面向居民智能用电的边缘计算协同架构研究

随着电力系统的快速发展和智能家电的普及,面向居民智能用电的能源互联基于家庭应用环境,重新定义了智能用电系统各终端的功能以及终端之间广泛的互联互通与智能协同内涵。该文为常见的用户侧智能用电相关系统提出了一种边缘计算协同控制架构,可以解决多个大功率负荷同时工作导致负荷过载的问题。在边缘计算参考架构的基础上,分析了居民智能用电协同架构,不同智能用电终端各自的云平台通过统一接口连接入云协同平台,将终端边缘计算的数据信息传入云协同平台,再根据家电优先级排序,由该平台统一控制家电的开关,达到避免负荷功率过载的目的。并提出了基于层次分析法的家电优先级排序思路,对比了分布式协同与集中式协同架构。边缘计算协同架构通过设备边缘计算、协同控制中心的运维管理及云平台的智能协同,分析并处理庞杂的家电负荷数据,优化居民智能用电的运行模式,保障智能家电系统平稳高效运行。     

智能电网对用户用电的影响

智能用电作为坚强智能电网的重要组成部分,直接面向社会和客户,是社会各界感知和体验智能电网建设成果的重要载体。从用户角度出发,从双向互动服务、用户侧分布式能源的智能化管理、电动汽车及储能装置的智能化管理三个方面分析智能电网对用户的影响体系及影响。阐述发展智能电网能够满足用户对用电多样、多元的需求,降低用电成本,有效提高电网的利用效率,提高客户服务水平,同时促进分布式能源、电动汽车及储能装置的发展,提高电能占终端能源的比重,大幅削减碳排放。     

智能配电网促进用电侧节能减排的政策与计划

在当今世界节能减排、绿色能源及可持续发展理念的引领下,智能电网的建设已在众多国家如火如荼地开展。提高终端能源利用效率、节能减排已成为智能电网建设过程中的一项重要内容。其中覆盖面最广、需全民参与的是通过智能电网战略的实施推动用电侧的节能减排,这对于体现智能电网的综合效益具有重要意义。对中国当前的终端能效政策与计划实施情况作了简要介绍,综述分析了国际上已成功实施的终端能效政策与计划,提出了中国推进智能电网建设的过程中,尤其在用电侧应注意的一些问题。     

河北南网智能配用电一体化通信平台建设

结合河北南网保定—中国电谷智能电网综合建设工程的具体情况,提出河北南网智能配用电一体化通信平台建设方案。以光缆、SDH、数据网、EPON为基础的全面覆盖区域内变电站、配网终端、用电信息采集终端的智能一体化通信平台,能够为电网、企业提供多种业务支撑,实现配电自动化、清洁能源接入、用电信息采集、智能小区等业务的承载。文章介绍了智能配用电一体化通信平台的通信组网方案、配电自动化通信系统建设方案、220 kV和110 kV变电站的MSTP和数据网建设、配网自动化、智能小区、清洁能源接入的EPON组网方式、清洁能源接入的通信方案等。     

探讨中新广州知识城智能用电规划建设

从需求现状和技术能力的角度分析中新广州知识城(以下简称"知识城")智能用电规划建设的必要性、可行性和目标,引入"三表集抄"、"四网融合"的理念,并将电动汽车充换电服务、分布式多能源发电并网平台和供需双向互动服务体系纳入智能用电规划建设中,指出智能用电建设应与城市建设同期规划、分步建设,合理预设线路。通过智能用电效用分析,说明知识城在广州市率先启动智能用电模式,将在提高供电可靠性和能源利用率等方面起到良好的示范作用,推动广州市智能电网的建设和发展。     

多技术融合的智能配用电终端通信接入架构设计

针对能源互联网背景下配用电终端通信接入复杂性问题,设计了一种多技术融合的智能配用电终端接入架构。首先归纳配用电终端通信接入特点;在分析现有配电网通信架构不足的基础上,采用多技术融合策略,实现了具备多网协同和自治自愈特征的三层配用电终端接入架构设计;最后通过配电终端和用电终端的典型接入示例及其应用分析,阐述了具体融合技术路线和架构设计的合理性。     

