基于智能小區(qū)的供電技術(shù)

馮麗

摘 要：在科技日益進(jìn)步的今天，電力資源已經(jīng)成為了人們生產(chǎn)生活中最重要的組成之一。在我國(guó)人民的生活水平逐漸提高，各種生活電器走進(jìn)人們家中，人們對(duì)電力的使用也越來(lái)越廣泛。為了滿足人們的電力資源需求，對(duì)小區(qū)的電力進(jìn)行改進(jìn)成為了目前電力技術(shù)改革的主要目標(biāo)之一。智能小區(qū)的供電技術(shù)將電力技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)融合在一起，并運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)把物業(yè)管理和用戶(hù)的電力系統(tǒng)連結(jié)在一起，形成智能的管理模式，極大地方便了用戶(hù)的生活。本文就智能小區(qū)供電技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行研究，提出了相應(yīng)的問(wèn)題及解決方案，為我國(guó)的電力事業(yè)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：智能小區(qū)；智能電網(wǎng)；自動(dòng)化；供電

中圖分類(lèi)號(hào)：TU852 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）19-0171-02

1 關(guān)于智能小區(qū)的概述

智能小區(qū)就是融合了智能電網(wǎng)技術(shù)而建造的居住小區(qū)。它融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)等，致力于給民眾營(yíng)造一個(gè)更加方便、綠色環(huán)保的生活環(huán)境。這種智能小區(qū)具備以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)[1]：

（1）綠色節(jié)能，智能小區(qū)運(yùn)用了柔性充電控制技術(shù)，配備了電動(dòng)汽車(chē)充電站，方便了電動(dòng)汽車(chē)的使用，對(duì)于推廣綠色電動(dòng)汽車(chē)的使用具有重要作用。除此之外，依據(jù)小區(qū)的位置與自然環(huán)境，合理配備光伏發(fā)電或者風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，在停電時(shí)就可以利用這些備用電源為用戶(hù)供電，從而實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的目的。（2）互動(dòng)友好，使用自動(dòng)用電服務(wù)和智能交互等終端設(shè)備，把電費(fèi)繳納、受理業(yè)務(wù)、故障檢測(cè)等成為雙向互動(dòng)的服務(wù)，極大地方便了人們的生活。運(yùn)用供電優(yōu)化策略，還能夠引導(dǎo)居民的用電行為，將電力供應(yīng)變得更加環(huán)保經(jīng)濟(jì)。（3）安全可靠，通過(guò)監(jiān)測(cè)智能小區(qū)電能的質(zhì)量和供電設(shè)備的運(yùn)行情況，自主檢查故障問(wèn)題并把故障信息反饋給電力部門(mén)，使電力部門(mén)可以以最快的速度獲取故障信息，并以最快的速度進(jìn)行修復(fù)處理，及時(shí)恢復(fù)電力供應(yīng)，提高電力部門(mén)的故障處理能力。

2 智能小區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

智能小區(qū)的整體設(shè)計(jì)使用了用電信息自動(dòng)收集系統(tǒng)、自動(dòng)化配電系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)、光能發(fā)電系統(tǒng)以及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)等智能電網(wǎng)技術(shù)，充分利用了小區(qū)信息的采集、分析與控制，實(shí)現(xiàn)了小區(qū)物業(yè)系統(tǒng)與用電網(wǎng)上互動(dòng)業(yè)務(wù)的集成。智能小區(qū)運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)的連接功能使供用電情況的集中展示與電力部門(mén)和用戶(hù)之間的雙相互動(dòng)成為了可能；運(yùn)用光纖到戶(hù)技術(shù)以及以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為高低壓配電自動(dòng)化、用電信息等提供通道；并且每個(gè)小區(qū)的物業(yè)大廳都配備有電子顯示屏，集中展示供用電用電系統(tǒng)，智能家電以及光伏、風(fēng)力發(fā)電的各種信息也可以在此進(jìn)行展示，方便居民了解和使用[2]。

