智能大厦规划管理

智能大厦规划管理（精选9篇）

智能大厦规划管理 第1篇

关键词：煤矿企业,生产子系统,数据采集,智能控制,两化融合,建设规划

煤矿井下支护、掘进、采煤、运输、通风、排水、供电等各生产子系统, 在实时机械化作业过程中, 会有大量的现场行为数据产生, 通过调度指挥中心统一平台, 实时采集这些大数据, 并向各有关生产技术部门传输, 形成大数据的集总分析意见建议, 再由调度指挥中心远程有效实施。这种新的大数据实时采集分析和信息化远程管理方式, 需要进行两化融合的技术支撑, 需要企业升级传统管理模式至大数据智能模式。本文即提出大数据智能化远程管理控制的企业发展规划, 旨在研讨用新的改革和发展思路, 适应煤炭去产能。

1 大数据智能化远程监控的必要性

(1) 矿井机械化装备程度提高, 为大数据智能管理创造更加充分的条件。当前, 在《新疆维吾尔自治区国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》的指导下, 新疆井工开采煤矿的采掘装备水平高速发展, 初步完成了井下支护、掘进、采煤、运输、通风、排水等各大生产作业子系统的机械化, 实时信息采集与远端控制条件成熟, 而系统发挥机械化装备效能也需要智能管理技术支撑。

(2) 企业用改革和发展的方式, 化解煤炭过剩产能更符合市场经济。煤炭产能过剩明显, 市场竞争惨烈, 传统方式管理煤矿企业弊端凸显等因素, 倒逼煤矿企业摒弃传统管理模式, 采用更加高效手段实施煤炭生产与经营, “机械化换人, 自动化减人”, 建设大数据, 强化人工智能技术, 走工业化和信息化融合的新型工业化发展道路, 是新疆煤矿企业谋求新发展、保持新竞争优势的必然选择。

(3) 高效调度、协调矿井各大生产作业子系统, 需要强有力的人工智能技术辅助。如果将矿井采掘支运排通等各生产子系统比喻成大的“块”, 则“块”中表现出来的各类信息大数据采集传输、共享、分析, 以及针对大数据形成的调度指令、管理命令实时执行可称为“条”, “块条”充分结合与高效运用, 迫切需要强有力的人工智能技术辅助, 工业化与信息化融合是必然方向。“十三五”期间, 新疆矿井采掘机运排通等子系统“块”的机械化装备程度仍将进一步提升, “块”强悍的同时, 信息智能化调度指挥与管理这个“条”必须同步跟进, 避免煤矿企业陷入因拥有大装备而貌似的“强大”, 因大装备实际使用效能低下, 实则“大而不优”。

另外, 互联网技术成熟, 特别是内地成功智能化改型的样板企业越来越多, 为新疆煤炭企业生产经营与智能管理提供了新的发展方式, 为化解煤炭过剩产能提供了更符合市场经济的工作思路。

2 矿井数字信息化发展现状和问题

2.1 发展现状

新疆煤矿企业随着“十一五”、“十二五”的规划整合, 数字信息化有了初步进展。目前, 全区各矿井基本形成的信息化子系统主要有:基本的通信系统、瓦斯监控系统、束管监测系统、人员定位系统, 个别矿井还建立了工业电视监视系统、矿压监测系统, 但是, 新疆至今还没有一家煤矿企业能够系统应用数字信息, 达到智能管理的成功案例, 甚至建设与发展方向也不明确, 仅是子系统局部应用的“零打碎敲”, 全矿井系统性应用的规划也十分少见。

2.2 存在问题

(1) 传统管理思维意识明显, 管理效能低, 相对矿井生产作业子系统大幅机械化改造, 同步建设信息化子系统、夯实基础的动力明显不足。矿井普遍重视在采掘支运排等生产作业子系统的装备大型化上发力, 而装备效能化运转的信息化建设力度不足, 依旧用传统管理模式驾驭企业。例如:重视井下采煤系统大型机械化, 甚至在采煤工作面推行“产能最大化”的三机配套, 重视对掘进工作面的机械化改造, 对掘进、装岩、运输, 甚至支护等多种功能进行装备集成化、大型化改造, 但相对这些“块”的信息化、智能化建设总有这样那样的原因, 得不到应有的重视。

(2) 针对现在已经建设信息化系统, 采集大数据与智能化运用的意识不强, 现有数据大量被闲置, 缺乏深入管理和综合利用能力。例如:瓦斯监控系统还仅停留在瓦斯超限即保证能够断电的基础上, 对于瓦斯参数测定与实时采集来的数据, 在优化矿井通风系统设计方面的指导意义上, 研究和应用力度不足;作业人员定位系统也仅停留在人员管理上, 进一步的研究与应用不足, 如在电机车等运动装备或计量设施上安装相应数据传感装置, 扩大数据采集范围, 强化产能与机械装备效率等。

(3) 生产作业、系统控制、经营管理的一体化智能平台建设不足, 专业人才匮乏。现有信息化系统各自独立运行, 整合现有数据、共享现有数据的互通互联信息网建设滞后, 不能提出一体化服务各生产作业子系统、实时控制各生产作业子系统的矿井经营管理系统性整体规划, 仍旧依赖效率较低的传统模式进行管理, 实时生产绩效数据与经营管理层之间没有实现网络互通互联, 没有引入MES等生产执行智能化管理系统, 现有数据智能化分析应用水平低, 没有一体化智能管理平台。

