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zhinengdianwangshidangqianguojiguoneixinjishuhexinchanyefazhanredian。guojiadianwanggongsizhengzaijianshequanguotongyidejianqiangzhinengdianwang，qijibentezhengshidianlixitongdeyunyingshixianxinxihua、自動化、互動化和市場化，真正實現電能的高效利用。
根據智能電網研究框架體係，智能電網建設主要抓住發電、輸電、變電、配電、用電和調度六個環節。“配用電”環節即為電網的用戶端，按用戶屬性來分主要有三類：建築樓宇，如賓館、商場、體育館、學校、寫字樓、政府機關等；工礦企業，如冶金、造紙、輕紡、機械、電子、煤礦等；基礎設施，如機場、港口、鐵路、公路、水利等。用戶端消耗著整個電網80%的電能，抓電網用戶端智能化建設，對用戶可靠、安全、節約用電有十分重要意義。用戶端環節建設內容主要為：構建智能用電服務體係；全麵推廣應用智能電表、智能用電管理終端等智能設備；實現電網與用戶的雙向互動，提升用戶服務質量；建設智能用電小區和電動汽車充電站。用戶端急需解決的研究內容主要包括：先進的表計，智能樓宇、智能電器、增值服務、客戶用電係統、需求側管理等課題。
能源管理係統構架及目標
zhinengdianwangyonghuduancongyonghuceyiduanlaitaolunpeidianheyongdianxitongdezhinenghuahexinxihua，qifanweizhidianligongsijifeidianbiaochukouyixia，congdianlibianyaqidaoyongdianshebeizhijian，duidiannengjinxingchuanshu、分配、控製、保護和能源管理的所有設備及係統。
隨著科學技術的發展以及人民物質生活水平的提高，用電設備如電梯、水泵、照明、空調係統、家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)等(deng)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)，用(yong)電(dian)負(fu)荷(he)快(kuai)速(su)增(zeng)長(chang)，設(she)備(bei)的(de)能(neng)效(xiao)提(ti)高(gao)以(yi)及(ji)不(bu)同(tong)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian)的(de)匹(pi)配(pei)需(xu)要(yao)科(ke)學(xue)的(de)管(guan)理(li)，用(yong)戶(hu)端(duan)的(de)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)因(yin)此(ci)受(shou)到(dao)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)關(guan)注(zhu)。
一般的智能電網用戶端能源管理係統主要包括三方麵的內容：計算機管理係統、通信網絡、傳感（計量）元件。傳感（計量）元件采集各種電量數據並通過通信網絡傳輸到計算機管理係統，管理係統將分布采集的數據彙總、分析、報表等，出現故障狀況時根據預先設定的條件進行預警、報(bao)警(jing)甚(shen)至(zhi)自(zi)動(dong)完(wan)成(cheng)某(mou)些(xie)操(cao)作(zuo)功(gong)能(neng)。高(gao)級(ji)的(de)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)還(hai)包(bao)含(han)智(zhi)能(neng)控(kong)製(zhi)設(she)備(bei)，能(neng)自(zi)動(dong)檢(jian)測(ce)電(dian)網(wang)及(ji)用(yong)電(dian)設(she)備(bei)的(de)各(ge)種(zhong)情(qing)況(kuang)並(bing)據(ju)此(ci)對(dui)有(you)關(guan)負(fu)荷(he)進(jin)行(xing)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)，包(bao)括(kuo)對(dui)儲(chu)能(neng)設(she)備(bei)、可再生能源設備的控製。
