基于智能電網(wǎng)的新型小區(qū)智能化系統(tǒng)研究分析

1、    基于智能電網(wǎng)的新型小區(qū)智能化系統(tǒng)研究分析    姜旭東 陳蔣科摘要：隨著智能電網(wǎng)的推廣和信息化技術(shù)的發(fā)展，智能小區(qū)在人們對(duì)供用電服務(wù)提出更加便利化、人性化、智能化的要求下逐漸應(yīng)運(yùn)而生。在智能電網(wǎng)快速發(fā)展的背景下，利用各種先進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)，打造符合小區(qū)居民用戶(hù)的供用電服務(wù)需求的智能小區(qū)已成為未來(lái)必然發(fā)展的趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);智能化系統(tǒng);關(guān)鍵技術(shù)隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，智能電網(wǎng)技術(shù)開(kāi)始出現(xiàn)，電力用戶(hù)對(duì)供電服務(wù)也提出了更高的要求。智能電網(wǎng)背景下的智能小區(qū)建設(shè)就以實(shí)現(xiàn)用戶(hù)低碳環(huán)保、安全便捷的高質(zhì)量供電服務(wù)為目的。智能電網(wǎng)具有信息化、自動(dòng)化和互動(dòng)化等特征。

2、現(xiàn)代智能小區(qū)建設(shè)應(yīng)該以清潔能源、光纖通信、電動(dòng)汽車(chē)等智能電網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，建立可以滿(mǎn)足用戶(hù)高效便捷、清潔環(huán)保、安全可靠的居住場(chǎng)所為目的的新型智能小區(qū)，提高電力能源的利率用，促進(jìn)電網(wǎng)用電平穩(wěn)。鑒于此，本文從構(gòu)建智能小區(qū)系統(tǒng)與通信網(wǎng)絡(luò)角度出發(fā)，對(duì)智能小區(qū)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行探討分析。一、智能小區(qū)的內(nèi)涵智能小區(qū)指的是采用了智能電網(wǎng)技術(shù)的居民小區(qū)。智能小區(qū)以先進(jìn)的通信技術(shù)（如光纖電纜、電力線在波）為基礎(chǔ)打造了小區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)。智能小區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了信息流的雙向互動(dòng)，小區(qū)內(nèi)的配電自動(dòng)化、智能家電、分布式電源控制、相關(guān)數(shù)據(jù)信息采集等均可以通過(guò)小區(qū)內(nèi)的智能表來(lái)實(shí)現(xiàn)，智能小區(qū)內(nèi)的公共電力設(shè)施、分布式電源、家用電器等

3、均可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷的實(shí)施監(jiān)測(cè)和控制，在提高電力資源終端利用率的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了用戶(hù)與電力企業(yè)的雙向溝通和互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了“三網(wǎng)”融合。另外，智能小區(qū)的建設(shè)不但滿(mǎn)足了居民對(duì)電力服務(wù)的多元化需求，而且對(duì)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)高效、節(jié)能環(huán)保目標(biāo)、提高電網(wǎng)相應(yīng)速度、穩(wěn)定電網(wǎng)峰值、提高電網(wǎng)設(shè)備利用率、優(yōu)化用戶(hù)結(jié)構(gòu)等具有非常重要的作用。二、智能小區(qū)結(jié)構(gòu)（一）智能小區(qū)的系統(tǒng)組成智能小區(qū)是以通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過(guò)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的信息傳遞、交換等形式聯(lián)結(jié)而成的。結(jié)合小區(qū)的居民和用戶(hù)等用電情況，智能小區(qū)主要的業(yè)務(wù)系統(tǒng)由外網(wǎng)系統(tǒng)的用電信息采集、分布式電源管理、儲(chǔ)能式交通工具充電、配電自動(dòng)化，和內(nèi)外系統(tǒng)的智能家居等兩個(gè)部分組成的。依