3 大数据采集规划

3.1 规划的提出方向

为实现煤矿企业安全生产、高产高效、可持续发展的工作目标, 以建设高速以太网为支持基础, 引入煤矿MES管理技术, 以煤矿企业数字信息智能化管理平台建设为方向, 以先进的煤矿生产系统机电一体化技术、计算机技术、传感技术与信息智能化企业管理为导向, 多源采集与传输煤矿各作业子系统的多元异构和动态变化数据, 实时联机分析与共享, 实现多源信息的采集、输入、存储、检索、查询等, 实现多源信息的多方式输出、实时联机分析处理与决策、专家会诊煤矿安全事故和生产调度指挥等[1,2]。

3.2 规划的框架

调度指挥平台为大数据统领层, 其上层为基础管理层, 其下层为数据采集与作业行为监控层 (图1) 。上层主要功能是矿井各管理部门通过统领层共享大数据, 实时分析大数据并形成决策建议, 向统领层提供技术支撑;下层为数据采集与作业行为监控层, 主要功能是智能化多源采集矿井作业系统大数据, 并向统领层传输汇总大数据, 同时, 接收统领层工作指令, 在生产作业子系统实现远程控制指令。

4 数据采集与远程控制规划

4.1 子系统的信息采集与远程控制

利用有线和无线等传感技术, 采集来自各子系统的各类传感器信号, 通过以太网, 集数据、视频、音频通信于一体汇总传输, 最终集成到调度指挥的大数据平台[3,4,5,6,7,8]。矿井各技术管理部门通过平台实时共享和分析大数据, 并将形成的建议意见传送至调度指挥平台, 由平台最终生成相应指令, 传输至各生产子系统, 在各子系统实现信息反馈或指令的具体落实 (简单讲, 就是生产作业子系统在可以就近实地控制的情况下, 增加调度指挥平台的远程智能化控制功能) 。

(1) 井下综采。采集综采工作面的液压支架、采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机、带式输送机、电气开关、泵站等设备的运转信息, 包括液压支架电液控制、运行、顶板压力、采煤机定位等实时参数, 可以有图像信息, 实时向调度指挥平台远程传输, 同时, 接收平台远程信息反馈或指令, 实现综采生产过程自动化远程可控。

(2) 井下综掘。采集掘进机的实时工作参数, 定位运转情况, 包括掘进工作面附属的装载机、带式输送机和局部通风机以及矿压等实时运行参数、数据, 还可以包括图像信息, 实时向调度指挥平台远程传输, 同时, 接收平台远程信息反馈或指令, 实现综掘过程自动化远程可控。

(3) 矿井运输。采集矿井运输系统的电机、变频器 (或调速型液力偶合器) 、减速机、胶带保护系统运行情况等实时工作参数、数据, 包括胶带输送机张紧情况以及电机车、绞车等实时定位情况信息、数据, 也可以包括图像信息, 实时向调度指挥平台远程传输, 同时, 接收平台远程信息反馈或指令, 实现运输过程自动化远程可控。

(4) 矿井主排水。通过传感器实时监测水位、泥位、抽水压力、真空度、排水量、水仓入水量等信息、数据, 实时上传, 同时, 接收平台远程信息反馈或指令, 既可逻辑方式就近自动控制水泵等设备的开停, 又可远程实现水泵等设备的开停控制。

(5) 矿井通风机。监测风机轴温、电流、功率、频率、全压、静压、动压及风温和风速等运行参数与实时状况数据, 实时上传, 可以远程实现风机的切换与控制, 又可以就近实现逻辑控制。

(6) 压风制氮。在线监测与采集排气压力、主管压力、排气温度、主机温度、排气量等工作参数和数据, 实时上传, 既可以实现远程控制, 也可以就近逻辑自控或手工控制。

(7) 矿井供电。主要对供电系统的运转情况进行监测、控制、管理, 采集电力运行和状态的工作参数与数据, 实时上传, 可以远程实现在线连续监测、倒闸、统计、分析与控制, 确保电力运行事故的监测预防、事前报警、快速恢复, 最大限度地防止供电系统越级跳闸以及大面积停电等运行事故的发生。

4.2 辅助环节及作业环境信息采集与远程控制

通过各辅助生产环节及作业环境信息采集的各类传感器, 用以太网集总束管、矿压、矿井水文、通风等设施设备的工作参数和运转状态信息的各类数据, 上传至调度指挥平台, 数据共享至矿井各技术管理部门, 通过技术管理部门再进一步向实施生产指挥、实现逻辑判断或智能化远程管理的调度指挥平台提供决策支持, 规划如下。

(1) 束管监测在线分析。在自动抽取基础上, 建立数据库, 利用IT接口和软件, 自动生成共享数据的监测曲线, 提供至相应生产部门, 实现环比、对比分析及有关指挥行为决策或建议, 反馈至调度指挥平台。

