智能小区建设技术方案

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,智能化用电小区,智能化用电小区建设,技术方案,2016,年,7,月,1.,系统概述,采用光纤复合电缆和电力线载波等先进通信技术，构建覆盖小区的通信网络，在智能用电小区建立电网公司与电力客户的双向互通渠道，解决,用电信息采集,、,小区配电自动化,、,95598,社区智能用电服务互动平台,、,分布式能源接入控制,、,电动汽车有序充电及能效管理,、,智能家居,等问题，为用户提供双向互动服务和三网融合服务，建立智能节电模式，实现低碳环保、安全舒适、便利快捷的供用电服务，积极探索小区低压配电管理及供用电服务的新型运营模式。,2.,实施原则,实用性,：智能用电小区的设计和建设以居民客户智能用电的实际需求为根本出发点，小区要有实际客户参与试用，取得具有实际意义的数据；,先进性,：综合采用先进的智能用电、信息、通信技术先进理念；,前瞻性,：考虑智能电网客户服务的发展需求和智能电网各类业务发展需求。,示范性,：智能用电小区应充分考虑示范价值，形成在国网公司系统和面向各级政府、社会具有示范效果的试点应用；,展示性,：通过直观形式，有效宣传智能用电的清洁高效、低碳环保、友好互动的新型理念，展示国网公司的良好形象；,推广性,：智能用电小区的建设中要积极积累建设经验，充分分析和利用运行数据，注重成果的推广价值。,2.,整体方案,采用,PFTTH,（光纤复合缆）技术,和,EPON,无源光网络通信技术,实现电力光纤到户，构建覆盖小区的通信网络；建设,用电信息采集,、,小区配电自动化,、,电动汽车充电桩管理,、,智能家居,、,光伏发电,系统等功能模块，实现了小区各种信息的采集、分析、处理、控制，实现小区相关子系统的信息综合利用，与小区物业管理子系统和智能用电小区,95598,网上互动业务实现集成。通过小区物业展示大厅的电子公告屏，实现了对智能用电小区系统的综合展示；通过样板间的电视屏和智能交互终端，实现了对智能家居和光伏发电的综合展示。,2.,整体方案,系统结构图,2.,整体方案,技术特点：,用电信息采集,试点了,EPON,技术和宽带,PLC,技术；,低压配电自动化,实现了从,10kV,高压至,380V,低压的运行监视，并结合用电信息采集的数据，实现了低压故障的精确定位；,电动汽车充电桩管理,实现对充电桩按时段错峰填谷和按配变负载调控的能效管理功能；,光伏发电,实现了并网接入和监控，并具备倒送电保护等安全防护功能；,智能家居,实现了与客户的交互功能，展示了未来家居的新型用电体验；,使用,PFTTH,、,EPON,等通信技术，实现电力光纤到户，服务,三网融合,。,2.,整体方案,序号,功能名称,具体功能,1,用电信息采集,采用光纤复合电缆和,EPON技术，实现光纤到户到表，实时获取用电信息；通过宽带集中器、采集器、智能电能表，实现用电信息采集,2,小区配电,自动化,具备配电,SCADA、馈线自动化、与相关应用系统互连等功能。实现对小区低压配电房配电网的运行监视和控制，以及对居住区供用电状况的监控和故障迅速响应,3,电动汽车,充电桩管理,通过充电桩计量、控制装置，统计分析用户充电要求，调配客户充电时段和充电容量，实现电动汽车有序充电和能效管理,4,智能用电服务互动平台,建设,95598互动平台，实现智能小区信息展示业务、智能小区用户互动业务、智能家电管理业务、小区故障快速定位,5,自助缴费终端,在小区物业安装自助缴费终端设备，方便小区客户缴纳电费、信息查询,6,智能家居,通过智能交互终端、智能插座实现对家用电器设备信息采集、监测、分析及控制，实现家电联动,7,光伏发电,满足分布式能源接入，使用和控制,8,三网融合,采用光纤复合电缆和,EPON技术，实现光纤到户，服务三网融合,9,水、气表集抄,水务、天然气公司将数据发送到物业管理系统，物业管理系统将数据下发至智能交互终端，通过智能交互终端可查询水、气表信息,10,统一展示平台,在物业展示区，通过电子公告屏展示电动汽车充电桩系统、小区配电自动化系统、用电信息采集系统和物业管理系统等综合信息。