摘要:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在未來(lái)的電力能源體系發(fā)展中,已經(jīng)成為一種重要的趨勢(shì),在現(xiàn)階段的發(fā)展,具備感知、廣泛連接、開放共享等特點(diǎn)。
基于此,文中對(duì)電力物聯(lián)網(wǎng)的特性和基本概念進(jìn)行了闡述,綜合智能化的特點(diǎn),對(duì)智能電表提出了相關(guān)的技術(shù)需求,從滿足基本的計(jì)量功能定位逐漸向通信與數(shù)據(jù)采集、控制等多個(gè)方面合理發(fā)展,詳細(xì)分析了現(xiàn)階段新一代智能電表功能定位和設(shè)計(jì)需求的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:泛在物聯(lián)網(wǎng) ;智能電能表 ;功能定位 ;設(shè)計(jì)研究 ;應(yīng)用
1關(guān)于泛在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展
泛在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中需要與眾多的平臺(tái)相結(jié)合,以電力網(wǎng)為對(duì)象,把客戶、電網(wǎng)企業(yè)等物體設(shè)備通過(guò)信息交互的方式,緊密聯(lián)系,打造信息數(shù)據(jù)鏈,形成資源共享平臺(tái),這種方式符合現(xiàn)階段各個(gè)行業(yè)的復(fù)合型發(fā)展,可以為用戶和相關(guān)行業(yè)提供一定的增值業(yè)務(wù)。國(guó)家電網(wǎng)公司提倡的這種建設(shè)模式屬于一種新型的變革式技術(shù)革命,創(chuàng)新管理思維和提升管理理念,在電網(wǎng)的發(fā)展和運(yùn)用中是重要的創(chuàng)新途徑。
2新一代電能表設(shè)計(jì)
2.1智能電能表特點(diǎn)
智能電能表具有以下特點(diǎn) :
(1)具有很高的測(cè)量精度,可以利用微處理器快速執(zhí)行指令、A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)間短等特點(diǎn)對(duì)被測(cè)量的點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)多次測(cè)量,求平均值,這樣可以減少很多干擾因素,還能夠降低偶然性的干擾和誤差。數(shù)字濾波能剔除較大誤差,提升測(cè)量的精度。(2)能夠進(jìn)行間接測(cè)量,智能電能表能夠利用微處理器測(cè)量幾種容易測(cè)量的參數(shù),間接測(cè)量出不容易被測(cè)量的參數(shù)。(3)具備自動(dòng)校準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì),在測(cè)量的過(guò)程中自動(dòng)校準(zhǔn)能夠提升測(cè)量的精度,減少測(cè)量中存在的誤差。
(4)具備自動(dòng)修復(fù)的能力、自動(dòng)診斷的能力。當(dāng)智能電能表出現(xiàn)故障之后,可以啟動(dòng)自檢裝置,儀器本身還能協(xié)助診斷故障發(fā)生的原因。
(5)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)復(fù)雜設(shè)備的控制,能夠靈活改變儀器的功能。
3新一代智能電能表功能探析
3.1 模塊設(shè)計(jì)多樣化
新一代智能電能表的設(shè)計(jì)核心為計(jì)量芯模塊,計(jì)量芯模塊保證模塊具備良好的計(jì)量性能,可以為法制計(jì)量數(shù)據(jù)提供追溯源頭。管理模塊的主要功能是統(tǒng)籌協(xié)調(diào)擴(kuò)展替換,方便系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)。
3.2 存儲(chǔ)大量化
新一代智能電能表存儲(chǔ)量大,具有非常好的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)性能,具有存儲(chǔ)長(zhǎng)達(dá)一年的分鐘內(nèi)時(shí)標(biāo)電能量,為營(yíng)銷法制計(jì)量數(shù)據(jù)的溯源提供數(shù)據(jù)需要。
3.3 通信的效率性
用電信息采集系統(tǒng)的末端系統(tǒng)具備多元化通信功能,電能表的通信方式和數(shù)據(jù)傳遞速度與主站數(shù)據(jù)的運(yùn)用之間是直接影響的關(guān)系,因此通信的便捷是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)公司提供好的服務(wù)的重要保證。新一代智能電能表運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù),采用 HPLC 與 HPLC 微功率無(wú)線雙模的方式,雙功率實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。這種上行通信的設(shè)計(jì),功能強(qiáng)大,在下行通信的設(shè)計(jì)中擴(kuò)展模塊接口,使下行通信模塊具備采集數(shù)據(jù)信息和相應(yīng)的控制能力 ;基表中配置藍(lán)牙通信方式,能夠和手機(jī)終端、電能表之間的數(shù)據(jù)完成了交互運(yùn)用。多元化的通信方式成為了泛在物聯(lián)網(wǎng)高速處理信息的支撐,滿足了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中人機(jī)交互和萬(wàn)物互聯(lián)的發(fā)展需求。