3 智能小區(qū)的用電設(shè)計(jì)方案

智能小區(qū)運(yùn)用供電管理技術(shù)把物業(yè)管理中心系統(tǒng)和小區(qū)用戶(hù)的電力系統(tǒng)連接在一起，并逐漸成熟與完善，使小區(qū)的供用電變得更加方便快捷，形成了環(huán)保高效的管理模式。這種供電技術(shù)對(duì)于智能小區(qū)的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)理念的實(shí)現(xiàn)具有重要作用，符合智能小區(qū)的用電需求[3]。

3.1 總設(shè)計(jì)方案

“綠色環(huán)保，安全高效”是智能小區(qū)在供電設(shè)計(jì)方面的第一原則，深入調(diào)查分析小區(qū)的實(shí)際情況，討論總體的設(shè)計(jì)方案，對(duì)傳統(tǒng)的電網(wǎng)進(jìn)行改造和完善。設(shè)計(jì)方案要充分考慮到自動(dòng)化、智能化在供電技術(shù)中的重要作用，合理運(yùn)用自動(dòng)化、智能化技術(shù)，讓設(shè)計(jì)方案能夠與時(shí)俱進(jìn)，符合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的要求。

3.2 供電技術(shù)的功能分析

在利用供電技術(shù)對(duì)用戶(hù)的用電信息進(jìn)行收集整理時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)小區(qū)居民的用電進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)信息采集自動(dòng)化、配電自動(dòng)化和管理智能化的功能。在電力輸送方面，運(yùn)用配電自動(dòng)化功能自動(dòng)完成對(duì)居民的配電工作，并對(duì)每一個(gè)居民的用電情況進(jìn)行分析，規(guī)劃居民的用電量。自動(dòng)化管理功能在用電故障時(shí)能夠快速作出反應(yīng)，及時(shí)查看小區(qū)用電網(wǎng)絡(luò)線路，找出故障所在并迅速處理，保障小區(qū)的正常供電。

4 供電技術(shù)的建設(shè)目標(biāo)

4.1 管理智能化，提高用電率

智能小區(qū)的供電管理系統(tǒng)是以傳統(tǒng)的電力通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，結(jié)合用電信息自動(dòng)采集系統(tǒng)和小區(qū)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的新型框架系統(tǒng)，能夠?yàn)樾^(qū)居民提供多種多樣的供電服務(wù)。智能小區(qū)供用電技術(shù)所要達(dá)到的目的之一就是實(shí)現(xiàn)智能化，提升用電部署能力，再結(jié)合多個(gè)智能系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)供用電系統(tǒng)的智能化管理。智能小區(qū)還配備有智能化開(kāi)關(guān)設(shè)備，這使得小區(qū)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)更加地完善，保障了智能小區(qū)的正常供電。運(yùn)用智能化可以極大地減少能源消耗，而使用終端則可以快速利用網(wǎng)絡(luò)完成配電供電工作，這些都是傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)所無(wú)法比擬的[4]。

4.2 完善自動(dòng)化，減少人工操作

傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)需要大量的技術(shù)人員進(jìn)行分析才能得出小區(qū)電路的使用情況，然后再通過(guò)人力對(duì)電力進(jìn)行調(diào)配，但隨著自動(dòng)化管理的實(shí)現(xiàn)，人力的使用大大減少，工作人員只需要運(yùn)用自動(dòng)化管理系統(tǒng)對(duì)小區(qū)電力進(jìn)行分析，自動(dòng)化管理系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)采集小區(qū)的用電信息。如遇見(jiàn)停電情況，自動(dòng)化管理系統(tǒng)會(huì)主動(dòng)上報(bào)情況，以便第一時(shí)間解決，從而有效提高小區(qū)的供電效率。

5 實(shí)現(xiàn)智能小區(qū)供電技術(shù)的措施

5.1 運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)

