浅谈智能用电网的通信业务及技术

用电信息采集系统依托光纤、无线和电力线载波等通信技术构筑的网络,通过采集器、集中器、智能表计、用户智能交互终端等设备,在用户和电网公司之间形成网络互动和即时连接,从而实现电力、信息、应用数据的高速传输和远程家电控制等功能。     

基于用电信息采集系统的抄收管理

电力用户用电信息系统建设是建设坚强智能电网的重要组成部分,是公司"SG186"信息系统工程建设和营销计量、抄表、收费标准化建设的重要基础,是提升服务能力、实行居民阶梯电价的必然选择,是实现电能信息全采集、全覆盖、全预付费的基础,是建设智能电网的重要组成部分,它杜绝了原人工抄录出现的用电误读、误抄、漏抄和抄表不及时等问题。通过用电信息采集系统的应用,可以实现计量、抄表、结算自动化,消除人工抄表的弊端,同时,实现预付费控制功能和远程停送电功能,防范了欠费风险。真正实现了电网与用户的双向互动服务,并以此提升用户服务质量,满足用户多元化需求,实现智能化营销的目的。     

基于OneNET平台的智能电表云服务系统设计

针对智能电表的管理和数据处理问题,基于OneNET平台设计智能电表云服务系统。该系统以智能电表作为采集终端,通过WIFI通信发送数据至云端,采用蓝牙通信方式连接手机APP,以OneNET作为云服务器代理,通过API接口连接电表并存储信息至数据库。系统中的上位机程序读取并处理数据获得电表状态、用户用电习惯曲线等信息,实现对电表的合理化管理及数据合理利用。仿真验证表明,基于OneNET平台设计的智能电表云服务系统可行有效,提高了电网的智能化程度。     

建设电能质量在线监测体系实现电能质量管理全过程管控

电能质量在线监测系统建设是国网公司建设现代企业、实现统一管理的重要举措,是公司的重要基础性工作之一。建设的总体目标是用两年左右时间建成覆盖公司系统各级电网和用户,通过调度自动化、配电自动化、电压监测系统、生产管理系统等多种技术手段有效集成,实现电能质量数据在线自动采集、传输和监测范围的全覆盖。该系统建成后,将有效解决电网公司当前电能质量监测数据管理分散、更新滞后和共享度不高等问题。     

用电信息采集系统在智能电网中的应用和实现

随着生活水平的提高,人们对供电系统的质量要求越来越高,为了满足生产生活要求,我国对智能电网的发展较为重视,在2010年政府将智能电网建设列为国家发展战略。在智能电网系统中用电采集系统,承担着监控电网运行、用电信息采集和资源共享的重要职能,因此,为了进一步推动我国智能电网建设,加强用电信息采集系统的研究十分有必要。本文重点探索用电信息采集系统在智能电网中的作用,并对如何建设用电信息采集系统做了简单介绍,对用户信息采集系统未来发展趋势做个简单的预测。     

基于 Android 平台的信息采集与远程显示系统研究

为提高农场主对温室集群信息的准确性和实时性, 提出了基于 Android 平台的信息采集与远程显示系统, 在 Android 平台上实现对温室大棚温度信息的采集与上传至远程服务器, 用户再通过 Android 客户端程序或者浏 览器实现对温度信息的观测, 从而大大提高了获取温度信息途径的便捷性, 用户可以做到随时随地实时获取。 该 系统首先将嵌入式 Android 平台通过 JNI(Java Native Interface)调用读取外置温度传感器数据, 并通过 Internet 将 采集数据上传至 LAMP(Linux Apache MySQL PHP)服务器; 再将运行 Android 客户端或浏览器访问 Web 网页, 通 过 Internet 从服务器获取数据显示给用户。 程序运行测试证明, 该系统运行稳定, 并具有很好的用户交互效果, 同时, 对信息采集端网络情况不佳时数据上传程序进行了优化处理, 实现了断网后在网络恢复时续传的功能。     

基于GSM无线远程集中抄表电量管理系统

分析了目前不同抄表方式的优势与不足,提出了基于全球移动通信系统(GSM)无线远程集中抄表的方法.在每一栋楼设立一个电能控制管理中心站和一个GSM集抄终端,管理中心站单片机控制系统利用485总线对本楼的用户电能计量表实现控制和管理.设定某一集抄终端为数据服务器终端,利用GSM网,短信发送(SMS)功能实现每一GSM抄终端与数据服务器终端之间的数据通信.通过软件和硬件的设计与研究,该系统实现了购电、用电控制、远程抄表的功能.     

