浅谈居民智能用电管理方法和管理系统姚玲

浅谈居民智能用电管理方法和管理系统姚玲

姚玲

（国网山西省电力公司大同供电公司山西大同037000）

摘要：伴随着全球化、市场化进程的加快，在各种先进技术的推动下，电力系统迎来了新的发展机遇平台，其中智能用电的发展引领了能源领域的重大变革。职能用电是智能电网的重要组成部分，实现了电网和用户的灵活双向互动。智能用电通过灵活的电力网络、高效设备和信息网络相连，形成了高效完整的用电和信息服务网络。本文主要对居民智能用电管理方法和管理系统提出了几点思考。

关键词：智能用电；管理方法；管理系统

智能用电是智能电网的重要组成部分，是建设坚强智能电网的着力点和落脚点，在坚强智能电网建设过程中占据着重要地位和作用。智能用电管理工作是一项系统性工程，需要电力营销提供信息化的技术支持手段和依据，需要供电企业经济运行、经济管理提供可靠数据依据和支持，需要为强化需求侧管理、节约能源提供技术支持。居民智能用电管理能够降低居民用户用电电费，提高用电效益，在进行智能用电管理时，对居民用电情祝进行智能化采集，有序用电管理，在线电费核算，直接为居民用户供电的配电网进行线损分析，对储能元件的接入和充放电进行管理等。有不对之处，请批评指正。

1居民智能用电管理概述

智能用电是坚强智能电网的重要组成部分，是建设坚强智能电网的着力点和落脚点。智能用电建设的好坏直接关系到电网的能源使用效率、经济运行和有序用电，对电网建设、节能环保、电能质量管理产生深远的影响。构建便捷的居民智能用电管理系统方案实现了面向电力用户的电能信息智能化采集与监控，结合储能设备的接入管理、电动汽车充电站的管理，并与营销业务系统各业务模块紧密集成，为电力生产管理、营销业务应用以及智能电网建设提供了双向互动的基础技术平台。

2背景技术及意义

2.1为电力营销提供信息化的技术支持手段和依据。能够及时根据要求自动采集各电压等级用电现场电能量计量数据，包括电能示值、分时电量、日月冻结电量、需量等应营销收费服务所需电能量信息。能够监测现场用电计量情况，包括计量装置故障、计量同路异常、表计异常等，为用电监察远程自动化服务提供数据依据。

2.2为供电企业经济运行、经济管理提供可靠数据依据和支持。能够根据需要监测现场用电运行信息，包括电压、电流、有功无功功率曲线等信息，为供电质量分析及负荷管理提供可靠技术支持。能够根据采集到的分时电能量进行所属电网全面的线损统计分析，并和理论线损进行对比分析，为降低管理线损提供依据。

2.3为强化需求侧管理、节约能源提供技术支持。能够提供客户远程现场服务，根据负荷平衡情况开展科学用电、有序用电、分时计费等，使得整个电力系统响应自动化、电能的使用高效化、负荷曲线灵活化，并保证电能质量，最终在满足供电的基础上节约能源。

3具体实施方式介绍

3.1对居民用电情祝进行智能化采集

根据不同业务对采集数据的需求，实现用电信息“全覆盖、全采集”，采集数据完整、正确。对居民用电情i5}进行智能化采集包括居民用户用电数据采集，其中，居民用户用电数据采集包括：电量、电压、电流、有无功功率、功率因数、需量、频率、开关状态等；在居民入户处安装智能电能表，智能电能表根据交流采样和功率积分的结果，产生这些数据量，并转变成电力载波信号，将载波信号经过电力线传输到采集终端；采集终端收集到载波信号后，进行分析和存储，并将数据转变为RS485信号，通过RS485总线将信号传输到集中器；集中器同时对多个采集终端的信号进行收集、分析和存储，并根据主站服务器的指令，将数据转变为GPRS或CDMA信号，通过无线方式发送到主站服务器。居民、物业管理、供电局人员等，经过授权后，可通过互联网查看上述数据。

对居民用电情况进行智能化采集还包括居民用电设备数据采集，居民用电设备数据采集包括：电量、电压、电流、有无功功率、功率因数、开关状态、档位、运行工况、谐波、频率等。

