一体化监控智能用电管理

一体化监控智能用电管理

郝洪星张翔宇陈雅伦

（1、南京南瑞集团公司；2、国电南瑞科技股份有限公司江苏省南京市211106）

摘要：针对电力系统用电信息交互差和管理复杂的问题，构建了一体化监控智能用电管理系统。文中对当前的智能用电管理发展状况进行深入的调查，利用数据挖掘技术解决了大量电力数据处理查询问题，研究了不同类型用户智能化集成用能管理，整合了智能小区、智能楼宇、智能工业用户等的应用模型，实现了一体化监控智能用电管理。

关键词：智能电网；智能用电管理；数据挖掘；一体化监控平台

0引言

在智能用电技术迅猛发展的环境下,智能用电面临新技术的革命和发展模式的变革，如何随着智能用电新技术的发展，提高电网运营的安全性、可靠性和经济性，实现节能减排，发现能耗浪费和节能潜力，以期建立动态高效管理、多方参与的科学、灵活互动的智能用电管理系统，是值得研究的重要课题。

本文对当前的智能用电管理发展状况和用户的需求进行深入调查，利用数据挖掘技术解决了大量电力数据处理查询问题，整合了智能小区、智能楼宇、智能工业用户等的应用模型，实现了一体化监控智能用电管理。其构建多种类型的用电管理信息节点，完成对各个业务平台的实时监测，并将相关报警实时通报给用户，而不用再在各个业务平台设置专工进行分别监测，解决了各系统用电信息交互差、管理复杂的问题，方便用户使用和管理者管理。

1智能用电管理系统

智能电网用电能效提升的关键是智能用电管理。通过智能用电管理系统建设，一方面，可以全面采集用户内部用电信息、设备运行信息、发展趋势信息等，使用电管理、故障定位及电能监控深入到用户的供电末端，可以更准确地运行电网负荷预测，为电网公司安全、经济、高效运行提供必要支撑；另一方面，通过用户智能用电互动和用电分析，为客户提供用电策略、用电辅助决策等多样化服务，最终实现在终端用户中推广和使用节能技术。

智能用电管理系统主要采集与监测覆盖智能楼宇、智能小区、互动大用户等的用电信息，通过分析详实的用电基础数据，诊断分析用户能效水平，为用户提供用电策略等多样化技术，提高用户用电使用效率，更好地体现智能电网特性。

2一体化监控智能用电管理系统设计

一体化监控智能用电管理系统整合了智能小区、智能楼宇、智能工业用户等应用模型，其主要分为4部分：智能楼宇用电管理、智能小区用电管理、大用户用电管理和智能化分析平台。

(1)智能楼宇用电管理。在总体架构方面，智能楼宇能效管理系统采用分层分布式网络结构，系统自下而上共分三层：设备终端层、网络层和管理层。在交互通信技术上，采用系统向智能楼宇能效管理系统下发信息的方式来实现智能楼宇用电信息的采集、检测、计量和评估，节能政策信息的发布和实施。

(2)智能小区用电管理。在总体架构方面，基于光纤、PLC等通信技术，智能用电小区通过用电信息采集、双向互动服务、小区配电自动化、分布式电源运行控制、电动汽车有序充电、智能家居等技术综合应用，实现电网与用户电力流、信息流、业务流双向互动。在交互通信技术上，采用智能小区管理平台上传信息和用电管理系统提供信息的方式来实现信息交互，保证服务高效性。

(3)大用户用电管理。实现系统的物理架构，由采集对象提供大用户业务流决策需要的信息，通用传输模块传输大用户内部安装的用电信息采集设备、谐波监测设备、故障监测设备等各种传感器采集的实时数据。最后，由大用户交互终端这个电力公司与大用户之间信息采集的关键设备，完成用户与电力公司的双向互动。在交互方面，则通过智能用电管理系统采用通信网络对大用户信息进行采集，采集的信息主要是全方位的信息，包括设备信息、电网运行状态和质量信息、大用户内部分布电源实时信息和用电监控视频信息等。

(4)智能化分析平台。在信息平台的基础上采用数据挖掘技术构建智能化分析平台，深入挖掘用电信息数据，智能甄别海量信息，提供分项计量统计、能耗异常分析、节能措施测评等，统计用电数据的分析结果，生成相应的报表，为用户提供用电辅助决策。一方面，交互界面接收用户的检索、查询要求和数据挖掘策略，为用户提供方便的手段来表达其要求和策略；另一方面，交互界面又把生成的结果传递给用户，用户通过能源管理门户与电力企业进行高效沟通，及时获取用电和价格信息，以及能源节约提醒等。

3关键技术

(1)智能电表采集。通过智能电表的485通信接口，将小区内的智能电表和楼层间的采集器进行连接，采集器可以实现对小区内的智能电表进行集中采集，并将所采集的电流、电量、功率因数、正反向有功功率等数据通过电力线通信PLC、光纤通道的方式传送给集中器。集中器将接收到的数据提交给采集系统主站。通过本技术，可以有效地对小区内用电负荷系统进行统计，为用电调度和用户计费统计提供最有价值的参考依据。

(2)公共用电信息的采集。公共用电信息采集以小区电表采集系统为基础，实现对小区内公共设施如小区路灯、电梯、自动用电设备实现用电数据采集以及计费计量等功能。

(3)家庭能效管理。系统可以统计楼宇用户家庭内智能插座所承载的用电设备情况，并统计所承载设备的电压、电流、功率因数等数据，数据被统计后回传到系统中，实现对家庭用户用能数据的分析，同时根据小区峰谷用电水平，对楼宇居民家庭用电信息进行逐批屏蔽，可以有效地降低居民用户用电总量，达到削峰填谷的目的。

(4)分布式电源。基于小区电表采集系统，实现对小区内光伏、风能以及小区微网设备实时发电数据的采集，历史发电数据的趋势分析等功能。同时可以及时的了解小区内分布式能源的运行情况，最大程度的利用清洁能源。

(5)交互终端。大用户交互终端是电力公司与大用户之间信息采集的关键设备，完成用户与电力公司的双向互动。一方面，用于大用户内部各种数据的集中、存储和转发；另一方面，可接收电力公司的用电调度信息、咨询服务信息、设备可靠性评估信息、故障分析信息、节约用电建议等。

4结语

一体化监控智能用电管理系统按照“可复制、可推广、可应用”的原则，构建起覆盖用电管理信息节点，建设智能小区、智能楼宇、智能工业。一方面可以建立覆盖整个范围的数据中心，为国家各级政府部门以及各个企业的节能政策制定提供有效的数据支撑和依据，一方面通过能效监测、节能分析、双向互动等功能，提高终端能源利用效率，促进节能减排。系统支持综合用电分析、综合用电展示、用电信息发布、用电设备远程控制等各类应用，展示节能效果，引领智能用电发展，搭建公司提供用户用电服务的渠道和桥梁。未来准确直观地描述数据挖掘的结果以及设计友好而高效的用户界面是研究的重要课题。

参考文献：

[1]苗新,张恺,田世明,等.支撑智能电网的信息通信体系[J].电网技术,2009,33(17):8-13.