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智能用電社區(qū)系統(tǒng)架構設計
智能用電社區(qū)在實現(xiàn)雙向互動服務，滿足電動汽車、分布式電源規(guī)�；尤胄枨�，提高終端用戶能源利用效率等方面表現(xiàn)出很好的效益。下面yjbys小編為大家準備了關于智能用電社區(qū)系統(tǒng)架構設計的文章，歡迎閱讀。
1 國內(nèi)外智能用電社區(qū)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 國外智能用電社區(qū)的發(fā)展概述
隨著智能電網(wǎng)關鍵技術的突破，世界各國有關智能用電社區(qū)的研究與應用迅速發(fā)展。推動清潔能源的綜合利用，提高居民終端能源利用效率，促進節(jié)能減排，實現(xiàn)電網(wǎng)與居民用戶之間的良性互動，成為了世界各國發(fā)展智能用電社區(qū)的共同目標�；谏鲜瞿繕耍澜绺鲊⒆阌诒緡鴮嶋H，積極參與智能用電社區(qū)的研究與實踐，呈現(xiàn)出不同特點。
2008年，美國Xcel Energy公司宣布在博爾德(Boulder)建設美國首個智能用電社區(qū)，為社區(qū)內(nèi)每戶家庭安裝智能電表，可直觀地了解實時電價信息，引導用戶合理安排用電時段。此外，社區(qū)內(nèi)鼓勵分布式清潔能源接入，用戶可以根據(jù)實時電價信息，優(yōu)先選用清潔能源發(fā)電。從2001年起，意大利ENEL公司共投資21億歐元改造、安裝智能電表，是世界上最大規(guī)模的智能電表安裝項目，為智能用電社區(qū)的前期建設打下了良好的基礎。2008年，荷蘭啟動阿姆斯特丹智能用電社區(qū)的建設工作，其中包括智能供電系統(tǒng)、照明路燈改造、智能電表、智能樓宇、電動汽車等17類示范工程項目。法國、比利時、德國等歐盟國家相繼開展了針對1 000戶家庭住宅的“Econ Home Project”的住宅節(jié)能示范項目。日本針對本國實際，基于家庭能效管理目標，規(guī)劃建設100個智能用電社區(qū)，開展家庭節(jié)能的相關技術研究，包括智能電表、家庭節(jié)能管理系統(tǒng)、清潔能源接入、電動汽車等。
1.2 國內(nèi)智能用電社區(qū)的發(fā)展概述
智能用電社區(qū)建設是我國在智能用電領域的初期實踐之一。20世紀90年代，基于智能用電理念的智能社區(qū)規(guī)劃與建設逐步開展起來。2000年，建設部開展社區(qū)智能化標準的編制工作，批復了廣州匯景新城、上海怡東花園等7個社區(qū)為國家家居示范工程智能化社區(qū)。2003年，建設部發(fā)布了《居住小區(qū)智能化系統(tǒng)建設要點與技術導則》、《居住區(qū)智能化系統(tǒng)配置與技術要求》，明確了技術指導要求和相關標準。
自2009年以來，國家電網(wǎng)公司在全國各地廣泛開展智能用電社區(qū)的試點工作。目前，國家電網(wǎng)公司確定了在北京、天津、江蘇、浙江、吉林、福建、河南、重慶、四川、寧夏等14個省市開展智能用電社區(qū)及電力光纖到戶試點項目建設。
2 智能用電社區(qū)系統(tǒng)架構設計
智能用電社區(qū)采用先進通信技術，打造通信網(wǎng)絡社區(qū)全覆蓋，通過用電信息采集、雙向互動服務、配網(wǎng)自動化、電動汽車充電、分布式電源協(xié)調(diào)控制、智能家居等關鍵技術，通過智能電表對用戶供用電設備、分布式電源、公共用電設施等進行實時監(jiān)測，提高終端能源利用效率，為用戶提供優(yōu)質便捷服務，支持“三網(wǎng)融合”服務，可實現(xiàn)對小區(qū)安防等設備和系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)控制。
根據(jù)國內(nèi)外智能用電社區(qū)的發(fā)展現(xiàn)狀及相關技術分析，結合我國智能電網(wǎng)規(guī)劃建設實際，考慮智能電網(wǎng)環(huán)境下用戶側互動服務需求，歸納總結智能用電社區(qū)系統(tǒng)的基本邏輯架構主要分為三層，分別為通信網(wǎng)絡層、信息采集層和業(yè)務應用層。它們對應著多個工作子系統(tǒng)，分別為先進通信網(wǎng)絡系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)、雙向互動服務系統(tǒng)(平臺)、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)、分布式電源管理系統(tǒng)、電動汽車充電管理系統(tǒng)、智能家居服務系統(tǒng)等。
�、偻ㄐ啪W(wǎng)絡層是智能用電社區(qū)系統(tǒng)架構中至關重要的環(huán)節(jié)，是聯(lián)接電網(wǎng)與用戶的橋梁，是各工作子系統(tǒng)的生命線。通信網(wǎng)絡層主要由電力和公用業(yè)務相關通信網(wǎng)絡構成，其中電力通信網(wǎng)絡主要負責用電信息采集、雙向互動服務、配網(wǎng)自動化、分布式電源、電動汽車以及儲能裝置的充放電管理，區(qū)間段覆蓋到變壓器出口至用戶側智能電表、電動汽車充電樁、分布式電源以及公共用電設施;公用業(yè)務通信網(wǎng)主要負責電話、有線電視、互聯(lián)網(wǎng)、智能家居設備的通信管理。其中電力通信網(wǎng)絡是專網(wǎng)通信形式，主要包括230 MHz無線窄帶通信、電力光纖通信以及同步碼分多址無線寬帶通信。
