智能配用电及通信技术(2015)

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数字智能配电网中通信传输技术的应用

数字智能配电网中通信传输技术的应用

数字智能配电网中通信传输技术的应用
数字智能配电网作为传统配电网向智能化转型的代表,其技术含量和复杂度都远高于传统配电网。

在数字智能配电网中,通信传输技术则扮演着不可或缺的角色,它不仅保证了数字智能配电网系统信息的及时、安全、可靠传输,而且还支撑了数不胜数的重要功能。

首先,通信传输技术为数字智能配电网的智能化升级提供了关键支持。

数字智能配电网通过物联网、云计算、大数据等技术实现对配电设备、用电行为以及同城能源互联互通等的实时监测和分析。

这些数据需要在通信网络上的传输才能实现数字信息化进程,而且传输速度和性能也是决定其智能化程度、综合控制能力和服务质量的重要因素。

其次,通信传输技术保障了数字智能配电网的安全稳定运行。

数字智能配电网中,有着大量分布式电源、储能设备、微电网、电动汽车等新业态,众多设备连接的复杂性很高,需要通过通信传输技术来实现设备间的及时交互。

通信传输技术可以对此类设备运行状态进行实时监控和管理,及时识别并响应故障,从而保障了数字智能配电网的安全稳定运行。

最后,通信传输技术提升了数字智能配电网的智慧化服务水平。

数字智能配电网中,用户用电行为及用电质量数据需要实时传输,方便智能化系统对用户需求进行动态预测、自适应控制,而通信传输技术则实现了其中数据及时采集和传输的功能。

此外,通信传输技术的不断创新还支持数字智能配电网的代理交易、能源交易等业态的拓展,为用户提供了更加细致、个性化
的服务。

可以说,通信传输技术是数字智能配电网中一项至关重要的技术支撑。

未来数字智能配电网的发展将进一步依赖于通信传输技术的创新和应用,使得数字智能配电网逐步向着更加安全、智能、高效、环保的方向发展。

智能配电台区技术方案

智能配电台区技术方案

智能配电台区技术方案一、智能配电台区概述智能配电台区是指将智能化技术应用于配电台区,实现对电力设备的监测、控制、保护和管理等功能的集成系统。

它通过采用先进的传感器、通信技术和数据分析算法,实时获取台区内的电力运行数据,并对其进行处理和分析,从而实现对台区的智能化管控。

二、智能配电台区的组成部分(一)智能变压器智能变压器具备监测油温、油位、绕组温度等关键参数的能力,同时能够根据负荷情况自动调整输出电压,实现节能降损。

(二)智能开关设备包括智能断路器、负荷开关等,能够实现远程控制、故障诊断和自动隔离,提高供电可靠性。

(三)智能传感器用于采集电流、电压、功率、功率因数等电气参数,以及环境温度、湿度等信息,为系统的运行分析提供数据支持。

(四)通信网络构建高速、可靠的通信网络,将台区内的设备数据传输至监控中心,常见的通信方式有光纤通信、无线通信等。

(五)智能监控终端作为台区的核心控制单元,负责数据的采集、处理和控制指令的下达,具备强大的数据分析和处理能力。

三、智能配电台区的关键技术(一)高级量测技术通过高精度的传感器和智能电表,实现对电力数据的精确测量和实时采集,为电能计量、负荷预测和需求响应提供基础。

(二)智能控制技术基于采集到的数据,运用智能算法进行分析和决策,实现对台区内设备的优化控制,如无功补偿、变压器调压等。

(三)故障诊断与自愈技术利用数据分析和人工智能算法,及时发现和诊断故障,并通过智能开关设备的快速动作实现故障的自动隔离和恢复供电,减少停电时间。

(四)能源管理技术对台区内的能源消耗进行监测和分析,制定合理的能源管理策略,实现节能减排和成本降低。

(五)信息安全技术保障智能配电台区的数据安全和通信安全,防止数据泄露和恶意攻击,确保系统的稳定运行。

四、智能配电台区的功能实现(一)实时监测与数据采集对台区内的电气设备运行状态、电能质量、负荷情况等进行实时监测,并将数据上传至监控平台。

(二)远程控制与操作通过通信网络,实现对台区内开关设备的远程分合闸操作,便于运维人员进行远程控制和管理。

智能用电

智能用电

持系统功率和联络线功率接近额定值。电网电压不平衡情况下,有很多的
控制策略。同样,基于小区的微网独立运行时,因为外电网供电对小区的 负荷平衡能力不存在,需要小区内的分布式电源实现AGC功能,我们考 虑用小区内的储能,实现供电出力调节。
26
Diagram:智能小区创新点
功能创新