自動(dòng)化技術(shù)在小區(qū)供電的使用中發(fā)揮著舉足輕重的作用，自動(dòng)化技術(shù)就是利用自動(dòng)化部件，使充電設(shè)施可以自動(dòng)完成對(duì)智能小區(qū)的電力信息的及時(shí)反饋。自動(dòng)化的機(jī)械和裝置在無(wú)人操作干預(yù)的情況下依據(jù)一開(kāi)始所規(guī)定的指令完成對(duì)小區(qū)供用電的管理。自動(dòng)化技術(shù)目前已經(jīng)廣泛運(yùn)用于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中，尤其是在與計(jì)算機(jī)的結(jié)合方面，自動(dòng)化技術(shù)在小區(qū)的應(yīng)用使配電技術(shù)人員從繁瑣的腦力體勞動(dòng)中解放出來(lái)，極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。自動(dòng)化在小區(qū)的供用電系統(tǒng)中替代了配電技術(shù)人員的角色，自主地處理用電設(shè)備和供電設(shè)備之間的關(guān)系。自動(dòng)化技術(shù)的使用極大地促進(jìn)了智能小區(qū)供用電技術(shù)的成熟，使小區(qū)的電力提供更加安全可靠。

5.2 用電信息采集自動(dòng)化

現(xiàn)代用電信息的采集結(jié)合了通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，可以對(duì)居民的用電信息進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)與采集。光纖通信是智能小區(qū)的數(shù)據(jù)采集方式，每隔一段居民區(qū)設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的計(jì)量點(diǎn)，使得電力信息的采集能夠快速有效地進(jìn)行。除此之外，在電力配變處安裝寬帶集中器，運(yùn)用電能表電能表接口直接對(duì)用電數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，再通過(guò)采集器與配電室集中器的連接關(guān)系，利用集中器把用電數(shù)據(jù)輸送到供電部門(mén)內(nèi)，使電力信息的采集能覆蓋智能小區(qū)中的每一個(gè)用戶(hù)。

5.3 自動(dòng)化配電

智能小區(qū)運(yùn)用配電自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行配電數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)視、控制，能夠達(dá)到對(duì)小區(qū)高低壓配電網(wǎng)運(yùn)作的控制的目的。配電主站、子站、終端及通信通道等是配電自動(dòng)化的主要組成部分，利用配電終端，可以快速準(zhǔn)確地獲取配電房高低壓線路上的功率因數(shù)、電流及電壓等參數(shù)，也可以及時(shí)獲取線路上的過(guò)負(fù)荷、交流異常、零序過(guò)流、零序過(guò)壓等信息。此外，對(duì)于某些被保護(hù)的信息，工作人員可以通過(guò)手動(dòng)的方式獲取權(quán)限進(jìn)行采集。配電終端將收集的信息通過(guò)以太網(wǎng)、光纖等方式輸送到配電主站及子站，之后配電主站及子站將信息轉(zhuǎn)發(fā)出去，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控配電房線路的目的。智能小區(qū)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)能夠自動(dòng)診斷和隔離故障線路，把因故障停電的范圍控制在最小范圍內(nèi)，并且及時(shí)修復(fù)故障以恢復(fù)正常通電。

5.4 實(shí)現(xiàn)分布式電源控制

電動(dòng)汽車(chē)的充電樁是智能小區(qū)微電網(wǎng)中的重要組成部分，也是電動(dòng)汽車(chē)服務(wù)系統(tǒng)的基本設(shè)施之一。電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)的主要由計(jì)費(fèi)子系統(tǒng)、充電樁系統(tǒng)和充電樁控制管理子系統(tǒng)。充電樁系統(tǒng)能夠全方位監(jiān)控和保護(hù)充電樁的運(yùn)作狀態(tài)，并擁有充電計(jì)量與控制的功能。用電量采集終端則可以實(shí)時(shí)有效地采集電能表中的電量信息，并輸送至后臺(tái)，交由后臺(tái)處理，最后把用電量及計(jì)費(fèi)信息儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中[5]。

5.5 建設(shè)智能服務(wù)互動(dòng)平臺(tái)