�、谛畔⒉杉瘜邮菍τ脩粲秒娦畔⑦M行實時采集和監(jiān)控的系統(tǒng)，位于用戶側，通過智能電表和智能終端計量設備，結合應用社區(qū)電力光纖、電力線纜及無線等通信技術，實現(xiàn)傳感測量、信息實時采集、信息監(jiān)測與處理、異常用電分析等功能，為其他子系統(tǒng)提供基礎用電信息支撐，滿足智能服務需求。同時，整合電動汽車充電、分布式電源及儲能裝置接入的信息采集與監(jiān)控系統(tǒng)，將其統(tǒng)一管理，協(xié)調(diào)調(diào)度，為智能用電社區(qū)提高基礎用電信息，有效地服務居民用戶多樣化的用電需求。電動汽車充電、分布式電源及儲能裝置監(jiān)控系統(tǒng)完成電量計量、監(jiān)控管理功能，主要包括有序充電管理、分布式電源與儲能并網(wǎng)實時監(jiān)控、運行監(jiān)控，與營銷業(yè)務管理系統(tǒng)進行信息交互，完善用戶檔案管理。
③業(yè)務應用層是電網(wǎng)與用戶互動的有效載體，主要以雙向互動平臺為基礎，有效融合營銷業(yè)務、用電信息采集、配網(wǎng)自動化、95598等工作子系統(tǒng)的多樣化業(yè)務，提供常規(guī)用電服務、智能用電服務和社會增值服務等業(yè)務應用。智能用電子系統(tǒng)通過家居智能終端、95598網(wǎng)站等途徑給用戶提供靈活、多樣的雙向互動服務，為用戶提供信息查詢、智能控制、用電輔助決策等服務，實現(xiàn)智能用電的增值服務。配電自動化子系統(tǒng)完成社區(qū)低壓配電系統(tǒng)的設備監(jiān)測控制、用戶故障自動報修，提高供電可靠性和停電搶修的及時性，滿足用戶高質量的用電需求。智能家居子系統(tǒng)通過自助用電服務終端繳納電費，通過95598網(wǎng)站進行信息交互，實現(xiàn)電力光纖到戶，支持三網(wǎng)融合。
3 智能用電社區(qū)關鍵技術應用
智能用電是智能電網(wǎng)發(fā)展的客觀要求，也是低碳智慧城市的外在表現(xiàn)。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，人民生活水平的日益提高，居民用戶期望居住社區(qū)能提供更低碳、節(jié)能、環(huán)保、便捷的供電服務，智能用電社區(qū)應運而生。然而，現(xiàn)階段的智能用電社區(qū)試點中，存在運行管理技術滯后、設備集成技術不成熟等問題，無法滿足用戶多樣化的用電需求。因此，需要從技術內(nèi)涵的角度對智能用電社區(qū)的先進通信設計、互動服務技術、智能家居技術、分布式電源技術等關鍵技術進行深入研究。
�、傧冗M通信技術。先進通信系統(tǒng)是智能用電社區(qū)建設的關鍵環(huán)節(jié)，是智能用電社區(qū)的骨架。先進通信技術是為系統(tǒng)安全、可靠運行提供信息傳輸通道和技術保障。當前的通信技術主要存在光纖復合低壓電纜技術、電力線寬帶通信技術、基于以太網(wǎng)方式的無源網(wǎng)絡光通信技術。通過運用先進通信技術，實現(xiàn)了電網(wǎng)與用戶的雙向互動，獲取用戶側實時數(shù)據(jù)，有效引導用戶參與電網(wǎng)移峰填谷，提高終端用戶能源利用效率。
�、诨臃⻊占夹g�；有允侵悄茈娋W(wǎng)的重要特征之一�；臃⻊障到y(tǒng)是電網(wǎng)與用戶友好交流的信息匯集地，也是構建智能用電服務體系的關鍵環(huán)節(jié)。智能用電社區(qū)雙向互動服務技術包含自助用電服務終端技術、95598互動服務技術以及智能交互終端技術。通過運用互動服務技術可以提升現(xiàn)有用電服務水平，開展智能化用電業(yè)務應用，為第三方開展其他社會增值服務提供有效的技術支撐。
�、壑悄芗揖蛹夹g。在智能用電社區(qū)范圍內(nèi)，智能家居技術主要包括智能家電、智能插座、智能終端技術等。通過安裝智能交互終端、智能家電、智能插座、智能手機、計算機等設備，實時采集家用電器的用電信息，針對異常用電信息，進行數(shù)據(jù)檢測與分析，并上報處理信息。通過智能交互終端連接通信網(wǎng)絡，運用95598網(wǎng)站、智能家居服務系統(tǒng)(平臺)完成智能家居用電信息的雙向遠程管理任務，優(yōu)化居民用戶的生活方式，提升家居生活的舒適性與安全性。
�、芊植际诫娫醇夹g。智能用電社區(qū)是有效接納清潔能源的載體。智能用電社區(qū)允許多種不同類型的發(fā)電與儲能系統(tǒng)無縫接入，實現(xiàn)用戶側分布式電源的即插即用，從而形成微電網(wǎng)模式，具有并網(wǎng)運行和孤島運行兩種運行方式。智能用電社區(qū)內(nèi)分布式電源(微電網(wǎng))的關鍵技術主要有實時通信、能量管理、電力電子、故障檢測與繼電保護等技術。智能用電社區(qū)的微電網(wǎng)模式可以提高供電可靠性、電能質量以及清潔能源的利用效率，還可以實現(xiàn)定制電力服務。
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