安科(kē)瑞(ruì) 陳(chén)聰(cōng)

摘(zhāi)要
：隨著科(kē)技(jì)的發(fā)展，電力(lì)係統正逐步向智(zhì)能(néng)化(huà)，數(shù)字(zì)化，互聯(lián)網(wǎng)化(huà)邁(mài)進。智能配電(diàn)與智(zhì)能用(yòng)電(diàn)是電力產業發展的重要方向，將為傳統(tǒng)電(diàn)力係統帶(dài)來革命性的變革。本文將(jiāng)對(duì)智能配(pèi)電和(hé)智能用(yòng)電的概念(niàn)，特(tè)點(diǎn)，關(guān)鍵技(jì)術(shù)及應用進(jìn)行(háng)詳(xiáng)細(xì)介紹(shào)。

一，智能(néng)配(pèi)電概述

1.1概念
：智(zhì)能配(pèi)電是在現(xiàn)有(yǒu)配電(diàn)係(xì)統的(dí)基礎(chǔ)上(shàng)，通過(guò)引入的信(xìn)息(xī)通信技(jì)術（ICT），物(wù)聯(lián)網(wǎng)技術和(hé)大(dà)數(shù)據(jù)技術，實現配電(diàn)係(xì)統的(dí)實時監控，優(yōu)化(huà)控製(zhì)和自動(dòng)運行(háng)，從(cóng)而(ér)提(tí)高配電(diàn)係統的(dí)運行效率(shuài)，安(ān)全性和可(kě)靠(kào)性。

1.2特(tè)點
：智能配(pèi)電(diàn)具(jù)有(yǒu)以下特點
：（1）自動化程(chéng)度(dù)高；（2）係統安(ān)全性(xìng)強；（3）係統(tǒng)可(kě)靠性高(gāo)；（4）數據(jù)傳(chuán)輸及(jí)處理(lǐ)能(néng)力(lì)強；（5）支(zhī)持分(fēn)布(bù)式(shì)能源接(jiē)入。

1.3關鍵(jiàn)技(jì)術
：智能配電(diàn)的(dí)關鍵技術(shù)包括
：（1）的信息(xī)通(tōng)信(xìn)技(jì)術；（2）物聯網(wǎng)技術(shù)；（3）大數據技術(shù)；（4）分(fēn)布式(shì)控(kòng)製係(xì)統技(jì)術；（5）智能電(diàn)網技術。

二(èr)，智(zhì)能用電概述(shù)

2.1概(gài)念(niàn)
：智能用電是指(zhǐ)在(zài)用(yòng)戶側通過(guò)智(zhì)能終端(duān)，自動(dòng)化係統等設(shè)備(bèi)實(shí)現(xiàn)用(yòng)電信息(xī)的(dí)實時(shí)監(jiān)測(cè)，分析和(hé)調(tiáo)度(dù)，提高用電效(xiào)率(shuài)，節能減(jiǎn)排，從而實現(xiàn)經濟，環保(bǎo)和可持(chí)續發(fā)展的目標(biāo)。

2.2特點
：智(zhì)能用(yòng)電具(jù)有(yǒu)以(yǐ)下特點
：（1）實(shí)時監(jiān)測(cè)和(hé)調度；（2）用電(diàn)效率(shuài)高(gāo)；（3）節能減排；（4）用(yòng)戶(hù)參與度(dù)高；（5）支持(chí)新能(néng)源(yuán)消(xiāo)納和儲(chǔ)能技(jì)術。

2.3關(guān)鍵技術(shù)
：智能用電的(dí)關(guān)鍵(jiàn)技術包(bāo)括
：（1）智(zhì)能終端技術(shù)；（2）自(zì)動化(huà)係(xì)統(tǒng)技術(shù)；（3）能源管理係(xì)統(tǒng)技術(shù)；（4）需求(qiú)響應(yīng)技(jì)術；（5）電力電子(zǐ)技(jì)術。

三，智能(néng)配電與智(zhì)能用電的應(yīng)用

3.1電(diàn)力市場(cháng)
：智(zhì)能(néng)配(pèi)電與(yǔ)智(zhì)能用(yòng)電技(jì)術(shù)的(dí)應用(yòng)有(yǒu)助(zhù)於形成(chéng)新型電力市場，實現電力市(shì)場(cháng)的公平競(jìng)爭，提高(gāo)電力市場(cháng)的運(yùn)行效率。