3.4 智能化
新一代智能電能表采用點(diǎn)陣式液晶顯示功能,功能齊全,可以自定義字體大小和顯示功能內(nèi)容,還可以快速生成二維碼,方便運(yùn)維人員與用戶使用和查詢信息,滿足了智能化的發(fā)展與人們的需求。為保證智能運(yùn)用的可行性與可靠性,在確保外部尺寸不變的情況下對(duì)內(nèi)部進(jìn)行合理的升級(jí)設(shè)計(jì)。內(nèi)部使用無(wú)軟線焊接設(shè)計(jì)理念強(qiáng)化功能,還計(jì)劃取消電能表弱電輔助端子,有效提升整個(gè)智能電能表的設(shè)計(jì)理念與等級(jí),能夠?yàn)榉涸陔娏ξ锫?lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)建設(shè)提供有效合理的保證。
4安科瑞為國(guó)家電網(wǎng)2021泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供解決方案
安科瑞電氣深耕用戶側(cè)能效管理多年,逐漸完善了從電力物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)到終端傳感器的生態(tài)體系,在“源(電源)-網(wǎng)(電網(wǎng))-荷(負(fù)荷)-儲(chǔ)(儲(chǔ)能)"各個(gè)環(huán)節(jié)加大研發(fā)投入,已經(jīng)形成“云(云平臺(tái))-管(有線/無(wú)線物聯(lián))-邊(邊緣計(jì)算)-端(終端設(shè)備)"的生態(tài)系統(tǒng),參與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),為國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)“三型兩網(wǎng)"提供解決方案,使用戶在任何時(shí)間、地點(diǎn)、人、物之間實(shí)現(xiàn)信息連接和交互,產(chǎn)生共享數(shù)據(jù),從而為電網(wǎng)、發(fā)電、供應(yīng)商、用戶服務(wù)。
5.1云平臺(tái)
安科瑞電氣近年來(lái)已經(jīng)陸續(xù)推出變電所運(yùn)維云平臺(tái)、能源管理云平臺(tái)、智慧用電云平臺(tái)、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺(tái)、充電樁(電動(dòng)汽車/自行車)運(yùn)營(yíng)管理云平臺(tái)、預(yù)付費(fèi)管理云平臺(tái)等云平臺(tái)解決方案等解決方案,并已經(jīng)廣泛應(yīng)用在多地國(guó)網(wǎng)公司用戶端業(yè)務(wù)、環(huán)保部門、安監(jiān)部門、住建部門等。
5.1.1變電所運(yùn)維云平臺(tái)
據(jù)統(tǒng)計(jì)全國(guó)高供高計(jì)的工商業(yè)用戶數(shù)量達(dá)到200多萬(wàn)戶,規(guī)模巨大,但是大部分日常的運(yùn)行維護(hù)工作比較傳統(tǒng),普遍存在人力成本高、工作效率低、故障搶修時(shí)間長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防薄弱等問(wèn)題。AcrelCloud-1000電力運(yùn)維云平臺(tái)采用多功能電力儀表、無(wú)線通信、邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)及大數(shù)據(jù)分析技術(shù),通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在本地,再定時(shí)向云平臺(tái)推送數(shù)據(jù)
5.1.2能源管理云平臺(tái)
Acrelcloud-5000能耗管理云平臺(tái)可適用于各個(gè)行業(yè),如政府辦公建筑、工廠、教育建筑、醫(yī)療建筑、商業(yè)綜合體等,可通過(guò)局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或者4G網(wǎng)絡(luò)采集不同區(qū)域多個(gè)建筑或單位的用能數(shù)據(jù)。
5.1.3環(huán)保用電監(jiān)管云平臺(tái)
近年來(lái)我們的環(huán)境質(zhì)量有了很大的改善,這都?xì)w功于國(guó)家層面對(duì)環(huán)保的重視和環(huán)保部門的有力監(jiān)察執(zhí)法。安科瑞針對(duì)環(huán)保監(jiān)察的痛點(diǎn)研發(fā)了環(huán)保用電監(jiān)管系統(tǒng)解決方案,助力環(huán)保部門堅(jiān)決打贏藍(lán)天碧水保衛(wèi)戰(zhàn)。
