智能用電小區(qū)新技術(shù)應用及運營模式

1、智能用電小區(qū)新技術(shù)應用及運營模式摘 要 依托智能電網(wǎng)先進技術(shù)，整合分布式電源、分布式 儲能裝置、電動汽車充電服務、智能家居、雙向互動以及用 戶需求側(cè)響應等新技術(shù)，在智能用電小區(qū)集中展示，切實為 小區(qū)居民提供高質(zhì)量的供電服務。本文介紹了智能用電小區(qū) 建設的總體架構(gòu)及智能電網(wǎng)新技術(shù)的應用，并初探未來智能 小區(qū)的建設模式及運營模式，進一步提髙電網(wǎng)智能化水平、 提升用電服務質(zhì)量。關鍵詞智能電網(wǎng)；智能用電小區(qū)；智能家居中圖分類號tm73文獻標識碼a文章編號1674-6708(2012) 81-0194-020引言在全球節(jié)能減排、能源安全的巨大挑戰(zhàn)下，發(fā)展智能電 網(wǎng)成為推動后危機時代經(jīng)濟轉(zhuǎn)型、發(fā)展低碳經(jīng)濟

2、的重要手段 1。智能配用電小區(qū)作為智能電網(wǎng)先進技術(shù)成果的集中展 不區(qū)，越來越引起人們的關注。美國電科院(epri )早在2001年就提出發(fā)展 “intelligrid” (智能電網(wǎng))技術(shù)并進行了相關研究，近 年來智能電網(wǎng)更是被提到了國家發(fā)展戰(zhàn)略的高度；歐洲則在 2005年成立了 '智能電網(wǎng)(smartgrids)歐洲技術(shù)論壇", 對歐洲的智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略進行研討；中國于2009年6月 在天津大學舉辦了 “第一屆智能電網(wǎng)研究學術(shù)論壇”，從智 能電網(wǎng)的基本理念、技術(shù)組成、設備需求等多個角度對中國 智能電網(wǎng)的建設和發(fā)展進行了探討。配用電系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)到用戶的最后一環(huán)，與用戶的 聯(lián)

3、系最為緊密，對用戶的影響也最為直接。智能用電技術(shù)的 發(fā)展對保證用戶的高效、高質(zhì)量、高可靠供電具有重要意義。 此外，智能配用電技術(shù)的發(fā)展可以帶動眾多相關產(chǎn)業(yè)，有助 于擴展基于電力設施的系統(tǒng)增值服務領域。本文主要從智能用電小區(qū)的總體架構(gòu)、功能架構(gòu)、新技 術(shù)應用等幾個方面，對智能電網(wǎng)先進技術(shù)在智能小區(qū)中的具 體應用做個簡單介紹。1總體架構(gòu)系統(tǒng)根據(jù)實際的應用情況，整個系統(tǒng)分為供電局計量自 動化主站系統(tǒng)、智能小區(qū)一體化主站系統(tǒng)和現(xiàn)場前置采集系 統(tǒng)三層，前置采集服務包括一體化智能終端（水、電、氣）、 路燈控制終端、充電樁控制終端、太陽能發(fā)電控制終端和用 戶交互終端。其中，智能小區(qū)一體化主站系統(tǒng)部署在智能小

4、 區(qū)內(nèi)，為了保證智能小區(qū)用電安全和實時節(jié)能服務。2先進技術(shù)應用2. 1水、電、氣三表集抄應用三表智能化遠程集中抄表系統(tǒng)，集電子計算機、數(shù)字通 信、傳感器和微電子等多項技術(shù)于一體，通過小區(qū)信息采集 通信網(wǎng)絡，米用epon+米集終端+米集器+電表的米集方式， 完成水電氣三表信息采集及主站系統(tǒng)建設，實現(xiàn)水電氣三表 集中采集。主要功能包括：1）自動抄表，實現(xiàn)對小區(qū)用戶水電氣用能信息采集；2）用戶水電氣用戶數(shù)據(jù)傳送給智能小區(qū)一體化主站系 統(tǒng)，方便物業(yè)管理和用戶查詢；3）定時間隔計量；4）實現(xiàn)對電表的遠程通斷電，提高催費手段；5）故障檢測和報警，實時發(fā)現(xiàn)和處理用電現(xiàn)場的故障 狀況等。圖1智能用電小區(qū)總體架