3.2可再生(shēng)能源接入
：通過(guò)智(zhì)能(néng)配電(diàn)與智能用(yòng)電(diàn)技(jì)術，可再生能源(yuán)（如太(tài)陽能，風能等(děng)）可以接入電(diàn)網，提高電(diàn)力(lì)係(xì)統的清潔能源比(bǐ)例，降低對環(huán)境的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)。

3.3微電(diàn)網與(yǔ)分布(bù)式(shì)能(néng)源
：智(zhì)能配(pèi)電與(yǔ)智能(néng)用電技術為微電網(wǎng)和(hé)分(fēn)布式能(néng)源的(dí)發(fā)展提(tí)供了(liǎo)技術(shù)支持(chí)，可以(yǐ)提(tí)高其接入(rù)和(hé)運行(háng)效率，促進(jìn)能源的(dí)局部消(xiāo)納(nà)，降(jiàng)低能(néng)源(yuán)傳輸損失。

3.4需(xū)求(qiú)側管理(lǐ)
：通過智能用電技術，用戶(hù)可以實現(xiàn)用電(diàn)需求(qiú)的實時(shí)監(jiān)控(kòng)和(hé)調度，優化用(yòng)電(diàn)結構，降低用(yòng)電(diàn)成本，提高(gāo)用(yòng)電效率。

3.5智能家(jiā)居(jū)與建(jiàn)築(zhù)
：智能用電(diàn)技術在智(zhì)能(néng)家(jiā)居(jū)與建築領(lǐng)域(yù)的應(yīng)用(yòng)，可以(yǐ)實現對家庭(tíng)和(hé)建(jiàn)築(zhù)物(wù)的(dí)用電設(shè)備(bèi)的(dí)遠程控製，定(dìng)時(shí)控製，智能(néng)調(tiáo)度等功能(néng)，提(tí)高生活品(pǐn)質(zhì)和節(jié)能(néng)減排。

3.6電(diàn)動汽(qì)車充(chōng)電基礎(chǔ)設(shè)施(shī)
：智(zhì)能配(pèi)電與(yǔ)智能用電技術在(zài)電(diàn)動(dòng)汽車充電基礎設施(shī)建設中發揮重要(yào)作用(yòng)，可以(yǐ)實(shí)現(xiàn)充電(diàn)樁(zhuāng)的智能調(tiáo)度(dù)，優化(huà)充(chōng)電策(cè)略，提高充(chōng)電效率，減(jiǎn)少(shǎo)電(diàn)網(wǎng)負荷。

1 智(zhì)能配(pèi)電與(yǔ)智能(néng)用電的意(yì)義

電網(wǎng)的發(fā)，輸，配電(diàn)智能化程度(dù)比(bǐ)較高，國(guó)網和(hé)南網(wǎng)每年(nián)在自動(dòng)化，信(xìn)息(xī)化(huà)領域百億(yì)級別的(dí)投資(zī)，大幅度(dù)提(tí)升了(liǎo)電網智能(néng)化(huà)水(shuǐ)平。相(xiāng)對(duì)來說，用戶(hù)側(cè)的配電(diàn)和用電智能化水(shuǐ)平(píng)就比較低了。傳(chuán)統電(diàn)網(wǎng)用戶(hù)側(cè)隻是電(diàn)力的消耗者(zhě)，智能化程(chéng)度對(duì)電網(wǎng)影響(xiǎng)不大(dà)，但是隨著雙(shuāng)碳(tàn)政策的落(là)實(shí)和(hé)新(xīn)能(néng)源的高速(sù)發展(zhǎn)，新型電(diàn)力係統(tǒng)中新(xīn)能源發電(diàn)的占(zhān)比(bǐ)越來越(yuè)大(dà)，用戶側不光是(shì)消(xiāo)耗能(néng)源，越來(lái)越(yuè)多(duō)的(dí)用(yòng)戶(hù)也參(cān)與(yǔ)新(xīn)能(néng)源(yuán)發電，用戶(hù)側和電(diàn)網的(dí)互(hù)動(dòng)越來越頻繁和深(shēn)入。新(xīn)能(néng)源是不穩定(dìng)的能源(yuán)，用戶側需(xū)要(yào)配(pèi)置儲能或者配合電(diàn)網(wǎng)需求響應來(lái)促(cù)進(jìn)新(xīn)能(néng)源的(dí)消納，保障(zhàng)電網(wǎng)安(ān)全穩(wěn)定(dìng)運行。這(zhè)種情況(kuàng)下用戶側(cè)的智能(néng)配(pèi)電和智(zhì)能用(yòng)電(diàn)建(jiàn)設(shè)就(jiù)顯(xiǎn)得(dé)尤(yóu)為重要，這(zhè)也將(jiāng)是(shì)新型(xíng)電(diàn)力係統(tǒng)發展的重要(yào)方(fāng)向(xiàng)。

