背景
6月15日下午,国网在京举行“数字新基建”重点建设任务发布会暨云签约仪式,对外发布“数字新基建”重点建设任务,并与华为、阿里、腾讯、百度等合作伙伴签署战略合作协议。
国网此次发布的“数字新基建”重点建设任务,聚焦电网数字化平台、能源大数据中心、电力大数据应用、电力物联网、能源工业云网、智慧能源综合服务、能源互联网5G应用、电力人工智能应用、能源区块链、电力北斗应用等“新基建”领域,以信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施为重点,带动上下游企业共同发展。2020年总体投资约247亿元,预计拉动社会投资约1000亿元。
国家电网公司联合各方力量,集众智、汇众力、谋共赢,更大力度、更高水平地推进“数字新基建”,对于推动数字技术与传统电网产业深度融合发展,加速产业数字化和数字产业化,以电网数字化转型助推经济社会高质量发展,具有十分重要的意义。
国家电网“数字新基建”提供解决方案
1.电力物联网
建设覆盖电力系统各环节的电力物联网云平台,推动电网感知测控边界向电源侧、客户侧和供应链延伸,提升电网、设备、客户泛在互联和全息感知能力,打造准确感知、边缘智能、共建共享、开放合作的智慧物联体系和应用生态,年内建成统一物联管理平台,打造输电、变电、配电、综合能源、供应链等5类智慧物联示范应用。
深耕用户侧能效管理多年,逐渐完善了从电力物联网云平台到终端传感器的生态体系,在“源(电源)-网(电网)-荷(负荷)-储(储能)”各个环节加大研发投入,已经形成“云(云平台)-管(有线/无线物联)-边(边缘计算)-端(终端设备)”的生态系统,积参与泛在电力物联网建设,使用户在任何时间、地点、人、物之间实现信息连接和交互,产生共享数据,从而为电网、发电、供应商、用户服务。
2. 边缘计算网关:数字新基建中枢
针对电力物联网应用开发了多款智能网关,采用嵌入式系统和边缘计算技术,现场采集和存储终端设备数据,并根据不同应用的需要,采用不同的协议和云平台对接。所有数据采集、计算、异常报警触发逻辑和规约转换均在网关就地完成,断点续传,提高数据可靠性。
3. 物联网仪表:数字新基建感知
物联网仪表为数字新基建的建设提供丰富的感知,应用在不同场合以满足不同需求.
智能电表在智能电网中的运用
双向计量。作为智能电网的用户端,智能电表的主要功能是为用户提供一个电网的接口,通过智能电表可以将安全、高质量的电能输送到用户的用电设备上。在新能源蓬勃发展的今天,许多分布式新能源已经在用户端得到了充分的使用,用户自己产生的清洁能源除了满足用户自身的需要以外会产生多余的能量,也可以通过智能电表反馈到电网中去。所以智能电表就要具备双向电能输送和计量的功能。在计量的过程中,因为有MCU的支持,可以方便地实现智能电网供电系统内、可靠的电能管理。它不仅可以简单地实现分时管理,用户的用电情况可以有更多的分类,更清晰明了。比如它除了可以包含每个月的用电量,而且还可以按日期、时间以及按耗电的电器分类分别计量不同的电费和电能使用情况。这就为电网节能管理提供了有用的实时信息。依据这些信息,管理方可以通过合理的手段,为一些高耗能设备从用电高峰时段转到非用电高峰时段提供优惠折扣,实现错峰避蜂用电,提高电网的运行效率。
实现需求侧管理的智能化
智能电表能够对电网运行中的实时数据进行实时的采集,通过这些数据实现对用电设备状态与能耗状况的智能化分析,对用户的各种负荷情况进行更加准确的掌握,实现过程跟踪、与效果评估的自动化,提供智能化的需求侧管理,真正做到智能用电[5]。
由上可见,在智能电网环境中,改变了传统电表的应用弊端,彻底告别“抄电表读数”时代,同时给每一个用电户更多选择的空间,可以自主选择用电时间段,实现电力公司、企业、用户之间的网络沟通,加强信息交流,满足“削峰填谷”,按需调度。可见,应用智能电表实现用户端和配电端的双向数据交流,具有一定现实意义。
智能电表的结构与特点
智能电表的具体结构
智能电表是一种数字式的电表,他包括普通电能表、电容器、液晶显示设备、计量设备、信息通信端口等几个部分。其中,信息通信端口是器重点,通过使用集成化的电子电路设计,使得智能电表具有信息通讯与传递功能,从而通过与其他电表的联接形成一个完整的网络,为智能电网系统的功率控制、调整等提供信息依据。
智能电表的主要特点
与传统单一的感应式电能表对比,智能电表不管是在操作还是在应用性能等方面都具有大的优势,其中主要表现在功耗、计量精度以及功能设计三个方面。
功耗较小
因为智能电表使用了集成化的电子元器件,而单一块智能电表的平均功耗通常在0.16-0.17W之间,与传统的感应式电表相比得到大幅度控制。对于多用户的集中式智能电表而言,其分配到每户的功耗将更小,能够大的改善电网自身的能量消耗。
计量精度高
传统感应式电表存在着较大的计量误差,而且其中的机械结构在长时间使用之后因为磨损问题而导致计量误差越来越大。而智能电表采用了数字化处理,能够克服传统机械结构磨损而导致精度较低的问题。当前,现代智能电表的计量精度通常能够达到1.0级以上,随着技术的不断发展,其计量误差将更进一步缩小。
功能丰富
与传统的感应式电表相比,智能电表不但体积更小,而且能够实现远程抄表、远程控制、反电、预付费等相关功能。在构建智能电网的过程中,还可以通过对应的操作软件来对电表的参数进行修改,从而满足用户对不同控制功能的实现,这些都是传统的感应式电表所不能实现的。
两套时段表,一年可以分为 4 个时区,每套时段表可设 12 个日时段,4 个费率(F1、F2、F3、F4 即尖峰 平谷) 。分时计费的基本思想就是把电能作为一种商品,利用经济杠杆,用电高峰期电价高,低谷时电价低, 以便削峰填谷,改善用电质量,提高综合经济效益
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