•小区供电电源切换技术 •小区微网负荷平衡技术 •家庭用电设备分类负荷控制 •小区电源并网控制技术
拟负荷:1260kW谷时段小区模拟负荷:
120kW平时段小区模拟负荷:500kW
24
Diagram:智能家居配置
智能家居计量与负荷控制系统,由分布式计量装置、分布式 智能空气开关、双向计量的智能电表等组成。设计一个开放式的 体验馆,主要家用电器有:电冰箱、热水器、空调、电磁炉、电 视机、电脑及室内照明灯等。具体配置为: 电冰箱:1.5kW 热水器:1.5kW 空调: 1.5kW x 2 电磁炉:2.0kW x 2 电视机:0.5kW 电脑: 0.5kW x 2 照明灯:0.5kW x 4 无线路由:0.2kW 智能电表:0.01kW
智能量测是结 合智能技术与 智能元件实现 智能测量,对 测量对象值进 行智能甄别, 获得可靠精确 的实时数据。
Diagram:与传统用电的比较
与传统用电相比,智能用电最突出的效应是节能,通过 供电企业与电力用户之间的实时双向互动,用户可以查询用 电信息,并根据电价和电网的负荷状态,灵活调整电器启用 时间,并实现分布式电源接入,提高用电经济性和安全性, 供电企业可以获取用户的用电信息,提供优化用电策略,引 导用户科学用电。它不仅能够指导用户经济、合理用电,构 建的智能双向交互平台还将带给人们更加舒适、安全、便捷 的生活。
用电信息采集 是通过对配电 变压器和终端 用户的用电数 据的采集和分 析,实现用电 监控、推行阶 梯定价、负荷 管理等目的

智能配电网通信业务需求分析及通信方案

智能配电网通信业务需求分析及通信方案

智能配电网通信业务需求分析及通信技术方案摘要:配电通信网是发展智能配电网的基础条件,随着智能配电网、分布式新能源站和智能用户的接入,配电通信网的业务需求发生了很大变化。

本文分析了智能配电网各部分(高级量测体系、高级配电运行、高级输电运行、高级资产管理)通信业务需求,并初步给出了主要采用配网光纤、宽带无线接入方式实现智能配电网通信技术方案,为进一步智能配电网通信规划设计提供参考。

关键词:智能电网、智能配电网、高级配电运行(ADO)、高级量测体系(AMI)、智能配电通信网Smart distribution network communication communications services requirements analysis and communication technology programHuangsheng (Guangdong Electric Power Design Institute Guangzhou GuangDong 510663)Abstract:Distribution communication network is the base of the Smart distribution network. With the smart distribution network, distributed new energy stations and smart user access, distribution communications network services requirements great changes have taken place. This paper analyzes the various parts of the Smart distribution Grid (AMI,ADO,ATO,AAM) communications business requirements, and a preliminary paper mainly uses distribution Grid optical fiber, broadband wireless access Smart distribution Grid Communications Technology Program, in order to further Smart distribution Grid communications planning and design for reference. Keywords: Smart Grid, Smart distribution Grid, ADO, AMI, Smart Grid distribution communication network一、前言1.1 智能电网与智能配电网近来国外和国内的“智能电网”的研究很热[1-3]。