(2) 矿压在线监测。监测综采工作面支架和超前支护工作阻力、掘进和回采巷道顶板离层位移和速度、锚网巷道锚杆或锚索的载荷应力、围岩或煤体内部应力等参数数据, 上传至调度指挥中心, 通过相应生产部门的数据共享与分析, 实现报警、综合分析及顶板安全评估分析和信息处理功能。

(3) 通风设施在线监控。实时监测井下各处的通风参数和数据, 以及自动风门、局部通风机的工作状态, 在调度指挥中心实现远程控制风门的智能化开启和关闭、局部通风机的开停和切换, 最大限度地保证在灾害发生的萌芽期进行有效预警、干预, 紧急情况下能实现风流的短路或断路。

(4) 矿井水文自动观测及智能预警系统。对涌水量、水压 (水位) 、水温等参数数据上传的同时, 可进行自动测量、记录、统计、分析。发现异常时, 在线监测系统发出报警。

4.3 安全避险六大系统有机联络

安全避险六大系统有机联络与矿井其他系统一样, 负责采集工作参数与实时数据, 上传至调度指挥平台, 共享数据;矿井一旦有灾变时, 自动有效投入或远端采取应急措施[9]。

(1) 瓦斯监控。实时监测瓦斯、一氧化碳、风速、温度、烟雾、粉尘、湿度等作业环境参数, 实时上传, 并远程实现风电闭锁与瓦斯电闭锁功能和洒水降尘等功能。

(2) 人员定位。监测上传作业人员移动轨迹实时数据, 以及需要监测上传移动物品 (例如运煤列车) 运动情况的实时数据, 在区域、地点、时间轴上实现定位情况或统计分析, 既可形成人员状态报表, 也可以生成矿井实时产量报表。

(3) 压风自救。监测地面集中压风系统工作参数等相关数据, 遇有灾变时, 能配合压风自救装置 (呼吸面罩、减压阀、压力表、汽水分离器) , 自动实现供风自救。

(4) 供水施救。监测水源及主干水管管网压力、流量、水质等参数和数据, 安装可以远程启动开关, 以备应急。

(5) 通信联络。集调度电话 (含IP电话) 、无线电话、应急广播、影像传输等通信传输系统于一体, 并通达避险硐室或救生舱。

(6) 紧急避险。实时监测紧急避险系统设备设施的工作参数与实时情况, 最大限度地保障遇险人员紧急避险的需要。

5 MES统领平台规划

MES, 即生产执行管理系统 (Manufacturing Execution System, MES) , 该系统可借助IT技术, 整合、集总煤矿各生产环节、子系统和工作流程中的大数据, 实现大数据实时采集与输送。借助数据交换及共享管理成果的相应嵌入式平台软件, 服务煤矿管理人员能够及时有效地制订煤矿企业各项工作计划, 并通过MES实时落实到生产实际中去。

5.1 生产与经营

(1) 安全管理。通过实时共享与分析矿井各子系统实时作业数据、装备运转情况、瓦斯监控信息、井下安全避险系统运行状况等大数据, 形成相应安全技术管理措施意见, 适时传送至调度指挥平台, 并通过MES, 建立完备的安全生产指挥、跟踪数据和方案。

(2) 生产调度。调度人员可以通过MES系统快速、充分地掌握各生产部门意见建议以及各系统环节的动态和静态资源数据, 实现工作任务跟踪、采掘计划跟踪、生产报表及影响因素统计、入井人员车辆管理、灾害预警及应急协调, 高效推动生产计划的完成[10]。

(3) 应急指挥。通过MES平台, 实现井下巷道布置、通风和避灾线路等动态显示, 建立事故应急救援预案数据库、救护装备数据库和消防材料数据库, 建立救灾专家、基地和事故案例数据库, 为调度决策提供丰富的信息支撑。

(4) 技术支持。在MES平台上开发建设相应煤矿生产工艺流程的标准化软件模块, 将作业规程、警示信息和安全技术措施、采矿辅助设计要求等送达目标的同时, 还能通过信息手段监督生产与计划。

(5) 决策分析。通过平台分析采煤系统的历史数据、掘进系统相关参数、运输系统历史数据、能源系统消耗的历史数据、地质信息数据, 为企业领导层制订中长期的生产计划和发展战略提供决策支持。

(6) 综合业务管理。通过MES平台, 搭建综合办公、经营管理和培训考核管理模块, 实现人员绩效、培训、考核以及业务评估等管理[11,12,13,14,15]。

5.2 系统办公

系统办公方面可以实现协同办公与文档共享功能。

(1) 协同办公。在一个统一的MES系统平台上, 嵌入式搭建网络办公OA系统, 根据权限实现煤矿各层用户对生产过程的跟踪监控, 完成部门之间日常的办公和协作。

(2) 文档共享。通过各类办公公文和技术档案统一权限管理和数据共享, 即能保证资料版本的一致性、适时性, 又能方便检索。

5.3 信息发布

通过MES内搭建的门户管理平台, 实现内部门户网站、生产和安全数据手机门户、井下LED和井上液晶电视信息发布。

5.4 地理信息建设

在MES平台内, 搭建基于GIS (Geographic Information System) 地理信息系统, 平时可用于矿井水文地质三维模拟与监控, 安全评价预测管理, 矿井通风系统仿真、动态模拟演示各种事故的避灾路线等。灾变时可用于最佳避灾、救护路线路径计算与选择。

