系統等。

　�、偻ㄐ啪W(wǎng)絡(luò )層是智能用電社區系統架構中至關(guān)重要的環(huán)節，是聯(lián)接電網(wǎng)與用戶(hù)的橋梁，是各工作子系統的生命線(xiàn)。通信網(wǎng)絡(luò )層主要由電力和公用業(yè)務(wù)相關(guān)通信網(wǎng)絡(luò )構成，其中電力通信網(wǎng)絡(luò )主要負責用電信息采集、雙向互動(dòng)服務(wù)、配網(wǎng)自動(dòng)化、分布式電源、電動(dòng)汽車(chē)以及儲能裝置的充放電管理，區間段覆蓋到變壓器出口至用戶(hù)側智能電表、電動(dòng)汽車(chē)充電樁、分布式電源以及公共用電設施;公用業(yè)務(wù)通信網(wǎng)主要負責電話(huà)、有線(xiàn)電視、互聯(lián)網(wǎng)、智能家居設備的通信管理。其中電力通信網(wǎng)絡(luò )是專(zhuān)網(wǎng)通信形式，主要包括230 MHz無(wú)線(xiàn)窄帶通信、電力光纖通信以及同步碼分多址無(wú)線(xiàn)寬帶通信。

　�、谛畔⒉杉瘜邮菍τ脩�(hù)用電信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和監控的系統，位于用戶(hù)側，通過(guò)智能電表和智能終端計量設備，結合應用社區電力光纖、電力線(xiàn)纜及無(wú)線(xiàn)等通信技術(shù)，實(shí)現傳感測量、信息實(shí)時(shí)采集、信息監測與處理、異常用電分析等功能，為其他子系統提供基礎用電信息支撐，滿(mǎn)足智能服務(wù)需求。同時(shí)，整合電動(dòng)汽車(chē)充電、分布式電源及儲能裝置接入的信息采集與監控系統，將其統一管理，協(xié)調調度，為智能用電社區提高基礎用電信息，有效地服務(wù)居民用戶(hù)多樣化的用電需求。電動(dòng)汽車(chē)充電、分布式電源及儲能裝置監控系統完成電量計量、監控管理功能，主要包括有序充電管理、分布式電源與儲能并網(wǎng)實(shí)時(shí)監控、運行監控，與營(yíng)銷(xiāo)業(yè)務(wù)管理系統進(jìn)行信息交互，完善用戶(hù)檔案管理。

 　�、蹣I(yè)務(wù)應用層是電網(wǎng)與用戶(hù)互動(dòng)的有效載體，主要以雙向互動(dòng)平臺為基礎，有效融合營(yíng)銷(xiāo)業(yè)務(wù)、用電信息采集、配網(wǎng)自動(dòng)化、95598等工作子系統的多樣化業(yè)務(wù)，提供常規用電服務(wù)、智能用電服務(wù)和社會(huì )增值服務(wù)等業(yè)務(wù)應用。智能用電子系統通過(guò)家居智能終端、95598網(wǎng)站等途徑給用戶(hù)提供靈活、多樣的雙向互動(dòng)服務(wù)，為用戶(hù)提供信息查詢(xún)、智能控制、用電輔助決策等服務(wù)，實(shí)現智能用電的增值服務(wù)。配電自動(dòng)化子系統完成社區低壓配電系統的設備監測控制、用戶(hù)故障自動(dòng)報修，提高供電可靠性和停電搶修的及時(shí)性，滿(mǎn)足用戶(hù)高質(zhì)量的用電需求。智能家居子系統通過(guò)自助用電服務(wù)終端繳納電費，通過(guò)95598網(wǎng)站進(jìn)行信息交互，實(shí)現電力光纖到戶(hù)，支持三網(wǎng)融合。