Acrelcloud-3000環(huán)保用電監(jiān)管平臺(tái)主要為環(huán)保監(jiān)察部門和產(chǎn)污排污企業(yè)服務(wù),為環(huán)保部門提供在線監(jiān)管和執(zhí)法依據(jù),為生產(chǎn)企業(yè)提供設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控和產(chǎn)污排污數(shù)據(jù)記錄。
各地環(huán)保部門通過(guò)污染防治設(shè)施用電實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)對(duì)排污企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行*、全流程監(jiān)控,達(dá)到變?nèi)朔罏樾畔⒒挤溃瑥氖潞筇幜P到介入式執(zhí)法,扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)依靠人力、經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核查的狀態(tài),為環(huán)保監(jiān)管開辟更加切實(shí)、有效的監(jiān)管方式,形成長(zhǎng)效機(jī)制。
5.1.4智慧用電云平臺(tái)
安科瑞Acrelcloud-6000用電管理云平臺(tái)對(duì)電氣引發(fā)火災(zāi)的主要因素(線纜溫度、漏電電流、負(fù)荷電流、電壓)進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計(jì)分析,通過(guò)2G/NB-IOT/4G方式采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設(shè)備存在的隱患(如:線纜溫度異常、過(guò)載、過(guò)壓、欠壓及漏電等)并通過(guò)短信、APP推送、自動(dòng)語(yǔ)音呼叫等方式及時(shí)預(yù)警,有效防止電氣火災(zāi)的
發(fā)生。系統(tǒng)可以顯示所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的漏電電流等電氣參數(shù)和線纜溫度,并支持巡檢記錄和派單操作,提供隱患分析報(bào)告,實(shí)時(shí)評(píng)估企業(yè)用電狀態(tài)。
5.1.5電動(dòng)汽車/電瓶車充電樁運(yùn)營(yíng)管理云平臺(tái)
電動(dòng)自行車數(shù)量越來(lái)越多,解決了老百姓短距離出行問(wèn)題,但是和電動(dòng)自行車相關(guān)的和火災(zāi)事故新聞也屢見(jiàn)不鮮,有逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì),給社會(huì)帶來(lái)了很大的損失,成為人民生命和財(cái)產(chǎn)的一個(gè)隱患。基于電動(dòng)自行車火災(zāi)的危害和特點(diǎn),各級(jí)政府部門發(fā)文對(duì)電動(dòng)自行車火災(zāi)的整治都放在規(guī)范停放和充電行為上。
安科瑞Acrelcloud-9500充電樁運(yùn)營(yíng)管理云平臺(tái),針對(duì)電動(dòng)自行車火災(zāi)治理提供充電管理、資產(chǎn)管理和交易管理的一攬子解決方案,解決充電難、管理難和收費(fèi)難的問(wèn)題,可應(yīng)用于商業(yè)樓宇、小區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院等場(chǎng)所設(shè)置的電動(dòng)自行車充電場(chǎng)所的運(yùn)營(yíng)管理。
5.1.6物業(yè)小區(qū)預(yù)付費(fèi)管理云平臺(tái)
安科瑞遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)可以針對(duì)各商業(yè)綜合體、小區(qū)、寫字樓、辦公樓、酒店式公寓等物業(yè),學(xué)校、工廠宿舍的后勤管理部門以及連鎖超市、大型物業(yè)分布式財(cái)務(wù)操作,在線支付,總部財(cái)務(wù)扎口等。
目前Acrelcloud-3000預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)已經(jīng)成功在上述各場(chǎng)景得到廣泛的應(yīng)用并已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行多年,適用于物業(yè)公司對(duì)小區(qū)、辦公和商鋪?zhàn)鈶舻乃婎A(yù)付費(fèi)管理,或者學(xué)校對(duì)學(xué)生宿舍的用電預(yù)付費(fèi)和用電管控系統(tǒng)。
5.5安科瑞產(chǎn)品在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
“能源互聯(lián)網(wǎng)的春天到了,因其所能,它必將成為充滿活力的新型能源業(yè)態(tài)。"盡管針對(duì)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)還有一些不同的聲音,但是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)悄無(wú)聲息的鋪開來(lái),融入能源互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)的方方面面。