發(fā)布時(shí)間：2016-08-20 06:16

第一章 緒論 

1.1 概述 
2011 年，天津市電力公司建成了“智能用能系統(tǒng)”。按照“可復(fù)制、可推廣、可應(yīng)用”的原則，搭建了一個(gè)全方位的用能管理平臺(tái)，該平臺(tái)可以向具有智能化功能的社區(qū)、建筑和工商業(yè)用戶，提供能源使用效率的檢測(cè)、節(jié)能情況的分析、以及雙向互動(dòng)等服務(wù)。目前采集覆蓋范圍主要是智能小區(qū)和智能樓宇。 智能電網(wǎng)的建設(shè)是我國(guó)在能源節(jié)約和節(jié)能減排方面的重要舉措，是國(guó)家多個(gè)“十二五”計(jì)劃的重點(diǎn)工作內(nèi)容，在此背景下智能電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展勢(shì)在必行，而從我國(guó)未來(lái)的能源市場(chǎng)發(fā)展前景和發(fā)展技術(shù)角度分析，未來(lái)的能源服務(wù)將更多的體現(xiàn)其在服務(wù)的智能化和多元化等特點(diǎn)，智能用電是未來(lái)用電方式的主流，向用戶提供更方便，更智能、更簡(jiǎn)單的用戶體驗(yàn)。 本次項(xiàng)目拓展及提升就是依托中新天津生態(tài)城智能用能系統(tǒng)（一期）的建設(shè)成果，拓展智能用能系統(tǒng)涵蓋的范圍，實(shí)現(xiàn)一期技術(shù)成果的創(chuàng)新提升，為后期中新天津生態(tài)城智能電網(wǎng)綜合提升工程、國(guó)家 863 項(xiàng)目《智能配用電園區(qū)技術(shù)集成研究》等提供了一個(gè)支撐平臺(tái)，并有望取得一些突破性的技術(shù)成果。 中新天津生態(tài)城是國(guó)家電網(wǎng)公司科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目《面向智慧城市的智能電網(wǎng)園區(qū)能源優(yōu)化管理關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用》（2014-2016 年）的試點(diǎn)依托單位之一，本次項(xiàng)目拓展及提升可以作為該科研項(xiàng)目成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用的支撐平臺(tái)。 
........

1.2 國(guó)內(nèi)、外研究現(xiàn)狀
隨著國(guó)家電網(wǎng)公司在 2009 年提出的智能電網(wǎng)發(fā)展計(jì)劃，相關(guān)企業(yè)和單位也開(kāi)始對(duì)智能用電的技術(shù)研究投入相當(dāng)力量，并在國(guó)際上取得了一定成績(jī)和認(rèn)可，比如在北京、河北廊坊和重慶等地相繼建成了智能小區(qū)，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)接入的分布式電源、自動(dòng)化配電設(shè)備以及各終端的用電設(shè)備的統(tǒng)一有效的監(jiān)控和指導(dǎo)，我國(guó)在 2010 年上海世博園以及天津中新生態(tài)城兩處以示范性為目的，開(kāi)展了綜合智能電網(wǎng)的建設(shè)工作，2011 年，甘肅、山東以及江蘇南京等地先后開(kāi)始了國(guó)內(nèi)首批智能化工業(yè)園區(qū)的建設(shè)工作，以重點(diǎn)對(duì)大用戶用能情況監(jiān)測(cè)和研究有效的管理方法作為建設(shè)目標(biāo)，尋找高可行性的實(shí)踐方案。 863 智能電網(wǎng)專項(xiàng)研究，是一項(xiàng)國(guó)家高科技研究發(fā)展計(jì)劃，智能用電在該研究方面占有重大比例，國(guó)家對(duì)此類技術(shù)投入的研究力量可以體現(xiàn)出國(guó)家在智能用電和推行低碳化方面的重視，也標(biāo)志著我國(guó)在建設(shè)節(jié)能型社會(huì)方面的決心。 雖然我國(guó)很早就開(kāi)始對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行研究及部署，但都僅限于電網(wǎng)供電及調(diào)度方面，而對(duì)于智能用能系統(tǒng)，特別是供電與用電相結(jié)合、互動(dòng)的智能用能系統(tǒng)，卻是處于初步研究及應(yīng)用階段。 目前，智能用能系統(tǒng)研究及應(yīng)用主要由研究院、供配電公司、實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)，目標(biāo)在于使供能與用能更加安全、高效與環(huán)保，最終達(dá)到高效用能、節(jié)能降耗、綠色環(huán)保的目標(biāo)。 我國(guó)目前正加快資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的建設(shè)，為應(yīng)對(duì)能源需求與節(jié)能減排的需求，智能用能成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展熱點(diǎn)。
.........