基于“互联网+”的局域空气质量监测系统

目前我国的空气监测点数量有限,提供的数据不能准确到局部区域,针对性较差。为了解决以上问题,设计了一种基于"互联网+"的空气质量监测系统。该系统由底层空气采集设备、服务器和手机终端构成。底层采集设备由电源模块、传感器模块、GSM模块和显示模块构成,在完成对空气中的PM2. 5、PM10及温湿度的采集后,利用GPRS将空气质量数据和采集点位置信息发送服务器,使用户能够通过手机APP对局域空气质量进行实时监控。实验结果表明了该系统的实用性和有效性。     

基于NB-IoT和微信小程序的远程移动实时温湿度监控系统的设计

设计了基于NB-IoT(窄带物联网)和微信小程序的温湿度监控系统.系统通过终端实时采集周围空气的温度和湿度,以数据帧的形式发送给NB-IoT信息邮局,并由其将数据帧转发到NB-IoT人机交互系统的用户服务器,由用户服务器的侦听程序将数据解帧后存入数据库,最后由网页接口程序读取数据库中的数据并显示在微信小程序里.微信小程序里温湿度值设置回发给终端后,由终端的模糊PID控制器计算控制参数以控制电热管和风机.测试结果表明,该系统性能稳定,操作便捷可应用于各种场景的智能化、自动化并结合移动互联技术的温湿度监控.     

一种基于ZigBee的远程抄表系统设计

提出了一种基于ZigBee通讯的远程抄表系统,该系统由终端采集节点、网关模块、服务器组成.智能电表作为终端采集节点,主要是通过STM32作为主控芯片来读取计量芯片采集到的电气参数,将数据通过串口传输给CC2530模块,并由CC2530发送给网关模块;网关模块作为ZigBee网络里的协调器收集所有终端数据,再基于LwIP协议把数据传输给服务器;服务器则能远程控制和监控各个电表的运行状态和测量参数且改变各个电表的开关状态,实现用户电表数据远程采集与开关控制.最后通过在室内环境搭建测试网络,测试本系统的数据采集与组网通信性能.测试结果表明:智能电表可以将有功误差控制在±2%内,且系统可以在ISM 2.4 GHz频段上完成数据传输.     

基于Zigbee的多参数传感终端低功耗设计与实现

针对现有无线传感器网络(wireless sensor networks,WSN)环境监测终端设备采集环境参数较少、缺少现场形态信息、供电方式单一的不足,设计一种基于Zigbee的六参数低功耗智能采集终端.该终端配置有太阳能、市电和蓄电池的FILO(first in last out,FILO)三级堆栈智能电源,以及摄像头和多种传感器的传感器阵列.终端采用传感器阵列TDM(time division multiplexing,TDM)节能供电方案降低传感器阵列功耗,延长终端设备正常工作时间,符合现代化环境监测的要求.     

基于ZigBee的设施农业环境监测系统的设计与实现

针对现有设施农业环境监测仪普遍存在的采集参数少、能耗高、电源单一、网络覆盖小、信息难共享等不足,采用传感器阵列技术为智能传感终端配置了光、温、湿、气、酸、像的多参数传感器,实现了环境参数和作物生长形态的多功能综合采集;采用传感器时分复用技术和太阳能、市电、蓄电池三级队列智能电源管理,实现了低功耗和电源多样性;利用ZigBee网络与3G网络、Internet相结合,设计了具有3G和Internet接口的传感器网络网关,实现环境监测的局域采集与广域覆盖功能;采用Java、Flex和MySQL技术构建了设施农业环境监控中心,实现了环境监测数据在互联网上的集中共享.创新点是智能电源的设计和系统的完整实现.对最终系统的测试结果表明：该系统符合现代化和集约化农业生产方式转变的发展需要,对现代物联网技术在农业信息化领域的应用具有参考价值.     

轧钢生产线混合无功补偿装置的研究及应用

为解决钢铁冶金企业大型轧钢机造成系统电压波动、功率因数降低和线路损耗增加等电能质量问题,在轧机供电系统的基础上,介绍了动态无功补偿技术在马钢中型材生产线高压配电网中的应用,并通过工程实例证明静止无功发生器SVG和无源滤波装置FC的混合补偿能够有效地消除冶金轧机等冲击性负荷对电网的不利影响,达到预期的滤波补偿效果和节能降耗的目的,同时,为电网提供了稳定可靠的电力资源,使电网的各项指标均达到国家标准要求,避免了供电公司的高额罚款,给钢厂带来了良好的经济安全效益。     

