住宅小区智能用电系统设计论文_黄蕾

住宅小区智能用电系统设计论文_黄蕾

(国网江西省电力有限公司南昌供电分公司 江西南昌 330006)

摘要:随着用电群体对用电要求的提高,提供更优质的服务是电力行业的重要课题。住宅小区用电智能管理系统很好的解决了居民住宅用电 的用电需求、方便管理的同时提高了电费收费率和精确度。系统在住宅中有较高的应用价值。基于此,文中笔者根据多年工作经验对住宅小 区智能用电系统设计进行简要阐述。

关键词:住宅小区;智能用电系统;系统设计;

一、住宅小区智能用电产生的背景

依据目前我国智能电网绿色能源发展规划,二零一一年到二零一五年智能电网开启全面建设模式。在资源配置和社会经济发展方面,作为快 速能源供应的智能电网将来会起到重大作用。智能用电小区的建立使用,对节能减排、消峰填谷有着极为重要的作用,也是智能电网的重要 组成部分。智能用电小区的建设将成为全球智能电网发展的一个重要方向。为了全面推动智能电网在我国的发展,国家积极出台相关政策, 并将“清洁环保、互动畅通、安全可靠”等新内涵赋予智能用电。

二、住宅小区智能用电系统架构设计

1.通信网络层设计

通信网络层在智能住宅小区系统设计中至关重要的环节,是联接电网与用户的桥梁,是各工作子系统的生命线。通信网络层主要由电力和公 用业务相关通信网络构成,其中电力通信网络主要负责用电信息采集、双向互动服务、配网自动化、分布式电源、电动汽车以及储能装置的 充放电管理,区间段覆盖到变压器出口至用户侧智能电表、电动汽车充电桩、分布式电源以及公共用电设施;公用业务通信网主要负责电话 、有线电视、互联网、智能家居设备的通信管理。其中电力通信网络是专网通信形式,主要包括230 MHz无线窄带通信、电力光纤通信以及 同步码分多址无线宽带通信。

2.信息采集层的应用

信息采集层是对用户用电信息进行实时采集和监控的系统,位于用户侧,通过智能电表和智能终端计量设备,结合应用小区电力光纤、电力 线缆及无线等通信技术,实现传感测量、信息实时采集、信息监测与处理、异常用电分析等功能,为其他子系统提供基础用电信息支撑,满 足智能服务需求。同时,整合电动汽车充电、分布式电源及储能装置接入的信息采集与监控系统,将其统一管理,协调调度,为住宅小区提 高基础用电信息,有效地服务居民用户多样化的用电需求。电动汽车充电、分布式电源及储能装置监控系统完成电量计量、监控管理功能, 主要包括有序充电管理、分布式电源与储能并网实时监控、运行监控,与营销业务管理系统进行信息交互,完善用户档案管理。

3.业务应用层

业务应用层是电网与用户互动的有效载体,主要以双向互动平台为基础,有效融合营销业务、用电信息采集、配网自动化、95598等工作子 系统的多样化业务,提供常规用电服务、智能用电服务和社会增值服务等业务应用。智能用电子系统通过家居智能终端、95598网站等途径 给用户提供灵活、多样的双向互动服务,为用户提供信息查询、智能控制、用电辅助决策等服务,实现智能用电的增值服务。配电自动化子 系统完成小区低压配电系统的设备监测控制、用户故障自动报修,提高供电可靠性和停电抢修的及时性,满足用户高质量的用电需求。智能 家居子系统通过自助用电服务终端缴纳电费,通过95598网站进行信息交互,实现电力光纤到户,支持三网融合。

三、住宅小区智能用电关键技术

1.先进通信技术

先进通信系统是智能住宅小区建设的关键环节,是智能住宅小区的骨架。先进通信技术是为系统安全、可靠运行提供信息传输通道和技术保 障。当前的通信技术主要存在光纤复合低压电缆技术、电力线宽带通信技术、基于以太网方式的无源网络光通信技术。通过运用先进通信技 术,实现了电网与用户的双向互动,获取用户侧实时数据,有效引导用户参与电网移峰填谷,提高终端用户能源利用效率。