通信技术在智能配电网中的应用探讨

通信技术在智能配电网中的应用探讨

Z HAI h -o g HEW e — n C NG a - n WANG W e r n Y G ig i n , nwe , HE S h Y nj , u i e , AN L n —
ABSTRACT:Th s a e all z s h p’s n st a in f t e r d to o e n S l t l i Sh n i o i ̄ . i p p r l y e t e l e t iu to o h p o uc in f brwi g O’ I l n a e gUl a x Pr vn 。 e
载波通信 、 T业 总线 通 信 等 。 此 , 个 电 力环 节 需 要有 与 其 每 配 且 实 的 网络 建 设 模 型 、只 有 建立 文 _ 统 一 的 通信 网络 模 型 , 【 + J 才 能 得 到更 好 的 、 模 的 推 广 和应 大规 配 电 环节 是整 个 智能 电
通 信 节 点 基 本 沿 街 发散 , 布 广 、 要 求 手 托 手 和 带 状 组 网 , 维 护 分 分 可
支 多
信网络技 术也不尽相同 , )纤通信 、 如 匕 无线通信 、I I 通信 、 , 电力线
配 电管 理 系 统 的 通 信 方式 多样 复 杂 )纤为传输骨十 . t 电力载波为补充
科技情报开发与经济
文章 编 号 :0 5 6 3 ( 0 0 3 — 15 0 l0 — 0 3 2 1 )6 0 3 — 4
S IT Ct N O MA 、 N D V L P E T&E O O  ̄ C— E I I I R 'O E E O M N : I I C N M
21 0 0年 第 2 卷 0
大 , 农 民增 收 、 为 农业 增 效 做 … 更大 贡献 。

智能配用电网通信技术应用研究

智能配用电网通信技术应用研究

点 . 配用 电通信 网建设 与 维护具有 借鉴 意 义 。 对
j 关键 词管理
中图 分 类 号 : TN9 5.5 TN9 5. 1 8 3; 1 5 文献标志码 : B 文 章 编 号 : 0 5 6 ( 01 0 - 0 5 0 1 0 -7 41 2 2) 3 0 7 - 5
护 , O U设备 选 择接 人不 同的 O T 由 N L 。少 数线 路
为 多 电 源 T接 网架 , 不 能 形 成 2条 “ 拉手 ” 在 手 通
状组 网, 采用 双 P N E O U为 信息 采 集终 端 , O l N 并 预 留光 功率 裕 量 。 期规 划 时每个 OL 初 T的 P N 口 O
且建 成 具 有 冗余 、 用 、 备 自愈 、 成 本 、 盖 广 、 低 覆 可
靠性 高 的城市 配用 电通 信 网络 。
1 E ON 组 网技 术 P
EO P N是新 型 的 光纤 接 入 网 技术 ,采 用 点 到
多点 结构 , 以太 网上 提供 多种 业务 。 物理 层采 在 在 用 P N技 术 , 线 路终 端 ( pi lLn emia, O 光 O t a ie T r n l c
1 E ON“ 拉 手 ” 构 . 2 P 手 结
“ 手拉 手 ”结 构 适 用 于一 次 线 路 网架 结 构 为 “ 拉手 ” 手 型的结 构 , 可根 据线 路 环 网箱 、 开关 站分 布 , 用 双 链 型通 信 网络 , 成 “ 拉 手 ” 护 , 采 形 手 保 线 路 两端 分 别 在 2个 变 电站 的 O T设 备 上终 结 , L 采 用 双 P N 口的 O U作 为信 息 采集 终 端 ,主干线 O N 采 用 “ 拉手 ” 护方 式 , 支线 采用 链形 组 网 。 手 保 分 典 型 E O “ 拉手 ” P N手 结构 示 意如 图 1 示 。 所