建設智能電網用戶端能源管理係統有三個目標：
1）電能監測與節能優化：對用電係統各個環節特別是重點耗能設備用電情況進行實時檢測計量、數據采集、彙總分析、縱橫比較等，發現電能使用不合理之處，通過人工幹預或自動控製的方法進行改進，優化用能設備，提高電能的使用效率。
2）用戶端與電網公司管理係統的互動：在zai智zhi能neng電dian網wang中zhong，電dian網wang公gong司si為wei提ti高gao電dian力li設she施shi的de負fu荷he率lv要yao求qiu用yong戶hu端duan某mou些xie設she備bei能neng夠gou需xu求qiu響xiang應ying，其qi使shi用yong能neng夠gou盡jin量liang避bi開kai用yong電dian高gao峰feng而er在zai用yong電dian低di穀gu時shi使shi用yong，幫bang助zhu電dian網wang削xue峰feng填tian穀gu。
3）管理分布式能源設備的接入：用戶端儲能設備、diandongqicheyijikezaishengnengyuanshebeijierudianwangkenengduidianwangchanshengzhongdachongji，zhexieshebeiyekenengjiangdiannengshusongdedianwang，suoyixuyaoyigehenhaodenengyuanguanlixitongjinxingguanli。
用戶端能源管理係統功能
1.主控製係統功能
主控製係統作為專家決策係統，是一個SCADA軟件，將各個子係統的數據接入，並根據各種不同的情況決定各個子係統的控製。
2. 配電監控子係統功能
它由多種獨立的功能模塊組成，包括保護設備定值在線管理、事件報警管理、錄波數據管理等。
配電監控子係統采集和處理的基本數據：模擬量（遙測）包括功率、電流、電壓、變壓器溫度、係統頻率等。數字量（遙信）包括開關位置信號、事故信號、微機保護信號、以及設備工作狀態等。
3.智能表計子係統功能
智能表計子係統能夠海量數據的采集、交換、通信、存儲與共享；企業用能實時監控、分析和報表係統，故障報警和快速定位；用戶端電網諧波檢測和分析；能耗監測、分析、評估，能耗分項計算以及碳排放計算；根據電力公司的需量限製對實際用電負荷進行預警和控製。通過智能表計實現智能電網中“雙向”互hu功gong功gong能neng，智zhi能neng儀yi表biao通tong過guo網wang絡luo通tong訊xun設she備bei實shi時shi通tong訊xun，提ti供gong用yong戶hu的de能neng源yuan需xu求qiu數shu據ju給gei智zhi能neng電dian網wang，同tong時shi將jiang智zhi能neng電dian網wang的de不bu同tong時shi間jian段duan的de電dian能neng信xin息xi傳chuan遞di給gei用yong戶hu端duan，讓rang用yong戶hu直zhi接jie選xuan擇ze電dian能neng消xiao費fei。
4.設備監控子係統功能
設備監控子係統既是一個設備監控子係統，又是一個可以自成體係、jilugezhongnengliangbianhuabingkeshixianhudongkongzhidegaojiyonghunengyuanguanlixitong。guanlizhongxintongguowangluolianjieduogefenzhongxin，meigefenzhongxinguanlilianjiedangdidezhebufenshebei，tongguonengyuanguanlikongzhiqi、電表、智能開關、繼電保護裝置和各種智能控製器實時采集主要耗能、儲(chu)能(neng)或(huo)生(sheng)產(chan)能(neng)源(yuan)設(she)備(bei)的(de)信(xin)息(xi)，對(dui)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)加(jia)工(gong)處(chu)理(li)，根(gen)據(ju)能(neng)源(yuan)控(kong)製(zhi)中(zhong)心(xin)下(xia)達(da)給(gei)分(fen)中(zhong)心(xin)的(de)要(yao)求(qiu)，調(tiao)節(jie)每(mei)個(ge)設(she)備(bei)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)，能(neng)源(yuan)的(de)消(xiao)費(fei)和(he)生(sheng)產(chan)。