4、據(jù)國(guó)家信息安全防護(hù)的有關(guān)要求和規(guī)定，智能小區(qū)內(nèi)外網(wǎng)系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)雙向的信息交換，取決于主張系統(tǒng)的隔離裝置。用電信息采集系統(tǒng)是實(shí)時(shí)采集、監(jiān)控和處理用戶(hù)用電信息的基礎(chǔ)性系統(tǒng)，為其他系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)提供必要的信息輔助作用。分布式電源管理系統(tǒng)是指小區(qū)分布式的電源進(jìn)行實(shí)時(shí)的計(jì)量、監(jiān)控和保護(hù)，并與電力系統(tǒng)營(yíng)銷(xiāo)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)寫(xiě)作，為用戶(hù)提供靈活的互動(dòng)服務(wù)與智能化用電決策的輔助服務(wù)。儲(chǔ)能式交通工具充電系統(tǒng)是指對(duì)小區(qū)內(nèi)的充電裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)的計(jì)量、監(jiān)控以及有序的用電記錄與管理的系統(tǒng);配點(diǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)是指對(duì)小區(qū)內(nèi)低壓配電系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，并為用戶(hù)提供及時(shí)的故障報(bào)修服務(wù)的系統(tǒng);智能家居系統(tǒng)除了采集用戶(hù)用電信息之外，還能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程

5、控制家電起停，并可為用戶(hù)提供電費(fèi)自助繳納等便民化服務(wù)。（二）智能小區(qū)的通信網(wǎng)絡(luò)該種通信網(wǎng)絡(luò)是在傳統(tǒng)的光纖、電話和有線電視等公用業(yè)務(wù)通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，將智能小區(qū)的各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)充分融入其中，并形成實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)信息交互的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。基于此，智能小區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)具有以下特點(diǎn)，即：穩(wěn)定可靠性、交互實(shí)時(shí)性、用電安全性。因此，在設(shè)計(jì)和規(guī)劃智能小區(qū)的通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，必須要符合國(guó)家和電力系統(tǒng)的信息安全防護(hù)規(guī)定和要求。（三）智能小區(qū)的業(yè)務(wù)功能通過(guò)上文對(duì)智能小區(qū)主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)的分析，結(jié)合人們對(duì)智能小區(qū)的業(yè)務(wù)需求分析，本文匯總出智能小區(qū)幾項(xiàng)重要的業(yè)務(wù)功能，除了用電信息采集、配點(diǎn)自動(dòng)化和儲(chǔ)能式交通工具充電管理以及分布式

6、電源管理與智能家居綜合管理等之外，還有“三網(wǎng)融合”服務(wù)和雙向互動(dòng)服務(wù)。其中，智能家居和“三網(wǎng)融合”服務(wù)則類(lèi)屬于電力系統(tǒng)的拓展性增值業(yè)務(wù)。（三）智能小區(qū)的核心技術(shù)綜合上文的分析內(nèi)容，本文研究得出在智能電網(wǎng)的背景下，智能小區(qū)的核心技術(shù)集中于用電信息采集、儲(chǔ)能式交通工具充電管理、配點(diǎn)自動(dòng)化、分布式電源管理和智能家居以及通信技術(shù)與信息安全技術(shù)等?；谇拔囊褜?duì)智能小區(qū)用電信息采集等業(yè)務(wù)系統(tǒng)做了簡(jiǎn)要的描述，下文則重點(diǎn)闡述一下智能小區(qū)的集成通信技術(shù)、互動(dòng)服務(wù)技術(shù)、配點(diǎn)自動(dòng)化和分布式電源運(yùn)行控制。（1）集成通信技術(shù)。智能小區(qū)通信技術(shù)是支持和保障各業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，主要包含了光纖復(fù)合低壓電纜技術(shù)、電力線寬帶通