6 结语

在矿井各生产作业子系统、管理部门, 多源化实时采集和共享大数据, 在矿井调度指挥中心搭建MES平台, 统领大数据, 使用大数据的智能管理平台建设规划, 能够使原煤生产计划、施工组织、后勤保障等管理活动得以快速反应、有效协同。煤矿企业各项具体业务集中在一个平台上, 呈现给企业所有管理人员和执行人员的是全面、准确、实时不走样的同一信息, 各项工作形成一个紧密联系的整体, 人力与物力资源充分发挥的条件充分, 科技装备效能提升。

智能大厦的系统规划 第2篇

关键词：智能建筑 系统规划 作用意义

前言几年来，我们在承接的智能大厦系统的过程中，往往会听到业主说：我要建的智能大厦五年（或十年）内先进，二十年不落后等，我要建一流的智能大厦等等。究竟在什么方面先进？什么方面不落后？就全靠去想象了；另外，在投标过程中，又经常遇到这种情况：往往一些招标书没有把系统目标要求写清楚，而很粗的具体地给出了控制的点数，布线点数等等，又感到这些要求和大楼的具体作用不相符；有的招标书又非常粗，要靠投标单位去发挥，有的标书只是独立地提出几个子系统，如布线、计算机网络 、楼宇自控、保安、消防等，没有任何关系，只是一个个子系统的孤岛等等，这样招标往往会受投标商的误导和上级主管领导的干予，就不能真正发挥招标的作用，例如南京有座大楼，弱电系统投资两千多万元，其中花了一千多万元设计了一个电视监控报警系统（也不是一级风险单位），其它系统只是一个点缀，根本就不是一个智能大厦系统，如果业主能很好地进行系统规划和 分析 ，完全可以设计成一个具有一定规模智能大厦系统，为了避免上述种种现象的发生，在整个智能大厦系统工程的建设过程中，根据客观需求，为了作好一个个智能大厦系统工程，系统规划就显得非常必要了。

1 、概述（系统规划在系统工程中所处的位置）

智能大厦是一项系统工程，而且是一个复杂的大系统，因此，它的建设就应该遵循系统工程的基本程序。钱学森同志提出： “ 系统工程是组织管理系统的规划、研究 、设计、制造、试验和使用的 科学 方法 ，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法 ” 。

根据智能大厦技术 目前 发展 的状况，我们利用系统工程的方法，用图 1 表示智能大厦系统工程系统建立的过程。图概括了智能大厦系统工程建立的五大步骤，它包括：系统规划、系统设计、详细设计和产品选型、工程施工和运行维护管理。它把智能大厦这个研究的对象看作一个系统整体，智能大厦系统由若干分系统组成，对每个分系统都首先从实现整个系统技术协调的观点来考虑，对研究过程中分系统与分系统之间的矛盾或者分系统与子系统之间的矛盾都要从总体协调的需要来解决。同时，把系统作为它从属的更大系统（如，把智能大厦看作是 “ 信息高速公路 ” 这个更大系统的一个网络节点）的组成部分来研究，对它的所有技术要求都尽可能从实现这个更大系统技术协调的观点来考虑。这种实践体现了一种科学方法，它是组织管理 “ 系统 ” 的规划、设计、产品制造、工程施工和系统运行维护管理一种科学方法，也体现了系统工程研究过程的方法论。

智能大厦规划管理 第3篇

早在20世纪70年代世界能源危机产生时,传统电力需求侧管理DSM(Demand-Side Management)通过电力用户优化用电方式,提高终端用电效率,取得削减高峰电力、平抑市场价格、提高能源利用效率和保护环境等多方面的效果,因此广泛得到电力公司的青睐,包括能效项目、节能宣传项目和需求响应DR(Demand Response)项目。但由于以下各方面原因造成了目前不管是发达国家还是发展中国家的DSM项目推行发展速度较慢[1],目前实施的项目以能效和节能宣传项目为主,而DR项目则较少。

a.硬件方面,缺乏先进计量、控制等技术手段支持。

b.观念方面,来自电力运行人员、用户缺乏对需求侧管理的正确认识。

c.效益评估手段方面,有所缺失,使得对项目的投资建设缺乏可持续性。

d.政策机制方面,没有足够的政策和市场机制维持其运行。

当前在环境恶化和能源危机的背景下,智能电网的概念应运而生,并在近两年成为全球电力行业研究和探讨的热点[2,3,4],智能电网的突出贡献就是利用先进的信息技术灵活地整合、调度需求侧资源,实现信息和电能的双向互动。智能电网技术平台和DSM手段相结合,在一定程度上孕育催化出智能需求侧管理SDSM(Smart Demand-Side Management),同发输电环节相比,配电、用电等需求侧资源与系统的联系相对薄弱,影响了系统的整体性能和效率,因此可以预见未来的智能电网时代,作为重头戏之一的SDSM必将会有长足的进步和发展[5]。在文献[1]的基础上,本文首先引入了SDSM的概念,并对国内外当前的实施现状进行介绍和分析;其次,针对国内外学者对于SDSM的关键技术展开的研究进行归纳和总结,并根据我国的国情特点对未来SDSM的技术发展进行路线图规划。