,功能列表,3.,信息安全,智能用电小区涉及多系统间、系统与客户间的信息交互，遵循电监安全要求，将信息按照安全等级划分为不同区域，将通信网络划分为信息内、外网，在不同安全分区、不同网络之间，采取安全措施和加装网络隔离设备。如,下图所示，小区配电自动化、电动汽车充电桩管理属于,生产控制大区,，用电信息采集、,95598,网上互动业务内网属于,管理信息大区,，,95598,互动外网和小区物业管理系统属于,外网,。生产控制大区与管理信息大区通过隔离装置,进行安全防护。管理信息大区与外网通过强隔离装置进行安全防护；,95598,互动外网和小区物业管理系统之间通过,SSL,加密协议和隔离软件进行安全防护。,4.,实施方案,用电信息采集,智能小区用电采集系统采用国网信通智能用电信息采集系统，主站置于市公司客户服务中心，接入公司内网，并在供电局设置工作站用于对现场设备管理。,系统以双向、宽带通信信息网络为基本特征，实现低压电力客户的,“,全覆盖、全采集、全费控,”,，系统,的结构如下图所示：,4.,实施方案,用电信息采集组网结构示意图,4.,实施方案,宽带载波信息采集组网结构示意图,4.,实施方案,小区采用,“,485,电能表,+EPON+,光纤,”,方式采集用电信息，对居民客户每三层设置一个,ONU,，对于独立放置的计量点可单独设置一个,ONU,，直接通过,485,接口采集电表信息，上送小区用电信息采集,OLT,，实现小区用电信息采集，结构如右图所示：,EPON,采集用电信息示意图,4.,实施方案,数据接口包括三个方面的工作,：,一是,客户档案的获取，本采集系统所需的用电客户档案信息由公司现有,CSM,系统负责提供；,二是,本采集系统负责将采集的用电信息数据交换至,CSM,系统，由,CSM,系统完成相应的营销业务应用；,三是,本采集系统负责将采集的用电信息数据,(,主要是曲线数据等,),交换至,95598,互动网站，通过物业管理系统主站完成,95598,互动网站与客户智能交互终端的双向信息交互。,4.,实施方案,配电自动化,智能用电小区配电自动化，实现对小区低压配电房配电网的运行监视和控制，具备配电,SCADA,、馈线自动化、与相关应用系统互连等功能，主要由,配电主站,、,配电终端,、,配电子站,、,二次安防设备,和,通信通道,等部分组成，还有,视频监控,功能。,配电主站：主要实现配电网数据采集与监控等基本功能。,配电终端：安装于低压配电房的远方监测、控制单元的监控终端,distribution terminal unit,（即,DTU,，站所终端）。,配电子站：为优化系统结构层次、提高信息传输效率、便于配电通信系统组网而设置的中间层，实现所辖范围内的信息汇集、处理或配电网区域故障处理、通信监视等功能。,4.,实施方案,二次安防设备：配置丛向安全防护设备，物理隔离装置等,视频监控设备：监视配电房和控制室的视频图像，传送到配网运维中心。,设备位置：每个配电室摆放,1,面配电自动化柜，其中含有配网子站和通讯设备的屏柜摆放在新设置的样板间的屏柜布置小室。配电柜与子站屏柜之间用光纤通讯。配网子站屏柜与用电信息主站之间也用光纤通讯，之间加物理隔离装置。,4.,实施方案,功能描述,：,通过配电终端，实现对配电房高、低压线路上的三相电流、三相电压、有功、无功、频率、功率因数等线路参数的采集（遥测量的采集）；还可以实现线路上开关位置、储能、过负荷、三相故障、零序过流、零序过压、蓄电池活化、交流输入异常等遥信信息的采集（遥信量的采集）。也可以通过信息输入（如故障指示器等）实现对线路上遥信和遥测或者某些保护信息（如零线断线保护信息）的采集；实现运行监控信息的图形化管理和状态自动报警功能。