通信技术在智能电网中的应用需求研究

通信技术在智能电网中的应用需求研究

下面从电力行业价值链 中新能 源、 电 、 输 变电 、 电、 电、 配 用
调 度 6个环节提 出智能化 目标 。
211新 能 源 ..
在 新能源 领域 ,广东 电网 瞄准国 内外技 术发展 的最前沿 , 参 与 了 8 3分 布式能 源及 微 网的试点应 用 ,组 织开展 了储能技 6
术 的研究 与储能 电站的建设 ,形成 了分布式供 能系统及 微 网的 相 关技 术标准和运行规程 。 但依然存 在不足 :大容量储 能系统 的设 计 、监 测 、管理 与 保护技 术有待 深入 研究 ;高渗透 间歇性能 源的 区域 电网关键 技
术有待研 究 ;含分 布式 电源的微 电网关键技 术有待 深入 的系统
在 配电领域存在 较大的提 升空间 :配 电网、馈线 自动化 水
还存在 以下 内容有待 提高和研究 : 直流并联 电网运行管 交 理的水 平 ,电 网一 体化运行水 平 ,大 电网运行状态 感知 、风 险
评估 、故 障诊断与调度 技术水平 ,大 电网安 全稳定 和运 行效率 的柔性控制能力 , 电力系统二次安全 防护能力和应急恢复水平 , 考虑分 布式新能 源接人 的协 调控制技术 ,多系统 、多 目标的智 能调度技术支持系。
系统 、WA S M 技术支撑系统和 A C系统 ,提升 了调度决策 的精 V
细化水平。
广东 电网在 智能配 电领域 起步略晚 , 目前在少部分 城市开 展 了配 电 自动化 的试点 建设 ,出台了电动汽 车充 电设施 相关标 准 规范 ,开展 了馈线 自动化试点工 作 ,启动 了智 能配 电示 范小 区的建设 ,开展 了配 网防雷和故 障精 确定位技 术的研究 与应用 工作 , 强化 了配网线路 结构 ,提升了供电可靠性。

国内智能配电网发展历程

国内智能配电网发展历程

国内智能配电网发展历程随着科技的不断进步,智能化已经渗透到各个领域,智能配电网作为能源领域的一部分也在不断发展壮大。

今天我们将回顾一下国内智能配电网发展的历程,以及未来的发展前景。

第一阶段:概念提出与初步探索(2000年-2010年)2002年,欧洲提出了智能电网的概念,将信息、通信和控制技术引入到电力系统中,以实现电力系统的智能化、高效化和可靠化。

2009年,国家电网公司提出了“五步走”战略,其中包括发展智能电网。

这一阶段,国内对智能配电网的研究主要集中在理论探讨和技术验证阶段,探索智能电网的概念框架和技术路径。

第二阶段:技术应用与示范工程(2010年-2015年)2010年,国家电网公司启动了国家重大科技专项“智能电网关键技术与装备研发及示范”,标志着我国智能电网进入了大规模研究和示范阶段。

各地区相继启动了智能配电网示范工程,如国网上海电力的“上海市智能配电网及分布式电源综合示范项目”、国网浙江电力的“智能配电网示范工程”等。

在这一阶段,国内智能配电网的建设取得了较大的进展,技术应用和示范工程不断丰富和完善。

2015年,国务院印发《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》,在电力领域提出了“互联网+智能能源”等相关概念,为智能配电网的发展提供了政策支持。

2016年,国家电网公司发布了“十三五”规划,提出了推进智能电网建设的任务和目标。

在这一阶段,政策扶持为智能配电网的发展提供了良好的政策环境,也促进了智能电网产业的快速发展。

第四阶段:智能化转型与智能能源系统(2020年-至今)2020年,国家能源局和国家发展改革委联合发布了《关于加快智能能源发展的指导意见》,提出了推动能源领域智能化转型和智能能源系统建设的任务和要求。