基于5G的电网合环电流计算评估及测量分析

合环倒闸操作关系着系统供电可靠性和经济性，为提升电网运行人员合环倒闸成功率，解决合环电流的准确计算评估问题，本文在等值阻抗计算分析基础上，结合5G量测终端的电压向量采集装置，提出了一种合环电流的计算评估方法。以实际电网跨区合环点为算例，进行了合环电流的分析评估。结果表明，该方法能实时准确计算出合环稳态电流和冲击电流，为电网运行人员合环倒闸操作提供了确定性依据，在电网运行中有很强可行性和实用性。     

市场参与者在电力供应紧张时期的效益分析

以我国电力市场化改革为背景，定量分析了在电力供应失去弹性时政府对售电电价进行管制所引起的效率损失，指出了售电电价未能有效反映电力商品的实际供求关系是电网公司和发电公司在电力供应不足时期反而面临经营危机的根源．同时评估了电网购用小型发电公司电力对全社会电价水平的影响，并对购用高价电能前后的社会综合效益进行对比，认为引入社会剩余定价方式可以较好地解决电力企业和用户之间的效益均衡问题．算例分析表明，文中所提出的定价方式是切实可行的．     

市场环境下发电公司的动态学习与市场猜测均衡

提出了基于猜测供给函数模型的发电公司动态学习模型，用于分析和预测重复博弈的不完全信息电力市场环境下发电公司潜在的市场力．各发电公司根据公布的前阶段市场运行数据动态地调整其微增响应猜测，使之能够准确反映所有竞争对手相应于市场结清电价单位变化时所愿意引起的出力变化，从而动态调整提交的供给函数以获得短期最大利润．算例分析表明，发电公司动态学习有利可图；经过各发电公司动态学习并不断调整优化猜测供给函数将引导市场最终达到一猜测均衡结果．     

考虑供给与负荷转移的虚拟电厂调度策略

虚拟电厂是一种通过先进信息通信技术和软件系统,将分布式发电机组、储能系统、可控负荷、 电动汽车等分布式设备聚合优化并协调参与电力市场和电网运行的特殊电厂。 针对现阶段可再生能源产业的风力、光伏并网发电和优先消纳困难等问题,基于虚拟电厂强通信、高聚合的特性,提出了一种考虑供给与负荷转移的虚拟电厂调度策略,以虚拟电厂整体利润最优为目标函数,从供给侧与需求侧同时强化虚拟电厂的调度弹性。 其中供给转移通过储能设备实现,考虑蓄电池储能系统与氢能存储系统同时参与调度,发挥各自储能优势,负荷转移通过柔性负荷实现,并将所有柔性负荷分为短期、中期、长期 3 类来反映实际情况,以柔性负荷的负荷量与最晚调度时间为类别划分依据。 实验结果表明:储能设备及柔性负荷参与虚拟电厂调度,显著提高了虚拟电厂运行的强健性,增强了新能源的消纳水平,实现了“削峰填谷”的效果,并且在经济性上有着良好的表现。     

分布式电能质量信息系统设计与实现

 分布式电能质量信息系统是指采用了分布式技术设计和实现的电能质量信息系统。建设电能质量信息系统是提高电能质量、保证电网安全供电的重要方法。传统的电能质量监测系统包括数据采集、数据计算和数据分析子系统。随着监测点数量的迅速增加,各子系统的工作负荷成倍增加,导致系统效率低下。由于系统处理能力的束缚,系统中允许的监测点数量受到限制,迫切需要解决电能质量信息系统的性能瓶颈问题。本文采用分布式体系结构进行设计,即用分布式处理系统进行数据采集,用分布式数据库进行数据存储,用分布式计算进行数据计算,用WebService接口封装数据访问,经济、有效地提高了系统的处理能力和响应速度,解决了服务器负荷上限问题,满足了供电公司未来大量增加监测点的需求。     

基于全能量比较的城市供暖方式能源利用率评价

城市供暖方式按与电力生产的关系分为热电联产式、热电分产式和电热式。在比较供暖方式的能源利用率时,传统的热电分摊方法存有争议。为此,提出新的热电分摊方法,其研究的对象是各种采暖方式加相关供电方式组成的全能量供暖模式。此方法首先确定各种供暖方式所匹配的相关供电方式,并根据热电联产供暖模式的热电比确定各供暖模式的基准目标热电比;其次从城市整体利益的角度,确定各种供暖方式的全周期组成;再搜集每种供暖模式各环节的效率性能数据,计算出相对终端用能的全能量效率来进行比较。