基于智能電網(wǎng)的AMI系統(tǒng)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上基于智能電網(wǎng)的AMI系統(tǒng) 院系： 班級： 姓名： 學(xué)號： 摘要：智能電網(wǎng)概念引起當(dāng)今電力行業(yè)最熱點(diǎn)的討論和研究，這也將是電力系統(tǒng)重大的變革趨勢及科技創(chuàng)新。作為智能電網(wǎng)中最重要的技術(shù)支撐模塊，AMI高級智能量測系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中擔(dān)當(dāng)著舉足輕重的角色，電網(wǎng)中很多智能化功能是由AMI實(shí)施和完成的，因此研究AMI系統(tǒng)對智能電網(wǎng)的理解是至關(guān)重要的。文章簡述了智能電網(wǎng)的概念和組成，AMI高級智能系統(tǒng)的組成和具體內(nèi)涵，在智能計(jì)量中發(fā)揮怎樣的作用，以及高級量系統(tǒng)AMI的應(yīng)用前景等。關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)、高級量系統(tǒng)、AMI引言：高級量測體系 ( advanced meteringinf ra

2、st ructure ,AMI)是智能電網(wǎng)的重要組成部分 ,也是智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的主要區(qū)別之一。世界各國提出智能電網(wǎng)概念的出發(fā)點(diǎn)并不一致。AMI是一個(gè)用來測量、收集、儲存、分析和運(yùn)用用戶用電信息的完整網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)。AMI的建立將徹底改變電力流和信息流單方向流動的現(xiàn)狀,為用戶和電網(wǎng)的雙向全面互動提供平臺和技術(shù)支持。用戶和電網(wǎng)的信息交互,將使用戶隨時(shí)掌握電網(wǎng)的負(fù)荷情況和電價(jià)信息,從而可以主動參與電網(wǎng)運(yùn)行;用戶側(cè)儲能裝置和分布式可再生能源的接入將改變配電網(wǎng)的潮流分布,在電價(jià)政策的合理引導(dǎo)下減小電網(wǎng)負(fù)荷的峰谷差 ,提高電力設(shè)施的利用率。一、什么是智能電網(wǎng)？智能電網(wǎng)作為下一代電網(wǎng)的基本模式，在全球范圍內(nèi)

3、的關(guān)注度已迅速升溫。智能電網(wǎng)，就是電網(wǎng)的智能化，也被稱為“電網(wǎng)2.0”，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)，其主要特征包括自愈、激勵(lì)和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。 美國電力科學(xué)研究院將智能電網(wǎng)定義為：一個(gè)由眾多自動化的輸電和配電系統(tǒng)構(gòu)成的電力系統(tǒng)，以協(xié)調(diào)、有效和可靠的方式實(shí)現(xiàn)所有的電網(wǎng)運(yùn)作，具有自愈功能；快速響應(yīng)電力市場和企業(yè)業(yè)務(wù)需求；具有智能化的

4、通信架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、安全和靈活的信息流，為用戶提供可靠、經(jīng)濟(jì)的電力服務(wù)。智能電網(wǎng)是經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的必然。近年來,美、歐等不少國家都相繼開展了智能電網(wǎng)的有關(guān)研究。到目前為止還都處于初級階段。美國電力科學(xué)研究院( EPRI)提出“Intelli Grid”概念,而美國能源部(DOE)則提出了“GridWise”。雖然二者稱謂不同, 但內(nèi)涵和目標(biāo)基本一致。在歐洲,則采用了“Smart Grid”。盡管智能電網(wǎng)在國際上還沒有統(tǒng)一的定義,但是總體來說,是使用健全的雙路通信、高級的傳感器和分布式計(jì)算機(jī)的電力傳輸和分配網(wǎng)絡(luò),其目的是改善電力的傳送和使用的效率、可靠性和安全性。二、智能電網(wǎng)的組成智能電網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)