在这一阶段,国内智能电网逐渐向智能能源系统转型,智能配电网与分布式能源、储能设备、电动汽车、智能家居等能源领域的智能化设备相互融合,形成了智能能源生态系统。

未来展望:随着经济发展和科技进步,智能配电网将继续处于快速发展的趋势。

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基 于 IEC61968的 信 息 交 换 总 线 ( 安 全 Ⅰ 区 和 Ⅱ 区 )
配电主站 上级调度系统 通信网(骨干层)
配电子站
配电子站
通信网
通信网
柱上开关环网柜 柱上开关 集中型馈线自动化
环网柜 开闭所 环网柜 就地型馈线自动化
配网智能型管理系统
分布式电源 / 储能装置 / 微网接 入
高级配电 自动化 系统
分段开关
分段开关
联络开关
开关之间的时序配合
集成型调配 一体化系统
配 电 G IS 系 统
地 理 信 息 系 统
生产管理系 统 ( P M S)
故障报修系统 TCM(95598)
营销管理 系 统 (C IS )
用电信息 采集系统
A M / F M / G I S
基 于 IEC61968的 信 息 交 换 总 线 ( 安 全 Ⅲ 区 和 Ⅳ 区 ) 反向安全隔离 正向安全隔离
BM15 有序用电管理 市场与需求侧
BM14 能效管理
BM10 计量体系管理
BM11 电能信息采集
电能计量及信息采集
财务管理
安全生产
协同办公
人力资源
物资管理
项目管理
综合管理
外部单位
营销业务应用
用电信息采集系统
...
应用服务器
信息内网
数据库服务器
前置采集平台
前置采集服务器
信息内网
防火墙
通信接口机 通信接口机
内外网强 隔离装置
主站
通信接口机 通信接口机
通信信道
光纤专网
GPRS/CDM A 无线公网
230MHz 无线专网
宽带无线 专网
现场终端
集中器 集中器
窄带载波 载波 采集器
各类专变用户
集中器
无线传感 器网络
专变终 端
专变终 端
...
RS-485 RS-485
...
采集器
RS-485
RS-485
用户用电信息采集系统 层次型结构示意图
配电
5 30
17
40
输电
95
70
60
83
停电时间
损耗
投资比例 (发达国家)
运营成本 (美国)
智相对不足,自动化、智能化程度远 低于输电网,已成为制约电力系统发展的瓶颈。
– 国际上发电、输电、配电投资比例一般在1:0.45: 0.7左右,中国在2000年前的投资比例是1:0.21: 0.12。
用电信息采集-术语和定义
2)用电信息采集终端
是对各信息采集点用电信息采集的设备,简称采集终端。可以实现电能 表数据的采集、数据管理、数据双向传输以及转发或执行控制命令的设备。 用电信息采集终端按应用场所分为专变采集终端、集中抄表终端(包括集中 器、采集器)、分布式能源监控终端等类型。
3) 专变采集终端 专变采集终端是对专变用户用电信息进行采集的设备,可以实现电能表 数据的采集、电能计量设备工况和供电电能质量监测,以及客户用电负荷 和 电能量的监控,并对采集数据进行管理和双向传输。
...
载波预付费电能表 预付费电能表
...
预付费电能表
...
计量装置
计量装置
电力用户
居民及低压一般工商业用户
专变用户
农排灌
居民户
趸售户
低压单相一般 工商业用户
低压三相一般 工商业用户
公用配变 关口计量点
中小型专变用户
大型专变用户
用电信息采集-术语和定义
1)电力用户用电信息采集系统
是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的系统,实现用电 信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信 息发布、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等功能。 包括5类用户和1个公变考核计量点: A类——大型专变用户 B类——中小型专变用户 C类——三相一般工商业用户 D类——单相一般工商业用户 E类——居民用户 F类——公变考核计量点
用 电 信 息 采 集 系 统
电力营销业务模型
客户服务与客户关系 BM17 BM07 客户联络 95598业务处理 BM01新装、 增容及变更用电 BM02 供用电合同管理 BM16 客户关系管理 BM06 用电检查管理 综合管理 营销分析与辅助决策 BM18 稽查及工作质量 BM19 客户档案资料管理 BM12 市场管理 BM08 资产管理 BM09 计量点管理 BM13 线损管理 BM05 电费收缴及账务管理 电费管理 BM03 抄表管理 BM04 核算管理
6.2 用电信息采集系统
智能用电服务体系建设是推进电网发展方式转变、建设 坚强智能电网的必然要求。在用电环节,构 建 “大 营 销 ” 体系,拓展面向信息化、自动化、互动化的服务 能力,实 现电网与客户能量流、信息流、业务流实时互 动,构建客 户广泛参与、市场响应迅速、服务方式灵活 、资源配置优 化、管理高效集约、多方合作共赢的新型 供用电模式。 用电信息采集系统承担着用电信息自动采集、高效共享 和实时监控的重要任务,是智能用电服务体系的重要基础 和用户用电信息的重要来源。建设坚强智能电网,客观要 求必须建设好用电信息采集系统,实现覆盖公司系统全部 用户、采集全部用电信息、支持全面电费控制的目标。
国内配用电系统建设发展曲线
发 展 度
建设 高潮
平稳 发展
反思
制定 标准
试点
起步
1995
199
200 1
2004
200
2009 时间
智能配电网的新挑战
新能源
新负荷
新型配电网 (智能配电网)
新要求
新技术
建设智能电网,配电网是重点
• 直接面向用户,作用举足轻重。
– 对供电质量有着决定性的影响 – 损耗、投资(合理情况下)、运营成本远大于输电网
配电自动化主站系统的总体功能架构
配电终端
FTU/DTU/T TU
广域分布式数据 采集处理
EMS 实时数据 实时数据
运行监视及优化
综合可视化 馈线自动化 配电网运行监控 配网模型管理
静态电网模型
停电分析
智能数据分析
智能化应用 配网应用软件
计划停电 抢修指挥
故障停电 调度运行
配网仿真培训 智能配电网调控一体化支撑平台