　　3 智能用電社區關(guān)鍵技術(shù)應用

　　智能用電是智能電網(wǎng)發(fā)展的客觀(guān)要求，也是低碳智慧城市的外在表現。隨著(zhù)經(jīng)濟社會(huì )的快速發(fā)展，人民生活水平的日益提高，居民用戶(hù)期望居住社區能提供更低碳、節能、環(huán)保、便捷的供電服務(wù)，智能用電社區應運而生。然而，現階段的智能用電社區試點(diǎn)中，存在運行管理技術(shù)滯后、設備集成技術(shù)不成熟等問(wèn)題，無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)多樣化的用電需求。因此，需要從技術(shù)內涵的角度對智能用電社區的先進(jìn)通信設計、互動(dòng)服務(wù)技術(shù)、智能家居技術(shù)、分布式電源技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究。

　�、傧冗M(jìn)通信技術(shù)。先進(jìn)通信系統是智能用電社區建設的關(guān)鍵環(huán)節，是智能用電社區的骨架。先進(jìn)通信技術(shù)是為系統安全、可靠運行提供信息傳輸通道和技術(shù)保障。當前的通信技術(shù)主要存在光纖復合低壓電纜技術(shù)、電力線(xiàn)寬帶通信技術(shù)、基于以太網(wǎng)方式的無(wú)源網(wǎng)絡(luò )光通信技術(shù)。通過(guò)運用先進(jìn)通信技術(shù)，實(shí)現了電網(wǎng)與用戶(hù)的雙向互動(dòng)，獲取用戶(hù)側實(shí)時(shí)數據，有效引導用戶(hù)參與電網(wǎng)移峰填谷，提高終端用戶(hù)能源利用效率。

　�、诨�動(dòng)服務(wù)技術(shù)�；�動(dòng)性是智能電網(wǎng)的重要特征之一�；�動(dòng)服務(wù)系統是電網(wǎng)與用戶(hù)友好交流的信息匯集地，也是構建智能用電服務(wù)體系的關(guān)鍵環(huán)節。智能用電社區雙向互動(dòng)服務(wù)技術(shù)包含自助用電服務(wù)終端技術(shù)、95598互動(dòng)服務(wù)技術(shù)以及智能交互終端技術(shù)。通過(guò)運用互動(dòng)服務(wù)技術(shù)可以提升現有用電服務(wù)水平，開(kāi)展智能化用電業(yè)務(wù)應用，為第三方開(kāi)展其他社會(huì )增值服務(wù)提供有效的技術(shù)支撐。

　�、壑悄芗揖蛹夹g(shù)。在智能用電社區范圍內，智能家居技術(shù)主要包括智能家電、智能插座、智能終端技術(shù)等。通過(guò)安裝智能交互終端、智能家電、智能插座、智能手機、計算機等設備，實(shí)時(shí)采集家用電器的用電信息，針對異常用電信息，進(jìn)行數據檢測與分析，并上報處理信息。通過(guò)智能交互終端連接通信網(wǎng)絡(luò )，運用95598網(wǎng)站、智能家居服務(wù)系統(平臺)完成智能家居用電信息的雙向遠程管理任務(wù)，優(yōu)化居民用戶(hù)的生活方式，提升家居生活的舒適性與安全性。

　�、芊植际诫娫醇夹g(shù)。智能用電社區是有效接納清潔能源的載體。智能用電社區允許多種不同類(lèi)型的發(fā)電與儲能系統無(wú)縫接入，實(shí)現用戶(hù)側分布式電源的即插即用，從而形成微電網(wǎng)模式，具有并網(wǎng)運行和孤島運行兩種運行方式。智能用電社區內分布式電源(微電網(wǎng))的關(guān)鍵技術(shù)主要有實(shí)時(shí)通信、能量管理、電力電子、故障檢測與繼電保護等技術(shù)。智能用電社區的微電網(wǎng)模式可以提高供電可靠性、電能質(zhì)量以及清潔能源的利用效率，還可以實(shí)現定制電力服務(wù)。

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