3.2有序用电管理

系统可根据历史用电记录和当前情况，自动编制及自动优化有序用电方案；通过网络自动下达用电指标和用电方案；通过网络进行远程控制，全面支持有序用电；对有序用电的措施，系统进行自动通知和执行，对异常用电情况自动反馈；系统可对有序用电的效果自动进行统计评价，确保有序用电措施迅速执行到位，保障电网安全稳定运行。

主站服务器在数据库中记录各居民的用电性质、重要程度、用电高峰时段信息，主站服务器根据记录的用电性质、重要程度和用电高峰期时段生成有序用电方案，主站服务器将有序用电方案通过GPRS或CDMA无线网络下发到采集终端中，采集终端根据接收到的有序用电方案对智能电能表进行执行，对部分地区、部分用户进行轮流停电、限制用电量，减少停电、限电对用户的影响；同时，主站服务器将有序用电方案编制成手机短信格式，主站服务器通过短信平台将有序用电方案发送给相关的居民，以便用户提前做好停电、限电的准备。

3.3在线电费核算

采集终端自动采集智能电能表电量，采集终端通过RS485接口将采集终端的电量数据传输到集中器中，集中器通过GPRS或CD-MA无线网络上送到主站服务器中，主站服务器的智能化采集模块将每个用户的电量存储在数据库中；同时，主站服务器的电费核算模块利用webservice接口，访问用电营销信息系统的数据库，得到木地区的实时电价；主站服务器利用每个用户的用电量和单位电价，计算出该用户的电费，并存储到数据库中。数据库的电费数据接入互联网，用户可利用电脑或手机接入互联网，验证用户名和密码后可实时查看自己的电费情况。

3.4直接为居民用户供电的配电网进行线损分析

主站服务器根据电能量数据，计算每个配电网的线损。主站服务器将一个居民小区作为一个配电网，进行独立的线损分析。居民小区的入口处安装的总智能电能表的电量，作为配电网的总供电量；该小区内所有居民的智能电能表的电量之和，为售电量；供电量和}售电量之差，是线路上损失的电量，即线损。采集终端自动采集总智能电能表和各居民用户智能电能表的电量，采集终端通过RS485接口将采集终端的电量数据传输到集中器中，集中器通过GPRS或CDMA无线网络上送到主站服务器中，主站服务器计算出总供电量和售电量的差值即为配电网的线损，根据小区的电力容量、抄表人员、设备使用年限、住户数量等不同特性，进行分类统计和排序，并对每个类别统计平均线损。如果某小区的线损和平均值比较差别较大，主站服务器即将它视作线损异常，主站服务器生成清单供工作人员查询，以便工作人员及时发现线损异常现象，查找线损原因。

3.5对储能元件的接入和充放电进行管理

储能元件又称储能装置，是能够将电能转换成其他能源，并在需要时重新将其他能源转换成电能的设置。常见的储能装置有电池、电容等。通过这种方式，可以精确控制储能装置的充电和放电，也可精确计量装置的充电量和放电量。

4居民智能用电管理发展方向

一是，利用互联网、云计算和大数据等新兴技术的优势，协调调度电力系统中各种可用资源，实现电网柔性发用平衡。二是，在互动技术实现方而需重点关注网络通信的标准化、终端设备的软件可移植性及可扩展性，服务内容的深度和广度，以及交互手段的丰富性等方面，同时各种技术的市场化推广也是一个重要问题。三是，智能用电激励政策、商业运作模式探索，尝试更加智能化、个性化的宣传引导手段，满足用户的多样化需求，提升智能用电的推广效果。四是，未来随着智能用电的推广普及，在新能源消纳、电网与电动汽车互动、能效改善、大数据应用、能源互联网构建等方而均会产生深远影响，需重点关注其延伸应用，以期实现更大的社会效益。

参考文献：

[1]王笛.面向家庭的智能用电管理系统的研究与实现[D].北京交通大学2015

[2]唐二雷.基于智能用电系统的家庭用电策略研究[D].华北电力大学2014

[2]邓强.浅谈电力工程造价的管理与控制探究[J].中国高新区.2017(15)