運(yùn)用好智能服務(wù)和業(yè)務(wù)是智能服務(wù)互動(dòng)平臺(tái)的目標(biāo)，主要為使用者提供社會(huì)增值服務(wù)和智能用電服務(wù)。智能服務(wù)互動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)主要的組成部分有數(shù)據(jù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、服務(wù)器平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等。智能小區(qū)的信息系統(tǒng)主要由內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)組成，用電服務(wù)的信息可以由內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)進(jìn)入到服務(wù)互動(dòng)平臺(tái)，并以營(yíng)銷(xiāo)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，同時(shí)運(yùn)用智能交互終端及智能家庭網(wǎng)關(guān)等設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)用戶(hù)和電網(wǎng)之間的雙向互動(dòng)。并且，智能服務(wù)互動(dòng)平臺(tái)還可以營(yíng)造一個(gè)輕松、自由、方便的繳費(fèi)環(huán)境，這對(duì)于提高服務(wù)質(zhì)量具有重要作用。自助查詢(xún)、信息發(fā)布、自助交費(fèi)和實(shí)時(shí)監(jiān)控是智能服務(wù)互動(dòng)平臺(tái)的主要功能，它主要有遠(yuǎn)程及本地兩種售電方式，并擁有卡繳與現(xiàn)金繳費(fèi)兩種繳費(fèi)方式，這有利于提高智能小區(qū)的供電服務(wù)效率與供電質(zhì)量，進(jìn)一步促進(jìn)小區(qū)電網(wǎng)的和諧穩(wěn)定發(fā)展。

5.6 智能家居的使用

智能家居是指居民家中各種可以和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)相關(guān)聯(lián)的家用電器、安全裝置以及各種通信用具。這些智能家居依靠家庭總線技術(shù)連接至家庭智能化系統(tǒng)中，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了控制、監(jiān)視和家庭的事務(wù)性管理的功能，保障了家庭環(huán)境設(shè)施的和諧。智能小區(qū)中的智能家居系統(tǒng)主要由智能交互設(shè)施、電子顯示屏、智能電器及安全系統(tǒng)組成，并使用小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)了智能用電服務(wù)的一些相關(guān)功能，比如設(shè)備耗能分析、控制家庭用電量等，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)水氣表、電能表數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集；除此之外，用戶(hù)還能利用互聯(lián)網(wǎng)、交互機(jī)頂盒及電話等方式對(duì)智能家居進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制與管理。智能家居的使用對(duì)于小區(qū)的供電改革具有重要意義，它促進(jìn)了小區(qū)供電的自動(dòng)化改革，使小區(qū)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)得到了進(jìn)一步完善。

5.7 統(tǒng)一的展示平臺(tái)

為了能夠更好地展示智能小區(qū)的各種供用電項(xiàng)目，智能小區(qū)建立了統(tǒng)一的展示平臺(tái)。它主要包括各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口、工作站以及數(shù)據(jù)服務(wù)器等部分，可以有效展示小區(qū)的綜合信息。此外，工作站的視頻信號(hào)也可以直接顯示到電子公告屏上，把關(guān)于配電自動(dòng)化系統(tǒng)、電動(dòng)汽車(chē)充電管理系統(tǒng)、居民的用電信息、電網(wǎng)的負(fù)荷信息以及設(shè)備的狀態(tài)信息清晰地展現(xiàn)出來(lái)。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著技術(shù)的迅速進(jìn)步及成熟，智能小區(qū)的供用電技術(shù)漸漸形成了只屬于自己的技術(shù)理論。自動(dòng)化技術(shù)以及智能化技術(shù)與供用電技術(shù)的漸趨融合，為智能小區(qū)的供用電系統(tǒng)提供了堅(jiān)實(shí)可靠的技術(shù)基礎(chǔ)。智能化終端系統(tǒng)運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控智能小區(qū)的電力使用，再科學(xué)合理地分配電力，之后由自動(dòng)化終端系統(tǒng)執(zhí)行智能化系統(tǒng)發(fā)出的操作指令，從而達(dá)到不需要人工操作，也可以很好地完成電力調(diào)配的目的。智能小區(qū)的完善與發(fā)展離不開(kāi)供用電技術(shù)的不斷進(jìn)步，只有不斷改革供用電技術(shù)，才能使中國(guó)的智能小區(qū)做到安全舒適與和諧。

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