5、構(gòu)2.2小區(qū)微電網(wǎng)控制與儲能技術(shù)應用目前分布式電源主要有微型燃氣輪機、太陽能光伏、風 力發(fā)電、燃料電池等，根據(jù)小區(qū)用電要求建設適宜規(guī)模的分 布式能源，考慮到微電源的不穩(wěn)定性，應依據(jù)微電源發(fā)電容 量和用電負荷，配置相應的儲能系統(tǒng)，以滿足公共區(qū)域照明 或居民等用電。電網(wǎng)支持分布式能源控制裝置、儲能裝置的 接入，支持分布式能源發(fā)出的電能就地消納或并網(wǎng)。主要功能包括：1）分布式電源監(jiān)控；2）并離網(wǎng)切換控制等。2.3智能家居相關技術(shù)應用智能家居作為智能用電的末端環(huán)節(jié)，它將更加關注用戶 互動、需求響應及家庭能源節(jié)約。將全面實現(xiàn)智能電網(wǎng)信息 的實時雙向互動，支持智能家用電器及傳統(tǒng)智能家居的全面 集成，與安防

6、系統(tǒng)、家電控制、燈光情景控制、可視對講及 智能小區(qū)等各系統(tǒng)進行無縫集成。并提供節(jié)能及能效診斷服 務。在智能電網(wǎng)指導下將能更有效地管理家庭住宅能源的消 耗，使人們更智能、更高效的用電，同時還能配合電力公司 推動需求側(cè)管理，通過節(jié)約用電、降低尖峰需求及負荷控制 等，逐漸引導用戶養(yǎng)成良好的用電習慣。智能家居主要功能包括：1）智能家電控制；2）燈光情景控制；3）可視對講系統(tǒng)；4）智能安防系統(tǒng)；5）家庭用能管理；6）智能終端增值服務等。2.4智能配用電小區(qū)通信技術(shù)應用智能小區(qū)通信網(wǎng)絡建設，需要考慮業(yè)務多樣、安全可靠、 靈活組網(wǎng)、管理維護、成本控制等諸多因素，實現(xiàn)各種通信 技術(shù)的融合。采用光纖復合電纜技術(shù)

7、，構(gòu)建信息通信網(wǎng)絡， 既能滿足電網(wǎng)信息采集及雙向互動用電服務要求，也能提供 電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的“三網(wǎng)融合”服務，實現(xiàn)資 源共享，減少光纜敷設成本，避免重復投資，并且可以提高 用戶網(wǎng)絡速度。智能小區(qū)通信網(wǎng)絡主要由三個部分組成：1）是由以智能交互終端為主要設備所組成的家庭數(shù)據(jù) 采集、傳輸、處理的前端網(wǎng)絡；2）是小區(qū)光纖到戶網(wǎng)絡；3）是小區(qū)綜合管理系統(tǒng)接入的通信網(wǎng)絡。2.5智能配用電小區(qū)電動汽車充電技術(shù)應用為智能配用電小區(qū)內(nèi)電動汽車提供充電服務，是智能用 電小區(qū)的一項功能，智能用電小區(qū)中的充電不同于一般充電 站的充電，具有分散、無人值守等特點。在小區(qū)內(nèi)公共位置 或私家車位設置交流充電樁，通

8、過智能卡實現(xiàn)智能充電，滿 足小區(qū)內(nèi)公用電動汽車或私家車的充換服務需求。小區(qū)內(nèi)電 動汽車充電設施結(jié)合智能用電小區(qū)綜合應用管理系統(tǒng)主要 實現(xiàn)如下功能：1）充電計量計費管理；2）充電樁運行監(jiān)測；3）智能調(diào)度和負荷分析；4）充電結(jié)算等。2.6智能用電小區(qū)綜合應用管理平臺系統(tǒng)應用智能小區(qū)一體化主站系統(tǒng)是智能用電小區(qū)的大腦，完成 小區(qū)供電系統(tǒng)監(jiān)控和與微電網(wǎng)互動、分布式能源接入、家庭 用能源管理系統(tǒng)等功能。它實現(xiàn)的是一個智能社區(qū)綜合管 理，或者含有大用戶的智能用能綜合利用管理，或者含有智 能樓宇的綜合能源管理等。主要功能包括：實現(xiàn)分布式能源 和儲能管理、信息發(fā)布、主站預付費、實時電價信息采集管 理等等。 2