5、主要由高級計(jì)量體系（AMI）、高級配電運(yùn)行（ADO）、高級輸電運(yùn)行（ATO）和高級資產(chǎn)管理（AAM）四大模塊構(gòu)成。AMI是一種用于先進(jìn)電表，能夠提供實(shí)時(shí)的雙向通信設(shè)施，是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)信息平臺，AMI是電網(wǎng)智能化建設(shè)的第一步，主要涉及大量的智能電表、傳感器等設(shè)備。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的深入，逐步實(shí)現(xiàn)配電、輸電智能化，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)電網(wǎng)資產(chǎn)運(yùn)行效率的提高。三、AMI的組成部分 AMI系統(tǒng)架構(gòu)主要由5部分組成，即AMI計(jì)量主站系統(tǒng)設(shè)備，數(shù)據(jù)集中器，通信通道，智能電表，及用戶戶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)。 AMI主站系統(tǒng)比較通常的電能計(jì)量在實(shí)時(shí)監(jiān)測，記錄、分析、控制及與外部系統(tǒng)接口功能等方面有大幅增加或增強(qiáng)，最大的優(yōu)勢體現(xiàn)在

6、兩個(gè)方面，一方面系統(tǒng)具備更大的存儲與分析能力來處理大量的技術(shù)數(shù)據(jù);另一方面信息的整合與共享。AMI可以及時(shí)準(zhǔn)確地提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)實(shí)時(shí)、及非實(shí)時(shí)的有價(jià)值的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和整合后的信息給其它供電系統(tǒng)，例如調(diào)度自動化EMS系統(tǒng)，配電自動化DMS系統(tǒng)，MIS系統(tǒng)等。AMI主站建立后，等同于建立了一個(gè)經(jīng)過整合及高度集成的綜合的信息平臺，在該平臺上AMI可以主動提供其它相關(guān)系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)和信息，同時(shí)其它相關(guān)系統(tǒng)亦可在此平臺拿取有價(jià)值的東西，簡言之，AMI可以與外部系統(tǒng)實(shí)時(shí)地以交互方式交換、共享數(shù)據(jù)和信息。上圖給出了AMI的體系結(jié)構(gòu)示意圖。四、AMI系統(tǒng)概述 AMI 系統(tǒng)是一個(gè)使用智能電表通過多種通信介質(zhì)，按需或以

7、設(shè)定的方式測量、收集并分析用戶用電數(shù)據(jù)、提供開放式雙向通信的系統(tǒng)，是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)信息平臺。AMI 不是單一的技術(shù)應(yīng)用，而是綜合現(xiàn)有和新的電力技術(shù)的整體架構(gòu)，包括擁有自動調(diào)溫系統(tǒng)等室內(nèi)控制的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能計(jì)量、計(jì)量裝置與區(qū)域數(shù)據(jù)集中器之間的通信網(wǎng)絡(luò)、與數(shù)據(jù)中心的通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（MDMS）以及數(shù)據(jù)在軟件平臺中的應(yīng)用。 從用戶的角度看，智能電表提供消費(fèi)數(shù)據(jù)給用戶和供電服務(wù)方，用戶更加清楚自己的電能使用狀況，同時(shí)，基于預(yù)設(shè)的消費(fèi)參數(shù)，負(fù)荷控制設(shè)備根據(jù)電價(jià)信息協(xié)調(diào)電力需求。高級用戶還可根據(jù)這些電價(jià)信息展開分布式電能資源（DER）。 電力用戶可根據(jù) AMI 數(shù)據(jù)制定電能消費(fèi)策略，甚至提供

8、電能交互服務(wù)。供電方使用后方系統(tǒng)來收集和分析 AMI 數(shù)據(jù)，以優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行，提高經(jīng)濟(jì)性及服務(wù)水平。 例如，AMI 在用戶斷電和出現(xiàn)電能質(zhì)量問題時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)信息反饋，使得供電方能夠快速地對電網(wǎng)的問題進(jìn)行定位。 同時(shí) AMI 的雙向通信使電網(wǎng)自動化成為可能。AMI 提供充足的系統(tǒng)信息可以實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的優(yōu)化管理，合理安排設(shè)備的維修、增添及替換。 這些都能夠極大地提高電網(wǎng)的效率和可靠性。五、AMI的應(yīng)用前景 智能電表作為AMI的基礎(chǔ)單元是系統(tǒng)中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。智能電表除了通常電表的基本計(jì)量功能外，主要優(yōu)勢為可編程和雙向計(jì)量功能的表現(xiàn)。電表用戶可根據(jù)用電的習(xí)慣和節(jié)電原則設(shè)定具體參數(shù)實(shí)施用電管理。為適配AMI