第二章 智能用能系統(tǒng) 

2.1 智能用能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
用戶端的設(shè)備眾多，與精細(xì)化的智能用能管理相關(guān)的主要設(shè)備為：企業(yè)變配電站、主要用電設(shè)備和分布式能源的智能測(cè)控體系。其中滿足用電信息在線監(jiān)測(cè)、查詢、負(fù)荷控制、設(shè)備節(jié)電管理等需求的關(guān)鍵設(shè)備是具有計(jì)量、控制和通信功能的智能表計(jì)、采集終端等。其功能主要滿足以下幾點(diǎn)： 通過(guò)對(duì)用電設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)（電壓、電流、功率）的自動(dòng)采集，方便了電力用戶實(shí)時(shí)掌握詳細(xì)的負(fù)荷情況，達(dá)到加強(qiáng)自身負(fù)荷管理的目的；通過(guò)采集電能質(zhì)量數(shù)據(jù)及記錄各種電氣和狀態(tài)信息、異常事件等，為配電主站進(jìn)行在線智能診斷提供了有效數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而可以提高設(shè)備的用電質(zhì)量和運(yùn)行的安全、可靠性；實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地計(jì)量用電量，支持電能量的雙向計(jì)量，滿足分布式能源的獨(dú)立計(jì)量要求。智能終端應(yīng)能根據(jù)用戶預(yù)定策略，達(dá)到以下功能：1）按照設(shè)定的時(shí)間和參數(shù)，自動(dòng)控制用電設(shè)備的啟、停；2）可根據(jù)用戶需要，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)靈活多變的用電模式；3）根據(jù)分時(shí)電價(jià)信息，配合供電部門開(kāi)展有序用電，削峰填谷；4）支持遠(yuǎn)方參數(shù)設(shè)定和控制，其中包括功率定值控制、電量定制控制和報(bào)警閡值遠(yuǎn)程設(shè)定等。 
............

2.2 用電信息采集關(guān)鍵支撐技術(shù) 
伴隨著分布式電源技術(shù)的發(fā)展，用戶與智能電網(wǎng)之間也將形成雙向功率流動(dòng)，這意味著用戶既可以使用自己的分布式發(fā)電裝置提供的清潔能源，也可以與電網(wǎng)交易買賣電能，最終實(shí)現(xiàn)用戶與電網(wǎng)的雙向互動(dòng)。 用電信息采集主站系統(tǒng)主要包括軟、硬件設(shè)備，是一種電力自動(dòng)化準(zhǔn)實(shí)時(shí)系統(tǒng)。它是整個(gè)用電信息采集業(yè)務(wù)的管理中心，負(fù)責(zé)整個(gè)用電信息采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸、處理以及應(yīng)用，保障系統(tǒng)的運(yùn)行和安全，并統(tǒng)一管理與其他系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互。 用電信息采集主站軟件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力用戶用電信息的采集和管理，并通過(guò)與營(yíng)銷業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的互聯(lián)互通，成為支持智能用電服務(wù)的基礎(chǔ)信息業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)。電力線載波通信技術(shù)（Power line Communication，PLC），是一種利用電力線作為通信介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g(shù)。載波通信是電力系統(tǒng)特有的通信方式，，其利用電力線纜作為傳輸媒質(zhì)，通過(guò)載波方式傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù)信號(hào)，具有可靠性高、抗破壞性強(qiáng)等特點(diǎn)，其重要優(yōu)勢(shì)是可以直接利用已有的電力線基礎(chǔ)設(shè)施，無(wú)需再單獨(dú)鋪設(shè)通信線路，是一種低成本，且比較成熟的通信技術(shù)。 根據(jù)不同分類形式，電力線纜有不同分類類別：根據(jù)電力線纜的電壓等級(jí)分類，電力線通信可分為高壓、中壓和低壓電力線通信；根據(jù)調(diào)制頻帶和帶寬分類，電力線載波又可分為寬帶載波技術(shù)和窄帶載波技術(shù)。 
........... 

