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摘要：本文提出通过企业能量采集平台建设，集成能源供给、消费、相关技术及人口、 地理、气象等其他领域各类数据，进行综合采集、处理，为用能企业提供大数据分析和信息服务。分析了企业能量采集平台技术特点及常见应用功能。
关键词：能量采集平台；LPWAN；数据挖掘；用能安全监测；能耗分析
随着物联网、移动通信、云计算和大数据分析技术的蓬勃发展，我国市场经济正在发生深刻的变化，能源需求更加多样化、交互方式日趋丰富、客户体验要求不断提升。国家发展改革委、国家能源局在《关于促进智能电网发展的指导意见（发改运行[2015]1518号）》指出：“充分利用信息通信技术，构建一体化信息通信系统和适用于海量数据的计算分析和决策平台，整合智能电网数据资源，挖掘信息和数据资源价值，全面提升电力系统信息处理和智能决策能力，为各类能源接入、调度运行、用户服务和经营管理提供支撑。”这对能源行业的服务范围、服务内容、服务方式和服务模式等提出了更高的要求 。本文提出通过企业能量采集平台建设，集成能源供给、消费、相关技术及人口、 地理、气象等其他领域各类数据，进行综合采集、处理，为用能企业提供大数据分析和信息服务。
1、企业能量采集平台概述
企业能量采集平台以物联网通信技术为基础，采集了包括智能工业、电动汽车、太阳能光伏等类型详细用电数据以及燃气、供水数据，以大数据分析为支撑，通过电网企业的技术、业务优势，为企业在用能分析、用电安全监测、节能减排、能效管理上提供一整套的解决方案，形成一个能源数据的综合服务平台，加强电企联动，并结合移动端（手机、平板）应用，在为企业提供全方位用能服务的同时及时消除电网的安全隐患，维护电网的正常运行。
企业能量采集平台可与企业内部企业资源管理系统（ERP）、物流运输管理系统（TMS）、仓库管理系统（WMS）等系统通过安全认证接口数据交互。通过系统平台的建设将电力部门的服务延伸到企业内部，借助物联网及互联网将供电公司与工业企业有机结合。
2、企业能量采集平台技术特点
2.1数据采集
LPWAN，又称低功耗广域网络，专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计。通过在工业企业内部不同节点安装仪器仪表、传感器，实时采集企业内部各个监测区域的能量数据。
在关口、分支线或具体用能设备处根据需要安装智能电表、智能水表、智能燃气表；
在供电设施并网点及非线性用能设备处安装谐波监测终端；
在厂房、生产线及库房安装温湿度传感器；
工业生产车间中控制开关的传感器；
在气体或污水排放口安装气体流量表及排污水表，若需分析检测排污物具体成分，还可安装传感器。
现场安装的仪器仪表、传感器，通过LPWAN技术（如 LoRa 、 Sigfox 、 Weightles 和 NB-IoT等），与在企业内部布置的网关及服务器发生数据交互，自成一个系统网络。
2.2数据挖掘
数据挖掘一般是指从大量的数据中通过算法搜索隐藏于其中信息或规律的过程。通过分析大量数据，从相关的数据源中选取所需的数据并整合成用于数据挖掘的数据集，用关联分析、聚类分析、分类分析、异常分析、特异群组分析和演变分析等方法将数据集所含的规律找出来，并尽可能以用户可理解的方式（如可视化）将找出的规律表示出来。
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例如，可通过非侵入式负荷分解技术，可以为企业用户提供详实的企业能效信息，帮助用户分析企业能耗构成。
2.3数据安全
企业的生产经营数据采取严格的安全保密机制，除在数据存储安全、通信安全上加强防护，在数据集成挖掘时，对于过期数据及违反国家安全原则、涉及企业隐私等的数据不参与数据的集成，若某些涉及隐私的数据中是应用中需要的，使用前必须先经过脱敏处理。
在使用权限，分清平台内部与外部的使用权限。外部使用的数据可以公开，供大众公平公开使用，一些涉及企业机密的数据应该归入内部系统。
2.4多平台访问。
充分利用互联网+的思维，将企业负责人及企业水电工需要的数据按权限及时推送到移动端（手机、平板）中，为企业负责人的经营决策提供必要的依据。
3、企业能量采集平台应用功能
企业能量采集平台可与企业资源管理系统（ERP）、物流运输管理系统（TMS）、仓库管理系统（WMS）等系统集成交互，充分发挥大数据挖掘潜力，为企业提供用能安全监测、单位能耗分析、节能建议、负荷预测、研发测试、设备故障诊断、设备寿命管理等全面应用，协助企业实现“成本和利润为导向”的决策管理。
3.1 用能安全监测
通过实时监测用户侧的电压电流及异常事件，及时捕获企业的异常用电情况，为企业主动服务，将安全隐患消除在萌芽状态。
利用线损/耗损分析、气体检测、漏电流检测、绝缘监视，及时发现企业生产经营的用能安全隐患。
3.2单位能耗分析
通过导入企业的生产数据，计算企业单位产品的用能情况，更好地计算企业单位产品的成本及污染物排放，并与同行业用能情况比较，指导企业改进新工艺，制定能耗限额，降低单位能耗。
3.3节能建议
结合平台实时电力供需情况及电价策略，引导企业错峰填谷合理安排生产，并建议按照用电容量或最大需量计算基本电费，挖掘客户用能潜力。
根据谐波监测数据、有功潮流和无功分布情况，建议企业改进能源网络结构，并针对企业的设备情况、用电情况更好地为企业量身定做节能方案，做好企业的节能改造。
分析客户生产行为习惯对于企业能效的影响，引导客户自觉地采取节能措施， 并养成节能行为习惯，同时为客户提供个性化的用电设备节能控制策略服务。
3.4负荷预测
分析历史用能数据、主营产品订单及市场前景，准确预测短期及长期能源消费，建议客户及时增容，使客户在能源交易市场中签订的预购合同更接近实际交易合同，避免了因合同变更而产生的交易费用。
3.5研发测试
为企业提供电动汽车、智能家电等产品开发与技术测试服务。例如，将电力数据与汽车里程、分时电价、油价数据结合，可提供电动汽车性能分析、充电站布局优化，并根据用户习惯确定最佳充电时间等服务。
4、结语
企业能量采集平台，是一套面向企业用户的集能量采集、用能分析及企业能效管理、用电安全预警于一体的平台，并通过互联网、手机APP与企业互动，将电力服务延伸到企业中。通过平台建设，相当于在生产链、物流链上叠加了能源供应链、信息链，帮助电网企业、客户双方更透彻地了解上下游的行为和变化，从而能够彼此智慧协作，实现整体最优。
论文作者:傅少荣1,陈育欣2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/4
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