7、信技術(shù)和以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)光通信技術(shù)三種。所謂光纖復(fù)合低壓電纜技術(shù)就是將光纖組件疊加至低壓電纜中，以實(shí)現(xiàn)兼具電力傳輸與通信能力的技術(shù);電力線寬帶通信技術(shù)是指利用擴(kuò)頻通信技術(shù)和正交頻分復(fù)用技術(shù)等進(jìn)行調(diào)制解調(diào)，使電力線載波倒1mbps以上、230mhz的通信技術(shù);以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)光通信技術(shù)是指在以太網(wǎng)方式的基礎(chǔ)上，利用一點(diǎn)對(duì)應(yīng)多點(diǎn)的單纖雙向光方式，將局域性質(zhì)的光線路終端、用戶(hù)的光網(wǎng)絡(luò)單元和光分配器聯(lián)結(jié)并組成無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的技術(shù)。（2）互動(dòng)服務(wù)技術(shù)。智能小區(qū)的一個(gè)重要特征就是友好互動(dòng)性。因此，在智能電網(wǎng)條件下，智能小區(qū)的互動(dòng)服務(wù)技術(shù)集中體現(xiàn)在自助服務(wù)終端技術(shù)、95598網(wǎng)站互動(dòng)技術(shù)和智能型終端交互技術(shù)三種

8、。通過(guò)這三種媒介或者渠道，用電用戶(hù)不僅可以隨時(shí)隨地查詢(xún)用（供）電情況、繳納電費(fèi)或充值，還可以方便快捷地享受故障報(bào)修服務(wù)等。除此之外，借助智能型終端交互技術(shù)，可為用戶(hù)提供具有增值性質(zhì)的家庭安防、社區(qū)服務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)等。（3）配點(diǎn)自動(dòng)化技術(shù)。該技術(shù)涵蓋了用戶(hù)停電檢測(cè)與報(bào)告、低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控以及無(wú)功電壓控制等技術(shù)。通過(guò)用電信息采集系統(tǒng)，可對(duì)小區(qū)內(nèi)各用戶(hù)停電故障進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)報(bào)告，并借助狀態(tài)檢測(cè)和自動(dòng)報(bào)警功能，及時(shí)掌握和控制低壓配電系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備以及公用電器設(shè)施的運(yùn)行情況。（4）分布式電源運(yùn)行控制技術(shù)。分布式電源是智能小區(qū)電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是組小區(qū)微電網(wǎng)的重要單元。其核心技術(shù)集中在快速通信、運(yùn)行

9、管控、故障檢測(cè)和保護(hù)以及電力電子等方面。所謂快速通信技術(shù)是在不同特性分布式電源信息的基礎(chǔ)桑，借助電力電子器件來(lái)實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)級(jí)、微電網(wǎng)級(jí)和單元級(jí)之間通信的技術(shù)。運(yùn)行管控技術(shù)是指在了解并掌握當(dāng)?shù)責(zé)犭娦枨笄闆r、電價(jià)、電能質(zhì)量要求和氣象狀況以及其他情況的基礎(chǔ)上，對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行成本和效率進(jìn)行有效管控的技術(shù);故障檢測(cè)和保護(hù)技術(shù)是在對(duì)比常規(guī)電力系統(tǒng)防控措施的基礎(chǔ)上，對(duì)引入的分布式電源進(jìn)行相應(yīng)的防控的技術(shù)。三、結(jié)語(yǔ)：通過(guò)對(duì)智能小區(qū)技術(shù)現(xiàn)狀的梳理和匯總，我國(guó)不僅提出了符合國(guó)情的智能小區(qū)結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)功能，還提出了智能小區(qū)通信體系及其核心技術(shù)，為試點(diǎn)和推廣智能小區(qū)建設(shè)提供了一定的參考依據(jù)。但是從實(shí)際執(zhí)行情況來(lái)看，我國(guó)的智能小區(qū)建設(shè)在信息集成度、用戶(hù)支持力和資金投入比等方面還存在較大差距，有待于日后的優(yōu)化與改善以及不斷地完善，進(jìn)而摸索一套成熟的智能小區(qū)建設(shè)與運(yùn)營(yíng)模式機(jī)制。