1 SDSM简介

1.1 SDSM

SDSM是指通过采用高性能的计算技术、先进的计量和传感器技术、智能双向终端、新型储能元件、数字智能和实时通信等技术以及先进的协调策略,使电力需求侧(终端用户)成为电力系统组成的一部分,支持分布式电源DG(Distributed Generation)的接入,并通过有效的激励措施引导电力用户优化用电方式,提高终端用电效率,优化资源配置,达到节约能源、改善和保护环境的目的。表1给出了传统DSM和SDSM的典型特征比较。

SDSM包括智能表计(smart metering)、智能微网(smart microgrids)和智能用电(smart demand)3个部分。

a.智能表计提高了系统的可观性,用以实现用户侧的数据测量、收集、存储、分析与双向传输,技术上依靠高级量测体系(AMI)实现。智能表计是实现SDSM的基础环节,需要较多的经济和人员投入。

b.智能微网提高了系统的兼容性,指通过先进的信息、传输和计算机技术实现信息和电能的双向互动,支持大量DG接入并提供通信和报价手段实现需求侧竞价DSB(Demand-Side Bidding),未来可能并不仅限于电力传输,而是包含了其他形式能源的智能能源网。智能微网是实现SDSM的关键环节,其实施的成败与否关系到SDSM最终的推广效果。

c.智能用电提高了系统的可控性,基于智能表计的量测数据完成各种计算与分析功能,通过智能决策或者以需求响应的形式对用户侧用电进行引导和协调,以实现运行效率的优化和系统安全性的改善,满足各类不同的用户需求。智能用电是实现SDSM的最终和重要环节,也是政策和技术难度最大的部分。

1.2 国内外SDSM实施现状

1.2.1 美国

美国近年来发生了几次较大的停电事故,使美国电力行业十分关注电能质量和供电可靠性,其智能电网研究和推广起步较早,目前已经在SDSM的核心技术上,如用户侧的智能管理系统、分布式能源系统、信息化家电和蓄能式混合动力交通工具等,都有了大量的技术准备,并在国内逐步推广实施[6]。此外,美国电力企业出台了各种电价政策,利用市场手段实现节电、避峰和环保的目的,如电动交通工具充电优惠、客户合表优惠、季节性电价优惠和时段性电价优惠等。居民也有阶梯电价。企业SDSM的电价项目类型更多,如绑定义务减负荷项目、需量竞标项目、可中断电价、实时电价等[7]。

1.2.2 欧洲

欧洲电力企业受到自开放的电力市场的竞争压力和社会环保需求压力,亟需提高用户满意度,争取更多用户。因此提高运营效率、降低电力价格、加强与客户互动和接纳更多的可再生能源DG就成为了欧洲SDSM建设的重点之一。英国电力市场拥有健全的价格体系和强大的交易结算技术,其售电市场的一大特色是多样、可选的销售电价方案,允许支付电费的时间尺度和结算方式也灵活多样。IRED(Integration of Renewable Energy sources and Distributed generation into the European electricity grid)是由欧盟委员会资助、100多家研究机构和电力企业参与的一系列可再生能源和分布式发电技术相关项目的总称。这些项目包括在第五框架计划下支持的7个项目,以及随后在第六框架计划中扩展的一些后续项目[8]。

1.2.3 日本

日本常规能源极为匮乏,在可再生能源开发与利用上始终保持较高投入,目前有关SDSM的关键技术方面有光伏发电、蓄电池储能[9]等技术处于领先位置。从2010年开始,东京电力、东京工业大学、东芝公司、日立制铁所等主体在东京工业大学校园内联合开展“日本版智能电网”示范工程的试验,一方面安装家庭用太阳能,为家用冰箱、电动汽车、电热水器供电,另一方面将剩余的电量储存在蓄电池中并转卖给电力企业。此外,日本的负荷峰谷差大,电力企业也通过差别电价、推广热泵热水器、蓄冰空调、NAS电池等手段移峰填谷。

1.2.4 中国

中国目前各省市电力公司对SDSM的推进工作主要集中在智能电表的运用、分布式能源(电动汽车)投入和用户能量管理平台的建设上。未来5年之内,国家电网将斥资400多亿用于安装智能电表,其中约1.7亿只电表将被更换为远程控制电表。2010年1月30日,由江苏南京供电公司设计、建设的南京首座电动汽车充电站——迈皋桥充电站投运,首批由江苏省电力公司提供的3辆电动公交车在南京公交旅游1号线示范营运,标志着我国向电动汽车实用化又迈进了一步。2008年国家发改委将苏州确定为电力DSM试点示范城市[18]。文献[19]将一个风光互补发电系统和微网储能装置结合进行可靠性研究;文献[20]建立了风速、太阳辐射及水流量的数学模型,并提出了一个多目标储能优化模型,计算出风、光、水的最优载荷比例以实现最低储能要求。