智能用电终端的设计

提出了一种能够与智能计量主站系统、本地信息管理终端双向互动的智能用电终端。智能计量主站系统对采集到的数据进行处理、分析、管理,用户智能用电终端用于显示本地信息管理终端的信息,并且能和智能计量主站系统进行双向互动。介绍了灵活智能用电终端的功能,以及该终端的软、硬件结构原理及具体实现。     

“智能用电技术”专栏征稿启事

正智能用电就是通过信息的交互和处理,使用电生活变得更经济、更智能、更方便,从而使人们成为用电生活的主人。智能用电是坚强智能电网的重要组成部分,通过智能用电,用户可以主动参与电网的需求响应,这对于提高风能、太阳能等分布式能源的利用率,提高整个电网的可靠性和经济运行水平具有重要意义。随着我国智能电网进入全面建设时期,智能用电成为研究和实践都较为活跃的热点领域。为及时报道国内外智能用电领域的新理论、新技术、新研究、新思路、新模式等,我刊特别邀请《电网技术》编辑委员会委员刘建明教授、国网营销部杜蜀薇副主任担任特约主编,主持"智能用电技术"专栏,以期集成各相关领域的研究成果     

浅谈智能电网的发展与应用

电网是我国应用最广的能源网络,全国各行各业的发展及居民的日常生活已经离不开电的供应,随着智能电网的建设,将形成综合型服务网络,其应用的重要手段是将电网用户的用电信息进行采集和实时监控,通过大数据分析实现对能源的最优配置,提高能源利用率并使电网安全稳定可靠运行,优化后台管理,提高服务水平.智能电网的主要应用方式是通过终端...     

面向智能用电的家庭综合能源管理系统的设计与实现

以国家电网公司智能用电试点建设为依托,充分把握智能化电力需求侧管理的要求,基于面向智能电网的高级计量架构(AMI)的研究,设计并实现了面向电力用户的家庭综合能源管理系统。本系统是以智能电表、智能交互终端、智能插座等智能设备组成家庭网络,能够支持分布式能源、电动汽车等系统或设备的接入和计量,综合家庭能耗监测和能源优化管理,家用电器智能控制,与用户双向互动等功能,进而构建了电网与用户能量流、信息流、业务流实时互动的新型供用电关系,满足智能电网下智能用电对技术先进、经济高效、服务多样、灵活互动和友好开放的要求。     

智能用电信息采集终端检测系统探讨

针对智能用电信息采集系统建设、运行和应用中可能出现的未经检测设备非法接入、监测生产闭合性能不佳等问题,结合系统建设和系统应用实际,提出基于IEC62056协议的智能用电信息采集终端检测系统方案,探讨了智能用电信息采集终端检测系统的设计方案及关键技术,为国内智能用电信息采集终端检测提供有益的指导和借鉴。     

基于WiFi通信的智能用电监控装置的设计

为了实现智能电网下对商业区、居民住宅等小型用电设备的用电信息采集与远程控制,设计了一种智能用电终端,该终端主要实现了实时监控用电设备的用电情况,利用Wi Fi通信技术与本地监控终端或手机建立数据联系,用户可实时获得用电设备的用电状态,控制用电设备的工作状态。     

光纤智能用电管理终端设计

光纤智能用电管理终端是针对智能小区的新一代基于光纤通信的智能用电管理系统中的核心环节之一。介绍了一种光纤智能用电管理终端的设计思路和研发过程中出现的问题及解决方案。     

基于智能配变终端的低压配电网智能运检体系构建研究

低压配电网作为连接电网和用户的末端环节,一直存在线路实时运行状态获取困难,无法形成有效的数据流,可通过信息化、智能化的手段对低压配电网的运检工作进行有效的支撑,进而提升供电可靠性和用电服务质量。智能配变终端是集用电信息采集、设备运行状态监测、智能控制与通信等功能于一体的二次设备,可综合处理低压配电网中的数据信息。文章介绍了智能配变终端所具备的强大的本地计算处理与服务能力,分析通过挖掘智能配变终端的数据采集和计算能力,建立强大的数据流,来支撑后台管理信息系统,从而建立低压配电网智能运检体系。     