,4.,实施方案,故障自动检测与隔离：小区配电自动化对配电系统的故障进行自动诊断、自动隔离（需要待配网主站建立以后才能进一步完善），以减少故障停电范围，恢复非故障段供电。及时告知小区客户故障信息，并协调各部门进行快速故障处理。,实现视频监控：在小区配电室（站）等重要区域安装视频监控设备，并把监控信息及图像传递到配网运维中心。系统结合用电信息采集的数据，通过分析用电信息采集系统和配电自动化系统上传的信息，实现了低压故障的精确定位。,配电终端通过以太网通讯、光纤通讯等多种方式将采集到的信息传送给配电子站，配电子站可以同时接收和发送多台配电终端的信息和控制命令，并且与配电主站通讯，可以实现对配电主站的信息转发和命令转发，从而实现了配电主站对配电房线路监控。,4.,实施方案,电动汽车充电桩,电动汽车充电,系统结构图,两个小区停车场拟建电动汽车充电设施，共,25,个电动汽车充电桩。两个小区合并组成后台管理系统。除充电桩外，后台系统还包括充电桩管理控制子系统和计量计费子系统，充电桩电能表采用,RS485,接口，通过内网实现充电桩计量（用电信息采集）和充电桩监测及控制；统计分析客户充电要求，合理调配客户充电时段和充电容量，实现按时段错峰填谷和按配变负载调控的能效管理功能。,两个小区采用相同模式：,交流桩分散布置于停车位，交流桩电源从专用的电源箱引取，控制室内设监控后台。监控后台和充电桩之间通过通讯线连接，通讯方式可选择现场总线,(CAN,网,),，串口通讯和以太网，距离较远时可选择通过光纤传输,。,4.,实施方案,充电桩管理系统由,后台,、,通讯管理机,和,充电桩,组成。充电桩管理系统具备对充电桩运行状态的综合测控保护能力如运行状态监测、故障状态监测、充电计量和充电过程的联动控制、短路保护、过流保护等功能。,充电桩管理系统结构图,4.,实施方案,计量计费系统主要由,计量部分,和,计费部分,组成，计量部分由交流电能表和用电采集终端组成；计费部分由计费工作站与服务器组成。用电采集终端采集各个交流电能表的实时电量信息，通过本地工业以太网与计费工作站通讯，将整个电动汽车充电站的总电量、各充电桩的每次充电量传送到后台进行处理，并把电量和计费信息存储到数据库服务器中。,计量计费系统结构图,4.,实施方案,智能用电服务互动平台,智能化用电小区,95598,网上互动业务扩展功能包括：与现有,95598,门户网站集成，实现智能小区信息展示业务、智能小区客户互动业务、智能家电管理业务。,智能用电服务互动平台通过,内网中间库,和,外网数据库,接受来自小区的用电服务互动信息，实现与小区配电自动化系统、充电桩管理系统、用电信息采集系统、物业管理系统连接。,系统用户管理,：系统用户、系统管理员的增加、修改、删除。,配电自动化信息查询,：通过智能用电小区,95598,网上扩展系统，对低压配电自动化系统中设备信息以及运行状态实现集中展示和关联信息分析查询。,4.,实施方案,网上充电桩业务,：充电桩信息展示、客户充电信息查询、充电桩预约充电申请等，还可查询充电桩当前使用情况和地理位置。,智能家居服务,：实现网上客户家用电器用电设备信息、实时用电信息的展示，为客户提供用电参考策略，客户通过互动网站，可对智能家电、安装了智能插座的普通家电，以及安防设备实施远程控制。,用电信息发布,：对客户用电信息、分布式电源发电量信息、充电桩用电量信息、台区配表信息进行展示，包含日,96,点数据，采用曲线图、柱状图、饼状图等直观方式进行展示。,4.,实施方案,智能用电服务互动平台,外网网站和外网数据库放置于电力公司数据机房外网服务器隔离区,，,内网中间库放置于电力公司营销机房,。,智能用电服务平台物理架构设计,4.,实施方案,信息内网部分,：,接入的信息包括小区配电自动化、充电桩管理、用电信息采集，通