第三章  智能用能系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀 ......... 10 
3.1  智能用能系統(tǒng)現(xiàn)狀 ........ 10 
3.2  系統(tǒng)整體架構(gòu) ........ 11 
3.3  計(jì)量/控制點(diǎn)位設(shè)置 ....... 17 
第四章  智能用能系統(tǒng)需求分析及設(shè)計(jì) ..... 19 
4.1  系統(tǒng)需求分析 ........ 19 
4.2 能效管理功能設(shè)計(jì) ......... 22 
4.3 用戶側(cè)功能設(shè)計(jì) ..... 28 
第五章  結(jié)論及展望 ..... 34 
5.1 總結(jié) ......... 34 
5.2 展望 ......... 35 

第四章 智能用能系統(tǒng)需求分析及設(shè)計(jì) 

4.1 系統(tǒng)需求分析 

智能電網(wǎng)是能源、信息的有機(jī)新融合，是電網(wǎng)智能化發(fā)展的一次偉大變革。智能用電服務(wù)，作為堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要組成部分，一改傳統(tǒng)用電服務(wù)的模式，將用電服務(wù)從傳統(tǒng)的人工受理轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)智能化方向，而系統(tǒng)集成應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)，還需要專業(yè)的智能化平臺(tái)及業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)有力的支撐。 由于智能用電服務(wù)直接面向社會(huì)、面向用戶，隨著智能技術(shù)的快速發(fā)展，個(gè)性化、多元化的服務(wù)需求也將急劇增加，隨之帶來(lái)的的就是社會(huì)增值服務(wù)呈無(wú)限量增長(zhǎng)趨勢(shì)，這對(duì)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)具有舉足輕重的地位和作用。智能電網(wǎng)的出現(xiàn)，使原有的用電服務(wù)形態(tài)產(chǎn)生了巨大的變化，用電服務(wù)的內(nèi)容更為寬泛，新的電網(wǎng)服務(wù)領(lǐng)域也隨之拓寬，傳統(tǒng)的服務(wù)模式自然也難以滿足用戶需求。其服務(wù)需求也相應(yīng)需要發(fā)生較大的變化。智能用能系統(tǒng)所涉及的設(shè)備類型多種多樣，其數(shù)據(jù)來(lái)源也包含多個(gè)各相對(duì)獨(dú)立的專業(yè)子系統(tǒng)，如：配電自動(dòng)化、微電網(wǎng)監(jiān)控、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、智能樓宇、智能家居、用電信息采集等，而如何將數(shù)據(jù)與設(shè)備整合在一起，并實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一協(xié)同的監(jiān)控和能量管理值得思考。 

.........

總結(jié) 

本文基于中新天津生態(tài)城智能用能系統(tǒng)（一期）的建設(shè)成果，拓展智能用能系統(tǒng)涵蓋的范圍，實(shí)現(xiàn)大用戶的數(shù)據(jù)采集接入與控制，提升了原有的用能綜合集成展示、用能監(jiān)測(cè)、用能分析、用能報(bào)表功能，新增了節(jié)能服務(wù)、雙向互動(dòng)功能。實(shí)現(xiàn)一期技術(shù)成果的創(chuàng)新提升，為后期中新天津生態(tài)城智能電網(wǎng)綜合提升工程提供一個(gè)支撐平臺(tái)。 首先闡明了本課題的背景和研究意義，介紹了國(guó)內(nèi)外智能用能系統(tǒng)技術(shù)研究進(jìn)展。對(duì)智能用能系統(tǒng)體系架構(gòu)及相關(guān)支撐技術(shù)進(jìn)行研究分析，為后文系統(tǒng)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。在系統(tǒng)現(xiàn)狀及需求分析的基礎(chǔ)上，提出系統(tǒng)功能提升的詳細(xì)需求。對(duì)系統(tǒng)的總體架構(gòu)進(jìn)行的提升和擴(kuò)展，并且基于智能用能系統(tǒng)在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)階段系統(tǒng)建設(shè)提供有針對(duì)性的軟件升級(jí)方案，就使用流程進(jìn)行了梳理，功能更清晰，使用更簡(jiǎn)單，并根據(jù)實(shí)際需要在用能綜合集成展示、用能監(jiān)測(cè)、用能分析、用能報(bào)表部分功能做了調(diào)整和完善，新增了節(jié)能服務(wù)及雙向互動(dòng)功能。 二期拓展接入了三家工商業(yè)大用戶，包括生態(tài)城智能營(yíng)業(yè)廳、創(chuàng)展大廈、天津凱普特工業(yè)用戶，實(shí)現(xiàn)大用戶的數(shù)據(jù)采集接入與控制，提升了原有的用能綜合集成展示、用能監(jiān)測(cè)、用能分析、用能報(bào)表功能，新增了節(jié)能服務(wù)、雙向互動(dòng)功能。 
.........
參考文獻(xiàn)(略)

本文編號(hào)：98623