AcrelEMS企(qǐ)業微電網能(néng)效管(guǎn)理(lǐ)平(píng)台(tái)實(shí)現用戶側智(zhì)能(néng)配電和(hé)智能用電管(guǎn)理，結合(hé)物(wù)聯網，大(dà)數據技術，可實現(xiàn)企業(yè)微電(diàn)網中(zhōng)低(dī)壓電力監(jiān)控，能(néng)耗統(tǒng)計(jì)，電(diàn)能(néng)質量分析及(jí)治理，照(zhào)明(míng)控製(zhì)，主(zhǔ)要(yào)負(fù)荷(hé)監控，充電(diàn)樁(zhuāng)運營管(guǎn)理，光伏(fú)發電監控，儲(chǔ)能管(guǎn)理(lǐ)等功能，提(tí)高(gāo)企(qǐ)業(yè)配電和用(yòng)電(diàn)智能(néng)化，滿(mǎn)足企(qǐ)業(yè)用(yòng)電可靠，安全(quán)，節約，有(yǒu)序(xù)用電要(yào)求。

圖1 AcrelEMS企業(yè)微電(diàn)網能(néng)效(xiào)管理平台網絡結構

2 智能(néng)配電(diàn)應(yīng)用

AcrelEMS企業(yè)微(wēi)電網能(néng)效(xiào)管理平台(tái)通過配置微(wēi)機保護(hù)裝置，智能儀(yí)表，電(diàn)能(néng)質量監(jiān)測(cè)和治(zhì)理裝(zhuāng)置，儲能(néng)係(xì)統等，實(shí)現用戶(hù)側(cè)配(pèi)電係統的(dí)實時(shí)監(jiān)控(kòng)，優(yōu)化控(kòng)製和自動(dòng)運(yùn)行，從而提(tí)高配電(diàn)係(xì)統的運行效率(shuài)，安全性和(hé)可靠性。

2.1 電(diàn)力監控

對(duì)企(qǐ)業(yè)高(gāo)低壓(yā)變配電係統(tǒng)的(dí)變壓(yā)器，斷(duàn)路(lù)器(qì)，直(zhí)流屏，母排(pái)，無(wú)功(gōng)補(bǔ)償(cháng)櫃及(jí)電(diàn)纜等(děng)配(pèi)電相(xiāng)關(guān)設備(bèi)的電(diàn)氣參數，運行狀態，接點溫度(dù)進行(háng)實時監測和控製(zhì)，監測企業微電(diàn)網主(zhǔ)要回(huí)路的(dí)電能質量並(bìng)進行(háng)治理，對故障(zhàng)及時(shí)處理(lǐ)並(bìng)發出(chū)告警信(xìn)息，提高(gāo)企業(yè)供(gōng)電(diàn)可(kě)靠性(xìng)。

圖(tú)2 電力(lì)監(jiān)控功能

2.2光(guāng)伏發電(diàn)監控

監測企業分布(bù)式光伏(fú)電站(zhàn)運(yùn)行情況(kuàng)，包(bāo)括逆(nì)變器運(yùn)行數(shù)據(jù)，光伏發電效率分(fēn)析(xī)，發(fā)電量(liáng)及(jí)收益統計(jì)以(yǐ)及光伏(fú)發電(diàn)功(gōng)率(shuài)控製。

圖3 光伏(fú)發(fā)電(diàn)監(jiān)控

2.3儲能管理

監(jiān)測儲能係統（EMS），電池管理(lǐ)係統(tǒng)(BMS)和儲能(néng)變流(liú)器(PCS)運(yùn)行模(mó)式(shì)，控(kòng)製策略(lüè)，監測(cè)電(diàn)池(chí)電流，溫度，SOC/SOH，檢測(cè)係(xì)統絕緣狀況，並根(gēn)據(jù)企業峰穀特點和(hé)電(diàn)價(jià)波(bō)動以及上(shàng)級(jí)平(píng)台指令設(shè)置(zhì)儲(chǔ)能(néng)係(xì)統的(dí)充(chōng)放電策(cè)略，控製儲(chǔ)能係(xì)統充放(fàng)電(diàn)，實現削峰(fēng)填穀，降低(dī)企(qǐ)業用(yòng)電成本(běn)。  