2.1.3 电动汽车

电动汽车作为需求侧一个重要的储能元件,是SDSM区别于传统DSM手段的一种典型措施,虽然目前保有量有限,但从各国的重视程度可以预见未来的发展势头迅猛,学者们的研究目前主要侧重于大规模电动汽车接入对电网的影响[21]及结合实时电价从经济性层面考虑其充放电配置问题。文献[22]研究了分时电价对一个接入大量可插电混合动力电动汽车(PHEV)的配网系统负荷曲线的影响;文献[23]对大量PHEV接入给系统的电力需求、供应、电价、发电结构及排放等方面带来的潜在影响进行了研究。

2.2 面向智能用电的信息互动相关研究

SDSM区别于传统DSM的另一显著特点是有了高级量测体系(AMI)的支持,实现了供需之间的信息交互:系统运行员可在电网运行中动态整合用户信息,增强系统安全、可靠和经济运行能力,用户也可及时了解电网实时动态,合理安排用电方案。AMI带来的显著变化是基于电价的需求响应项目更加灵活多样,出现了智能家居/建筑和智能用户能量管理系统,考虑到基于电价的需求响应在文献[24]中已经做了大量总结工作,下文将着重从其他2点进行展开。

2.2.1 智能家居/建筑

智能家居/建筑是以住宅为平台,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境,有机结合了多种先进技术[25,26]。目前国内外关于智能家居和智能建筑的研究主要集中在这样几个方面:智能建筑需求响应能源管理平台的构建[27]、智能家居的控制系统[28,29]、智能家居设备间的协同工作机制、智能家居的个性化服务、智能家电等。对于如何系统地构建一个智能家居系统,如何才能让用户在这个家居系统中获得更多更有效的服务,研究很少。

智能家电是智能家居的重要组成部分,是在传统家电产品中融入了智能控制技术、信息技术等高科技,使得家电产品更加高效、安全、便利、环保。文献[30]提出的电网友好型设备是智能家电的一种;文献[31]展示了节能、高效的智能家电及其控制,并结合需求响应分析了智能家电在移峰填谷等方面起到的优化能源配置的作用。文献[32]以智能烤箱为例,展示了智能家电的人机交互功能、火灾报警、人性化服务等优势。各种智能产品的兼容问题也引起广泛关注,文献[33]中论述了如何将不同的智能家电相结合于统一的控制模式,构建友好方便的控制平台。文献[34]将一个智能家居系统看作一个机器人系统,源于经典的机器人控制方式提出智能家居设备间的行为协同机制。

2.2.2 智能需方能量管理系统

智能需方能量管理系统是以现代网络技术为基础,为SDSM实现电能管理“数字化、网络化、可视化、专业化”目标而搭建的具有分析存储和自动通信功能的公共网络平台和门户网站,该平台以电网和人、电网和智能设备、人和智能设备之间的信息互动为基础,达到采集自动化、通信网络化、能效最优化。

智能需方能量管理系统主要由电力需求侧公共服务平台、SDSM数据中心和电能数据采集系统3部分组成[35,36,37,38]。电力需求侧公共服务平台由电能管理专家系统与知识库、电能管理数据处理系统、支持电能管理“四化”的服务软件系统等组成,提供发、供、用电情况的公共信息,电能生产、供应、需求侧的电能平衡分析信息,以及节电技术、产品、案例和评估、认证信息,并可以将需求侧恢复用电和备用设备的服务信息发布给用户,同时受理相应的服务。DSM数据中心用于存放电能用户用电设备情况、配电网路枢纽点、重要用电设备的电能实测数据和电能优化方案等数据。目前的研究主要集中于公共服务平台构建和原有数据采集的改造上。目前智能需方管理系统正处于发展的初级阶段,技术上还不是很成熟,又涉及多产业,存在产品兼容问题,应当有统一的产品架构模式和指导性的标准(1)。另外,其发展需要多方的积极参与,而目前许多机构与群体尚未意识到其重要性及优越性,因而亟需通过多种渠道向各利益相关方展示其带来的机遇与好处(1)。

3 SDSM发展技术路线图

当前,在世界范围内SDSM的研究与建设都还处于起步阶段,一些发展较好的国家或地区也大多仅完成了智能表计的铺设。以往中国的配电网建设投资远小于发电和输电系统,配电系统和用户侧的联络更是微乎其微,而在全球描绘的智能电网蓝图中,用户侧可以看作是具备完整的发输配电功能的小型电力系统,可以实现局部的功率平衡与能量优化,所以SDSM的相关技术将大有作为,应该牢牢抓住机遇,从外部环境和内部发展2个方面着力做好我国SDSM工作的发展和推动工作。