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2.互动服务技术

互动性是智能电网的重要特征之一。互动服务系统是电网与用户友好交流的信息汇集地,也是构建智能用电服务体系的关键环节。智能住宅 小区双向互动服务技术包含自助用电服务终端技术、95598互动服务技术以及智能交互终端技术。通过运用互动服务技术可以提升现有用电 服务水平,开展智能化用电业务应用,为第三方开展其他社会增值服务提供有效的技术支撑。

3.智能家居技术

在智能住宅小区范围内,智能家居技术主要包括智能家电、智能插座、智能终端技术等。通过安装智能交互终端、智能家电、智能插座、智 能手机、计算机等设备,实时采集家用电器的用电信息,针对异常用电信息,进行数据检测与分析,并上报处理信息。通过智能交互终端连 接通信网络,运用95598网站、智能家居服务系统(平台)完成智能家居用电信息的双向远程管理任务,优化居民用户的生活方式,提升家 居生活的舒适性与安全性。

4.分布式电源技术

智能住宅小区是有效接纳清洁能源的载体。智能住宅小区允许多种不同类型的发电与储能系统无缝接入,实现用户侧分布式电源的即插即用 ,从而形成微电网模式,具有并网运行和孤岛运行两种运行方式。智能住宅小区内分布式电源(微电网)的关键技术主要有实时通信、能量 管理、电力电子、故障检测与继电保护等技术。智能住宅小区的微电网模式可以提高供电可靠性、电能质量以及清洁能源的利用效率,还可 以实现定制电力服务。

5.火灾自动报警系统

5.1集成系统的实现

在住宅小区设计的报警系统中,应用了IBMS服务器,此外还应用了火警的自动报警装置。通信协议采用 RS232 进行通讯,还有一部分利用 了RS485来完成通信功能。这样的设计可以保证两台电脑可以通过串口线,实现 OPC Server 接口通讯,BMS 服务器取得消防报警系统的监 视权限,对消防报警系统的数据以电子地图的形式进行监测,同时可以实现对报警联动。

5.2报警显示功能

报警系统检测到火警、意外等信号后,实时的将启动报警模块,立即进行告警提示。对 FAS 的报警功能的模块,根据消防部门的相关规定 ,要求该模块只能是进行告警信号的传输,不能传输信号来完成具体的控制。因此,该模块只能完成时间告警信息的传输。

5.3报警管理

对于 IBMS 的集成管理系统,相关管理人员要灵活设定报警和联动规则基于实时数据,以及用户可在系统的配置页面上设置报警事件的信息 记录、操作流程和跟踪等。系统在执行 OPC 联动和视频联动时也需要依据联动规则。具体功能包含:报警信息浏览、报警信息显示、报警 策略设置、报警信息查询、设置报警信息发送模块、设置报警事件等模块。

当处理系统事故时很大程度上会产生大数据量报警,在监控对象发生故障时,集成软件可以用多种方式的报告,目的是引起用户的注意。具 体的报警方法包括:居民用户的计算机屏幕上对象发生闪烁、发出急促的蜂鸣声或显示文字,或以动画的形式向用户发出报警,当然也可以 通过e-mail、短信和电话的方式告

6.用电信息采集系统

住宅小区的用电信息采集系统主要实现对智能小区内居民用户用电信息等数据采集、处理和实时监视,实现小区电力用户用电信息的自动采 集、电能质量监测、用电分析和管理等相关信息的发布等功能,能够完成对小区内全部电力用户的全覆盖、全采集和全预付费的要求,紧密 结合营销业务等应用,以上各部分结合成统一的营销管理流程。

参考文献:

[1]罗玉纯.新建住宅小区供用电设施建设管理方式探析[J].科技与企业,2014(10):48-49.

[2]冯志国,赖浩.大型住宅小区供配电设计[J].江西理工大学学报,2015(5):54-59.

[3]杨永标,周立秋,丁孝华,等.智能配用电园区技术集成方案[J].电力系统自动化,2016,(10).

论文作者:黄蕾

论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期

论文发表时间:2018/7/30

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