9、.7智能小區(qū)能效分析及節(jié)能服務智能小區(qū)能效分析及節(jié)能服務主要包括智能路燈管理 終端、智能家庭交互終端、能效分析和節(jié)能服務管理等。主 要功能包括：1）智能路燈管理終端可根據(jù)不同類型的照明控制要求, 把小區(qū)的公共照明（包括小區(qū)路燈和住宅樓梯燈）進行分組, 采用時控和光控結(jié)合方案，在異常天氣下還能提供臨時開關 燈功能，從而達到節(jié)能降耗效果。并且智能小區(qū)一體化主站 系統(tǒng)可以分析路燈和梯燈的用能情況，形成用能曲線，找出 不合理能耗的原因提出整改措施和節(jié)能建議；2）智能家庭交互終端對各個家庭用電設備的電壓、電 流、功率等用能數(shù)據(jù)進行采集，并將電能數(shù)據(jù)上傳至智能小 區(qū)一體化主站系統(tǒng)，分析家庭用電設備的用電規(guī)

10、律，形成用 能曲線，找出不合理能耗的原因，通過智能小區(qū)一體化主站 系統(tǒng)向智能家庭交互終端提供家庭用電設備的節(jié)能用電建 議和提醒等節(jié)能服務，從而達到節(jié)能降耗的目的。2.8電力營業(yè)廳服務前移模式研究電力營業(yè)廳服務主要包括辦理用電手續(xù)（包括新開戶、 更名過戶、用電增容、驗表和改類等）、辦理繳費、修改檔 案、修改關聯(lián)銀行賬戶、宣傳用電政策等業(yè)務。居民需要去 營業(yè)廳辦理這些業(yè)務，既浪費時間，也不便捷。研究電力營 業(yè)廳前移的模式，實現(xiàn)在小區(qū)或家庭內(nèi)通過智能交互終端完 成營業(yè)廳的服務，實現(xiàn)小區(qū)居民初步出戶就可以辦理用電手 續(xù)、故障投訴、用電繳費、修改用電類別等電力營業(yè)廳服務, 讓人民群眾得到更多用電上的便利

11、，更好的關心居民用電， 服務人民群眾用電，把創(chuàng)先爭優(yōu)活動辦成“民心工程”、 “滿意工程”，不斷提升群眾滿意度。3運營模式研究根據(jù)目前投資業(yè)務運營模式和小區(qū)發(fā)展，可考慮分高、 中、低三檔開展商業(yè)運營模式的研究。通過對不同檔次小區(qū) 的投資分攤類型、盈利模式、效益測算分析提出智能小區(qū)商 業(yè)模式的發(fā)展方向。智能小區(qū)運營模式主要有三種：電力公 司主導型、物業(yè)公司主導型、第三方公司主導型。主要通過 對這三種運營模式的研究，找出一條適合智能小區(qū)發(fā)展的運 營方式。4結(jié)論未來智能用電小區(qū)新技術(shù)應用，主要依托智能電網(wǎng)先進 技術(shù)，通過三表集抄、三網(wǎng)融合、光纖到戶、分布式能源接 入、智能家居、雙向互動、電動汽車充電服務、電力營業(yè)廳 服務前移和小區(qū)綜合管理系統(tǒng)等一系列智能電網(wǎng)新技術(shù)應 用，為小區(qū)居民提供高質(zhì)量的供電服務，從建設模式、運營 模式等方面為未來廣泛開展智能小區(qū)建設積累工程和運營 經(jīng)驗，進一步提高電網(wǎng)智能化水平、提升用電服務質(zhì)量。參考文獻1 肖世杰構(gòu)建中國智能電網(wǎng)技術(shù)思考j.電力系統(tǒng) 自動化，2009, 33 (9)： 1-4.2 許曉惠.智能電網(wǎng)導論m.北京：中國電力出版社， 2009： 6-25.3 何光