圖4 儲能(néng)係統(tǒng)監(jiān)控(kòng)

2.4電(diàn)能(néng)質量監測(cè)和(hé)治(zhì)理

在新型(xíng)的電力(lì)係統中(zhōng)由(yóu)於整流(liú)，變(biàn)頻(pín)，開關(guān)電源等設備(bèi)大(dà)量(liáng)使用(yòng)，會產(chǎn)生大量的諧波，諧波汙(wū)染嚴重(zhòng)可(kě)能導致(zhì)電容器無法正(zhèng)常工作，電(diàn)纜(lǎn)異(yì)常發熱(rè)，損壞(huài)電子設(shè)備(bèi)。通(tōng)過(guò)配置電(diàn)能(néng)質(zhì)量監(jiān)測裝置和(hé)電(diàn)能質量治理裝(zhuāng)置(zhì)可以有(yǒu)效濾(lǜ)除配電係統中的諧波，改善電能質(zhì)量(liáng)，提高(gāo)功(gōng)率因(yīn)數，保障配電(diàn)係統(tǒng)安全運(yùn)行(háng)。

圖(tú)5 電(diàn)能質(zhì)量監測和治理

2.5智能(néng)配電設(shè)備選(xuǎn)型

要(yào)實(shí)現配(pèi)電係統的智(zhì)能化(huà)管理，除(chú)了(liǎo)係(xì)統(tǒng)外(wài)還需要各種監測和控製(zhì)設備，具(jù)體包(bāo)括(kuò)高低(dī)壓配電綜(zōng)合保護(hù)和監測產品，電能(néng)質(zhì)量在綫監測(cè)裝置(zhì)，電(diàn)能(néng)質量(liáng)治(zhì)理(lǐ)，交直流智(zhì)能(néng)儀表(biǎo)，測(cè)溫裝置等等(děng)，見(jiàn)表1。

表(biǎo)1 企(qǐ)業(yè)智能(néng)配(pèi)電部分(fēn)硬(yìng)件設(shè)備(bèi)

3 智(zhì)能(néng)用電應用(yòng)

AcrelEMS企(qǐ)業(yè)微電(diàn)網能效管(guǎn)理(lǐ)平(píng)台統計企業(yè)的能(néng)耗數據(jù)，幫(bāng)助企業(yè)製定節能降耗計劃(huá)，並通過平(píng)台執行(háng)優(yōu)化(huà)控(kòng)製來降低(dī)企(qǐ)業碳(tàn)排放，包(bāo)括(kuò)照明控製，空(kōng)調(tiáo)控製，電機保(bǎo)護控製(zhì)，充(chōng)電樁運(yùn)營(yíng)管理，需求響(xiǎng)應等等，讓(ràng)企業有(yǒu)序，智(zhì)慧用電。

3.1 能耗(hào)分析

采集(jí)企(qǐ)業(yè)電(diàn)，水，燃氣(qì)等能(néng)源(yuán)消耗，進(jìn)行(háng)分(fēn)類(lèi)分項(xiàng)能(néng)耗(hào)統(tǒng)計，計(jì)算單(dān)位麵(miàn)積或單(dān)位(wèi)產品(pǐn)的能耗數據以(yǐ)及趨勢，對(duì)標主要(yào)用(yòng)能(néng)設備能效(xiào)進(jìn)行(háng)能(néng)效診斷，計(jì)算(suàn)企(qǐ)業(yè)碳排放，為企(qǐ)業(yè)製(zhì)定碳(tàn)達峰(fēng)，碳(tàn)中和路綫(xiàn)提(tí)供數(shù)據支持(chí)。

圖(tú)6 能(néng)耗(hào)分析功能(néng)