基于智能用电互动服务平台的智能家庭能效管理系统设计

为了实现电力用户与电力公司双向互动,满足电力用户多元化、互动化的用电服务需求,设计并实现依托于智能用电互动服务平台的海量信息数据和多元化服务,完成面向电力用户的智能家庭能效管理系统设计.本系统是以智能用电互动服务平台为系统支撑,构建智能电表、智能家庭网关、智能交互终端、智能插座和智能电器为依托,支持光伏发电、分布式电源、电动汽车充电等系统或设备的接入,结合阶梯电价、有序用电、家庭能耗指数等节能指标,形成电力公司与电力用户能源与信息同步的新型供电关系,为电力用户提供经济高效用电模式为综合体的智能家庭能效管理系统.系统设计具有标准接入、信息共享、高可靠性等优点,将在智能电网与电力用户之间发挥重要作用.     

基于泛在电力物联网的智能配变终端应用

基于泛在电力物联网,建设以智能配变终端为核心的低压智能台区,配合配电自动化系统与用电采集系统,实现低压侧台区的全方位管控,提高运维人员工作效率,提升客户的用电体验性。基于泛在电力物联网的关键技术,分析以新型智能配变终端为核心的智能低压配电网优点,并给予指导性建议。     

基于DSP的智能用电终端设计与实现

为了实现智能电网下对市政、商区以及居民住宅的小型用电设备的用电信息采集与远程控制,文章以DSP为处理核心设计了一种新型智能用电终端。文中首先阐述了智能用电终端在实现小型用电设备与配电网络的能量流和信息流交互过程中的作用,然后再对其软硬件设计进行详细的描述。其中,硬件系统采用模块化设计,包括DSP处理核心、信号测量、无线通信、负荷控制以及系统供电等。在无线通信模块的设计中,充分利用Wi Fi通信技术的便捷性降低了智能用电终端接入Internet的难度和成本;同时采用差分放大以及准同步采样技术进行单相信号的采样分析,有效地提高了测量的精度。最后,实验样机的测试结果充分验证了设计方案的有效性。     

适用于自动需求响应的分体式智能用电测控终端

能源互联网中自动需求响应(Automated Demand Response, ADR)的实现离不开对终端用电设备的准确测控。为解决目前智能用电终端控制方式缺乏灵活性及数据采集处理能力偏弱的问题,研制了具备数字信号处理与红外精准控制功能的分体式智能用电监测控制终端。装置由装置本体和红外控制器两个分立的部分组成,其中装置本体包含DSP芯片、电气采样电路、ADC芯片、WiFi模块、ZigBee模块和温湿度传感器,红外控制器包含单片机、ZigBee模块、红外编码与收发模块以及锂离子电池。装置本体根据采集的用电和环境信息、综合需求响应要求向红外控制器下达指令,进而准确调整负荷电器运行状态。得益于分体式与可充电设计,此终端可适应复杂家居环境,为实现有效的家庭能量管理、推动家庭负荷参与需求响应(尤其是ADR)打下硬件基础。     

“智能用电技术”专栏征稿启事

正智能用电就是通过信息的交互和处理,使用电生活变得更经济、更智能、更方便,从而使人们成为用电生活的主人。智能用电是坚强智能电网的重要组成部分,通过智能用电,用户可以主动参与电网的需求响应,这对于提高风能、太阳能等分布式能源的利用率,提高整个电网的可靠性和经济运行水平具有重要意义。随着我国智能电网进入全面建设时期,智能用电成为研究和实践都较为活跃的热点领域。     

面向可再生能源消纳的智能用电关键技术分析与思考

以可再生能源逐步代替化石能源是目前应对资源和环境问题的有效途径,智能用电对促进电力系统消纳可再生能源具有重要意义。简要介绍了国内外智能用电技术的发展现状,对涉及信息互动、分布式电源即插即用、用能互动的智能用电关键技术和机制进行分析,总结概括了智能用电通过优化利用分布式电源和实现需求侧柔性化等手段提升系统可再生能源消纳能力的可行性,并针对各关键技术的研究现状给出了可能的发展方向,对智能用电领域亟待解决的关键问题进行了梳理。选取了国内外智能用电实施的典型案例进行印证分析,在此基础上提出了为促进可再生能源发展,我国在智能用电理论和实践方面的相关设想和展望,可为我国智能用电和可再生能源的有机结合提供初步参考。