9、的實(shí)現(xiàn)，建立電表智能化網(wǎng)絡(luò)，智能電表支持即時(shí)讀取、遠(yuǎn)程接通和斷開;通過集成先進(jìn)的傳感和量測技術(shù)，智能電表還可以實(shí)現(xiàn)故障定位，電能質(zhì)量監(jiān)測與竊電監(jiān)測等。電網(wǎng)內(nèi)所有電表間遵循統(tǒng)一的互操作性強(qiáng)的技術(shù)規(guī)范和通信規(guī)約，使得電表及相應(yīng)智能設(shè)備在網(wǎng)內(nèi)可以即插即用，大大降低安裝維護(hù)和管理的工作量。 戶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)是基于AMI系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生的。每個(gè)戶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)(例如家庭網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)連接著家庭內(nèi)幾乎所有用電設(shè)備)安裝有顯示器，用戶可以通過它了解當(dāng)前的供電政策，階梯電價(jià)和費(fèi)率時(shí)段，從而自由選擇用電模式，包括控制家庭電器的開關(guān)?；谥悄茈娋W(wǎng)的概念，用戶還可以決定投資安裝何種分布式發(fā)電和儲能設(shè)備(例如屋頂太陽能光幅發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、小

10、型熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電設(shè)備、混合動力發(fā)電車)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)提供的信息決定何時(shí)啟動或者關(guān)閉這些設(shè)備，例如電價(jià)高時(shí)斷開電網(wǎng)供電，啟動分布式發(fā)電和儲能設(shè)備;在電價(jià)低時(shí)可以利用分布式發(fā)電和儲能設(shè)備向電網(wǎng)售電或充電。戶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)自動化的目的可以達(dá)到削峰平谷，減少浪費(fèi)，節(jié)省能源。6、 建設(shè)智能輸電網(wǎng)的幾點(diǎn)建議1. 預(yù)防大面積停電2. 推進(jìn)電力市場化3. 實(shí)施節(jié)能減排4. 發(fā)展和應(yīng)用超導(dǎo)技術(shù)5. 研究大容量儲能技術(shù)七、發(fā)展的設(shè)想 為解決上述問題，今后最終達(dá)到AMI的技術(shù)條件，應(yīng)進(jìn)行分布實(shí)施。首先將表計(jì)更換為電子表，逐步過渡到智能電表。系統(tǒng)的實(shí)施步驟，將經(jīng)歷4個(gè)階段發(fā)展，即自動抄表(AMR)、先進(jìn)計(jì)量管理(AMM)、先進(jìn)量測

11、架構(gòu)(AMI)、及先進(jìn)架構(gòu)(AI)。 為做好AMI，對照智能計(jì)量實(shí)現(xiàn)的歷程，AMI的實(shí)現(xiàn)需要分階段逐步實(shí)施，可進(jìn)行小規(guī)模的試點(diǎn)，以點(diǎn)帶面，全面開展。主要的實(shí)施階段分為：(1)智能電表投放安裝;(2)完善自動抄表;(3)鋪設(shè)智能終端網(wǎng)絡(luò);(4)建立雙向通信系統(tǒng);(5)研發(fā)使用主站高級應(yīng)用軟件。因?yàn)锳MI是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，國內(nèi)各電網(wǎng)公司的現(xiàn)狀差異較大，所以研究內(nèi)容，試點(diǎn)規(guī)模，實(shí)施階段會根據(jù)各自的具體情況完成。八、結(jié)束語 近年來，智能電網(wǎng)概念引起當(dāng)今電力行業(yè)最熱點(diǎn)的討論和研究，AMI系統(tǒng)已經(jīng)越來越得到更多國家的使用和認(rèn)可，智能電網(wǎng)的迅猛發(fā)展也有效的促進(jìn)了AMI系統(tǒng)的更新和發(fā)展。AMI系統(tǒng)通過其通信網(wǎng)絡(luò)，把用戶和電力公司