5.智能家居子係統功能
智能家居是目前智能電網比較關注的領域之一。智能電表與智能家居有機結合才能更科學合理地控製家居內的家電設備，實現需求響應、削峰填穀、節能減排功能。
6.儲能設備、分布式能源設備、汽車充電設備監控技術
分別研究低壓側（380V/220V）儲能設備、分布式能源設備和汽車充電設備在上位機係統中的表現形式和管理方法。
關鍵技術
1）配電係統數字化網絡化控製技術：以變電站為基本單元，收錄電網重要信息，隻有少量信息向網絡發送,網絡效率高；IP地址管理，各部分設備可以實現區域管理；底層的設備在網絡中具有獨立的通信功能，上位監控PC可以直接遠程讀取底層設備信息以及事件數據、錄波數據等，可遠程讀取和修改其整定參數等；上位監控PC可以遠程配置網絡中的節點，增加或減少設備節點。
2)電表雙向實時電價計費技術：包括有功電能和無功電能計量；分時計量、最大需量測量；實時監測電網運行狀態、電能質量和環境參量等;信息與數據的存貯、調用、輸出和顯示，電價方案顯示；雙向通信，可實現遠程管理，能提供互動性服務，可對戶內主要電器進行用電信息采集與控製；對電能雙向計費。
3)網絡化可編程控製技術：包括係統的現場總線及工業以太網通信協議規範研究與實現；指令編譯器、程序解釋運行器、高速總線技術；控製與通信集成技術。
4)數據采集與數據傳輸通信技術：研究智能電器和智能電表的通信技術，不同通信協議之間的數據轉換技術、以及有線網與無線網交叉融合技術；
5)用戶端海量數據融合及並行計算處理技術：研究海量數據的采集、交換、通信、存儲與共享機製；
6)商用樓宇和工礦企業節電運營技術：研究能耗監測和分析、評估方法、碳排放參數計算；
7)管理和控製的一體化技術：研究企業用能實時監控、分析和報表係統，具有故障報警和快速定位功能；
8)電能質量測控技術：研究用戶端電網諧波檢測和分析方法，實現電能質量檢測；
9)電網側與用戶端之間的互動技術：研究進戶電表與用戶能源管理係統的互動、主係統與子係統的信息互動技術。
案例應用
1.上海世博村項目A地塊VIP生活樓EMS
圖1上海世博會VIP酒店
世博村A地塊VIP生活樓是2010年上海世博會配套的唯一一家超五星級酒店，見圖1。該酒店落成後將成為整個世博會的至高點，達108米，同時也是整個世博工程中最早開工，最早竣工、投入使用的項目。係統采用Acrel-3000型電能管理係統，完成了生活樓變電所、柴油發電機房、冷凍機房、生活泵消防泵房及樓層動力箱、電源雙切供電係統所有電氣設備遠程監測。
整個係統采用網絡分布式結構，監控主機位於地下一層變電所值班室內，各變電所配電櫃內安裝有ACR230ELH、ACR220EFLK儀表共計200台。係統采用開放的通訊協議，通過現場總線與高低壓配電係統、變壓器溫控裝置、發電機的智能接口、ATSE及EPS等相連，實現數據通訊功能。同時監視係統提供標準的RS485接口向上連接到BMS係統。
2.廣州亞運會開/閉幕式臨時配電中心
圖2廣州亞運會海心沙島
2010年第16屆廣州亞運會開/閉幕式在海心沙島隆重舉行(見圖2)，當(dang)晚(wan)整(zheng)個(ge)島(dao)內(nei)的(de)供(gong)電(dian)由(you)現(xian)場(chang)發(fa)電(dian)以(yi)及(ji)廣(guang)州(zhou)市(shi)供(gong)電(dian)局(ju)供(gong)電(dian)兩(liang)部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng)，整(zheng)個(ge)配(pei)電(dian)設(she)施(shi)全(quan)部(bu)位(wei)於(yu)舞(wu)台(tai)下(xia)方(fang)的(de)地(di)下(xia)空(kong)間(jian)，包(bao)括(kuo)四(si)個(ge)配(pei)電(dian)區(qu)域(yu)，所(suo)有(you)涉(she)及(ji)表(biao)演(yan)、噴泉、音響等重要回路全部由現場發電機供電，其餘看台、照明等由廣州市供電局供電。係統采用Acrel-2000型電力監控係統，完成了四個配電區域所有配電房內包括10kV高壓配電櫃、直流屏、0.4kV低壓配電櫃、發電機、變壓器等所有電氣設備的數據采集和集中監控管理。