首先是外部环境方面,包括宣传引导、扶持、法规、标准等,通过政策的制定为技术问题的解决提供保障,把已经较为成熟的技术通过政策手段推向市场,让市场来检验和完善相关技术,为随后的内部发展提供良好的外部环境。

a.经济扶持。SDSM是私人物品投资性质但具有公共商品属性,项目实施产生外部效益的受益人不仅是项目参与双方,更是项目非参与方以及全社会,因此有必要通过电价、折让、借贷优惠、免费安装、节电设备租赁等经济扶持措施,刺激和鼓励用户主动改变消费行为和用电方式,是SDSM在运营策略方面的重点。

b.法规完善。对于一项技术而言,只有当其技术性和经济性都相对合理时,配合政策的推动,才会形成产业化市场,政府及有关职能部门应通过法规、标准、政策、制度等来规范电力消费和市场行为,以政府持有的行政力量来推动SDSM的发展。

c.宣传引导。相同的财政激励和同样的收益,用户可能出现不同的反应,关键在于引导,这是一种有效的、不可缺少的市场手段。主要的引导措施包括:普及SDSM知识、信息传播、研讨交流、审计咨询、技术推广、宣传鼓动、政策交待等。

d.统一标准。我国的智能电表、能量管理系统、智能家电发展迅猛,已经有了许多成品并将形成大的市场规模,但是其中的通信标准还没有得到有关部门的统一规范,企业各自为政,不进行协同合作,导致“信息孤岛”的出现。统一标准不但有利于产品推向市场,更会对以后产品功能的扩充带来方便。

最后是内部发展方面,建议遵循智能表计是基础、智能微网是重点、智能用电是关键的整体思路,优先安排好相关的科学论证与理论研究工作,在部分地区优先试点推行,做好全面的项目实施效果的评估工作,为相关技术全面推向市场做后盾。建议应尽早推动智能电表的推广,并为SDSM提供硬件支持,电力公司从大工业用户、高能耗用户着手,大力推广DR项目并逐步扩展到居民用户,加强需方能量管理系统与DG的示范工程建设,以便于相关技术的验证、完善与推广。图1给出了SDSM发展技术路线总体框图。

4 结语

SDSM将使DSM从传统的供方主导、单向供电、基本依赖人工管理的运营模式向用户充分参与、潮流双向流动、高度自动化、市场化的方向转变。大力发展SDSM是我国发展绿色新能源产业的延伸和拓展,是结合我国产业基础、促进电力装备制造业加快转型升级、适应未来竞争、实现可持续发展的现实需要,对于拉动经济发展、优化产业结构转变发展方式具有重要的现实意义和长远的战略意义。本文结合已往DSM领域工程技术工作和智能电网相关研究工作引入了SDSM的概念,介绍了国内外的相关实施和研究现状,并根据中国的国情特点对未来SDSM的技术发展进行路线图规划,为中国智能电网愿景下的需求侧方面研究工作开拓视野、提供参考。

摘要：介绍了智能需求侧管理的概念,包括智能表计、智能微网和智能用电3个部分,并对国内外当前的实施现状进行介绍和分析。从基于智能微网的电能互动相关研究和面向智能用电的信息互动相关研究2个方面,针对国内外学者对于智能需求侧管理的关键技术展开的研究进行归纳和总结。最后根据我国的国情特点对未来智能需求侧管理的技术发展进行路线图规划。

智能矿山项目总体规划 第4篇

第一节

集团网信规划要求

按照“坚持创新驱动，建设智慧企业，打造具有全球竞争力的世界一流能源集团”的工作要求，集团于 2018 年完成网络安全与信息化十三五规划修编工作，发布了《关于加强网络安全和信息化工作指导意见》，以推动 AA 集团数字化、智慧化转型，打造核心竞争力，全面提升集团科学决策和经营管理水平。

一、网络安全与信息化建设原则 集团信息化建设遵循“六统一、大集中”原则。

六统一是：统一规划、统一标准、统一投资、统一建设、统一管理、统一运维。

大集中是：统建系统集中部署于集团数据中心 网络安全和信息化集中管控的具体要求体现于各项集团信息部颁发的各项管理制度中。

二、总体架构规划 集团总体架构包括业务架构、应用架构、数据架构、技术架构以及一体化安全管理架构。详细内容参见《AA 集团网络安全与信息化规划纲要》。总体应用架构如下图所示：

图 1 集团总体应用架构 集团总体应用架构分为决策支持层、经营管理层、生产执行层、控制层及设备层，其中决策支持层、经营管理层属于集团规划范畴，生产执行层、控制层及设备层属于板块规划范畴。决策支持层、经营管理层、生产执行层原则上为集团集中部署，控制层及设备层原则上现场部署。

三、管控体系 （一）网络安全与信息化组织结构

集团网络安全和信息化组织包括网络安全与信息化领导小组、集团信息部、总部职能部门、产业运营管理中心/服务支持中心、子分公司、内部专业化公司，在集团网络安全和信息化领导小组统一领导下，各职能部门、中心和子分公司各司其职，有效推动集团智慧企业和板块智能化建设。

（二）项目实施分类

规划中将集团网络安全与信息化项目分为一、二、三类。

1、一类系统是指应用于集团战略决策、经营管理、共享服务及产业板块生产管理的应用系统和基础设施，由集团按照“六统一、大集中”管控原则进行管理。

2、二类系统是指集团公司管理子分公司自主建设类项目，支撑板块业务共性，但不适合集中部署，由子分公司根据集团公司架构与标准，上报集团公司立项审批后自主建设。

3、三类系统是指上述规定以外的系统，属于子分公司自主建设类系统，支撑子分公司个性化业务，在集团公司架构与标准范围之外，由子分公司上报集团立项审批后自主建设。

第二节

智能矿山总体规划

根据集团网信规划两级规划（集团总体规划和板块规划）的总体要求，在集团网信总体规划和智慧企业顶层设计指导下，开展智能矿山规划。规划由煤炭产业中心、信息部牵头，涉煤子分公司参与，信息公司承担具体实施工作，计划于 2019 年 12 月完成。