3.2 照明控製

智能照(zhào)明控製功能可(kě)以(yǐ)根(gēn)據企業(yè)情況(kuàng)實現定(dìng)時控製(zhì)，光(guāng)照(zhào)感應(yīng)控製，場景控(kòng)製，調光(guāng)控(kòng)製等，並結合(hé)紅外傳(chuán)感器(qì)，超(chāo)聲波傳感器，實現人來(lái)燈亮(liàng)，人(rén)走燈(dēng)滅，並(bìng)可(kě)以根(gēn)據係統的(dí)控製策(cè)略實(shí)現集中(zhōng)控製，為(wéi)企業(yè)節(jié)約照明(míng)用電(diàn)。

圖7 照明控製功能

3.3 充電(diàn)樁(zhuāng)運營(yíng)管(guǎn)理 

監(jiān)測(cè)企業充(chōng)電樁(zhuāng)的(dí)運行狀態，提供充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)收(shōu)費(fèi)管理(lǐ)和狀(zhuàng)態(tài)監測功(gōng)能，並根據企業負荷率變化調節(jié)充電(diàn)樁(zhuāng)功率，使企(qǐ)業微電網(wǎng)安全平(píng)穩(wěn)運行。

圖8 充電樁(zhuāng)管理(lǐ)

3.4 需求(qiú)管理(lǐ)

根(gēn)據(jù)企業負荷(hé)波動(dòng)數(shù)據，再(zài)結合(hé)上級平台的調度指令，決定以何種方式參(cān)與(yǔ)電(diàn)網需求(qiú)響(xiǎng)應，平(píng)台可(kě)通過給(gěi)儲(chǔ)能(néng)係統(tǒng)下發控(kòng)製策略，調整充發電(diàn)時(shí)間。平(píng)台在(zài)需求(qiú)響應時(shí)間段(duàn)調整可控(kòng)負(fù)荷(hé)功率，停(tíng)止給(gěi)可(kě)中斷(duàn)負(fù)荷供電，並且可(kě)以根(gēn)據企業可(kě)控負荷數(shù)據製定(dìng)需(xū)求(qiú)響(xiǎng)應控(kòng)製策略(lüè)，實(shí)現一鍵響應。

圖9 AcrelEMS企業微(wēi)電(diàn)網能效管理(lǐ)平(píng)台需求響應(yīng)示(shì)意(yì)圖

3.5  智(zhì)能(néng)用電設備(bèi)選型(xíng)

安(ān)科(kē)瑞智能(néng)用(yòng)電(diàn)設(shè)備包括各(gè)類(lèi)智能電表，物聯(lián)網(wǎng)電表，照明控(kòng)製(zhì)傳(chuán)感器(qì)，新能(néng)源充電(diàn)樁(zhuāng)，電(diàn)氣消防類解(jiě)決方案等，可以為企業智能(néng)用電(diàn)提供一站式服(fú)務能力，設(shè)備選(xuǎn)型見(jiàn)表(biǎo)2。

 表2 企業智(zhì)能(néng)用電(diàn)部分硬(yìng)件(jiàn)設備

4 結束(shù)語

智(zhì)能(néng)配(pèi)電與(yǔ)智能用電是電(diàn)力產業(yè)發展的重要方(fāng)向，其(qí)核心(xīn)在(zài)於(yú)通過的(dí)信(xìn)息通(tōng)信(xìn)技(jì)術，物聯(lián)網技(jì)術(shù)和(hé)大數(shù)據(jù)技術，實現企業供配(pèi)電(diàn)係(xì)統的實時監控，優(yōu)化(huà)控製和自動運(yùn)行。智能配(pèi)電(diàn)與智能用(yòng)電的(dí)發(fā)展(zhǎn)將(jiāng)帶(dài)來電(diàn)力市(shì)場(cháng)，可再(zài)生(shēng)能(néng)源(yuán)接(jiē)入(rù)，微電(diàn)網與分(fēn)布式(shì)能源(yuán)，需求側管理(lǐ)，智能家居與建(jiàn)築(zhù)以(yǐ)及電動汽車充(chōng)電(diàn)基礎設施等方(fāng)麵的(dí)變(biàn)革，為電力產業的可(kě)持續發展提供(gōng)強有(yǒu)力的支持。在(zài)未(wèi)來(lái)，智能(néng)配(pèi)電(diàn)與(yǔ)智能用(yòng)電將成(chéng)為(wéi)電(diàn)力係(xì)統(tǒng)的重要組成部分(fēn)，促(cù)進(jìn)電力產業邁(mài)向新的(dí)發(fā)展(zhǎn)階段。