3.某工廠屋頂光伏電站電力監控係統
2010年承接的上海某公司屋頂太陽能發電係統，可對太陽能光伏電站裏的電池陣列、彙流箱、逆變器、交直流配電櫃、太陽跟蹤控製係統等設備進行實時監測和控製，通過各種樣式的圖表及數據快速掌握電站的運行情況，其友好的用戶界麵、強大的分析功能、完善的故障報警確保了太陽能光伏發電係統的完全可靠和穩定運行。
係統主要實現的功能有：實時監測太陽能電池板的電壓、電流及其運行狀況；防雷器狀態、斷路器狀態采集與顯示；實時監控逆變器工作狀態，監測其故障信息；係統詳細運行參數顯示；故障記錄及報警；具有電量累計、係統分析、曆史記錄功能；簡單易用的參數設置功能；係統輸出電流、電壓，瞬時發電功率、累計發電量，CO2、SO2減排量。
需求與市場前景分析
1用戶端的電力配電係統智能化需求及智能電網的推進
目前，電的生產、傳輸及高端用戶，如電信、銀行、石化等大用戶配電正在實現信息化、智能化。隨著智能電網的推進，電的生產、傳輸與使用將信息互通，智能電力儀表將是各個電網環節的信息“傳感器”，使智能電網下的電器設備信息“物物相聯”。因此，能源管理係統將隨用戶端配電智能化的普級而市場容量逐步擴大。
2.工礦企業與建築樓宇的節能減排
國guo務wu院yuan各ge部bu委wei以yi及ji地di方fang政zheng府fu，把ba節jie能neng減jian排pai作zuo為wei重zhong點dian工gong作zuo之zhi一yi進jin行xing推tui進jin與yu落luo實shi。要yao求qiu高gao能neng耗hao企qi業ye通tong過guo建jian立li能neng源yuan管guan理li體ti係xi，采cai取qu降jiang耗hao技ji術shu與yu措cuo施shi，提ti高gao用yong能neng效xiao率lv。為wei此ci，工gong礦kuang企qi業ye實shi施shi合he同tong能neng源yuan管guan理li，政zheng府fu機ji關guan和he大da型xing公gong建jian實shi施shi能neng耗hao監jian測ce（見建科[2008]114號文），電dian能neng作zuo為wei最zui主zhu要yao的de能neng源yuan，用yong戶hu端duan用yong能neng大da戶hu都dou應ying建jian立li電dian能neng計ji量liang管guan理li體ti係xi。因yin此ci，用yong於yu企qi業ye內nei部bu管guan理li的de智zhi能neng電dian能neng管guan理li係xi統tong將jiang隨sui節jie能neng政zheng策ce的de推tui進jin而er增zeng加jia。
3.新能源、新行業的發展需求
隨著社會的發展，對核電、水電、光能、風feng能neng等deng新xin能neng源yuan的de需xu求qiu逐zhu步bu擴kuo大da，以yi減jian少shao對dui不bu可ke再zai生sheng能neng源yuan的de依yi賴lai。新xin能neng源yuan的de發fa展zhan，也ye需xu要yao安an裝zhuang監jian控kong係xi統tong，提ti高gao新xin能neng源yuan的de發fa電dian能neng效xiao。另ling外wai，隨sui著zhe社she會hui進jin步bu，對dui人ren生sheng命ming安an全quan的de保bao障zhang也ye越yue來lai越yue重zhong視shi，為wei了le安an全quan用yong電dian，國guo家jia發fa布bu了le多duo項xiang設she計ji規gui範fan，如ruJGJ16-2008《民用建築電氣設計規範》，GB50016-2006《建築設計防火規範》等等，規定對劇院、商場、展覽館、醫院、電信樓、廣播台、高層建築等人員密集或重要場所要加裝剩餘電流式火災監控裝置，建立電氣安全監視係統，防止漏電引起的火災。
參考文獻：
[1]智能電網用戶端的整體解決方案.尹天文.《電氣技術》2010年04期.
[2]電力電測數字儀表原理與應用指南，任致程、周中編著.北京：中國電力出版社，2007.
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