与智能用电 系统互动
经济运行 与协同 调度
集成型配电自动化系统
配电网的发展方向:智能微网
风力发电站
飞轮储能
冷/热储能 太阳能发电站 微网控 制中心 柴油发电机组
Other Consumers
中压配电网
电力用户
智能微网技术的定义
由各种分布式电源/微电源、储能单元、负荷以及监 控、保护装置组成的集合 可在并网运行和孤岛(自主)运行2种模式间切换 通过相关控制装置间的协调配合,可以同时向用户 提供电能和热能 根据实际情况,系统容量一般为数千瓦至数兆瓦 通常接在低压或中压配电网络中 目前主要应用 单一种类可再生能源发电场、(冷 ) 热电联供系统
信息 处理
导线 状态 分析
杆塔 气象 状态 条件 分析 分析
电能 调度 管理
电能 质量 控制
精细 用能 管理
信息 双向 互动
电力综合信息平台数据库 信息 传输
电力宽带专用网(光纤/宽带无线接入)+3G
链式传感网
极端环境传感网
大规模传感网 潮流 电能 分布 质量 配电 计量 考核 居民 用电
智 能 电 网 标 准 制 定
日 本 已 经 建 立 了 多 个 微 网 工 程
微网的关键技术— 并网、保护和通信技术 电力电子技术:并网逆变器(整流器)、静态开关、电能 质量控制装置 故障检测与保护:过压和欠压保护、反孤岛和低频保护 通信技术:在采集不同特性的单元信息的基础上,通过配 网级、微网级、单元级各控制器间的通信来实现
SDH
E1/10M switch 配电子站 1 配电子站 2 optical cable 配电子站 3
配变终端设备(TTU) 馈线终端设备(FTU) 开闭所终端设备(DTU)
FTU DTU
TTU DTU
配电自动化系统的三个发展阶段
• 1)简易型配电自动化系统(DA)
是以馈线自动化(FA)为主的实时应用系统。
• 智能电网的“新意”主要体现在配电网上
– 可再生能源发电(分布式电源)主要在配电网接入。 – 支持需求侧响应,实现与用户互动,创新用户服务的 着眼点在配电网。
智能配电网的关键技术
• 配电自动化 • 配电网自愈 • 有源配电网 • 微电网 • 柔性交流配电 (DFACTS) • 高级量测体系 (AMI) • 用户互动技术
加 拿 大 B C 和 Q u eb ec 开建 微 网 示 范 工 程
2005, 欧 洲 提 出 “智 能 电 网 计 划 , 2006年 出 台 技 术 实 现 方 案
目 前 , 欧 盟 主 要 资 助 “Microgrids”和 “More Microgrids” 微 网 项 目
希 腊 、 德 国 、 西 班 牙 等 建 立 不 同 规 模 的 微 网 实 验 室
调度自动化/EMS 供电企 业信息 集成
配电GIS/DPMS
DSCADA/FA
AMR
CIS
TCM
变电所自动化
WAN
馈线自动化
用户自动化
配用电系统及各子系统示意图
设备数据及实 时数据报文 生产管理大区 信息管理大区
导入设备 信息
生产管理 系统
能量管理 系 统 E MS
配网自动 化系统
资源中心
电表电量 实时数据
设备数据
反 向 隔 离 装 置 正 向 隔 离 装 置
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