一、规划目标 规划要立足于集团数字矿山建设现状，结合云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能、工业互联网、自动驾驶等新技术应用以及集团内外部先进实践经验，科学设定智能矿山建设目标，系统设计智能矿山架构蓝图，明确煤矿智能开采的总体要求，合理设计实施路径，有效指导集团智能矿山建设和矿井智能开采实施推进。

二、工作内容 （一）现状调研与分析

调研、整理各煤炭子分公司及下属煤矿生产组织、工艺、装备和自动化、信息化、智能化应用情况，全面总结当前数字矿山建设的成功经验、存在问题和应用需求。在充分理解集团总体发展战略和智慧企业建设要求基础上，对标分析国内外矿山先进实践，研究新技术发展趋势，确定集团智能矿山的提升方向。

（二）总体蓝图规划

以集团网信总体规划和智慧企业顶层设计为指导，结合煤炭板块业务和智能化应用现状、发展要求和提升方向，确定集团智能矿山建设总体目标，构建智能矿山总体架构蓝图（包括业务架构、应用架构、数据架构和技术架构等）。探索各类新技术在井工和露天煤矿的应用场景，提出创新应用研究课题，全面支撑智能矿山应用蓝图的落地实施。

（三）标准体系架构设计

在梳理集团前期数字矿山建设成果的基础上，充分借鉴和参考国际、国内及相关行业标准，编制集团智能矿山标准体系框架，按照急用先行的原则制定部分急需标准，为集团智能矿山标准化工作的有序推进提供基础和支撑。

（四）实施方案编制

基于智能矿山总体蓝图和当前应用现状，确定未来 3-5 年集团智能矿山建设策略、实施步骤和工作内容，制定整体实施计划

智能大厦规划管理 第5篇

宝利通公司视频解决方案总经理Joe Sigrist表示:“宝利通与微软展开合作诣在提高人们的工作效率,通过改善沟通与协作帮助企业提高生产力和竞争力。宝利通为微软统一通信环境打造的集成方案使功能强大的视频通信与人们熟悉的、日常使用的微软应用程序仅有“一键”之隔。宝利通不断加强与微软等宝利通开放式协作网络(Polycom Open Collaboration Network,POCN)合作伙伴的合作,提供融合统一通信及协作解决方案,支持开放的互操作性、灵活性及投资保护。”

Outlook的宝利通会议-Microsoft Exchange及Microsoft Outlook的突破性解决方案,直接将提高效率、节约成本的视频通信功能与普通的Microsoft Outlook用户的日常办公结合在一起。目前,用户只需点击鼠标或通过远程控制即可将远程呈现、统一语音/视频会议及桌面视频协作等应用加入到会议中,并能够邀请与会者加入。此外,用户还可以轻松地录制视频会议,供未能参加会议的人员回放视频或作为公共资源保存,常用于医疗、政府或法律行业会议。该功能还可用于录制高清视频内容,如培训材料、公司公告、客户服务视频等等,这些应用都可以通过宝利通视频终端的录制捕捉设备实现。该应用帮助用户快速实现投资回报,同时还有助于企业保持持续的沟通和更深层次的信息交流。

此外,宝利通还通过提高网络可扩展性和可靠性、简化管理和服务、提高安全性、改善对远程工作人员的支持及公司间协作,显著增强了其针对Microsoft Office Communications Server 2007的融合解决方案。新的部署包括:

·拓展可扩展及可靠的视频网络——扩展宝利通分布式媒体应用系统(Polycom Distributed Media ApplicationTM,DMATM)在微软环境中无以伦比的可扩展性、可靠性和冗余功能。此外,它还支持企业自行配置和升级RMX会议桥,并在不影响视频服务和资源可用性的前提下按需增加会议桥资源。

·宝利通HDX终端配置——宝利通融合管理应用系统(Polycom Converged Management ApplicationTM,CMATM)是一个具备高可扩展性的冗余视频网络管理解决方案,支持管理员在Microsoft 0ffice Communications Server 2007环境中对宝利通HDX系统大型网络进行配置和管理。该系统确保无缝信令及在线状态支持,帮助用户通过宝利通HDX系统根据联系人和会议室状态进行轻松连接。

·通过SRTP媒体加密实现高度的安全性——目前宝利通HDX系统支持SRTP,提供系统级安全,包括身份识别、信令和媒体加密。

·在线状态信息的无缝交换——改进的宝利通HDX用户界面支持基于状态的联系人,包括联系人群组,且在宝利通HDX终端和Microsoft Office Communicator客户端之间共享(伙伴模式)。

·改善企业间协作及对远程办公的支持——宝利通HDX和RMX系统将支持交互式连接建立(ICE)。这是一个标准化的SIP客户端NAT/防火墙穿越方法,为SOHO员工与企业网内其他同事的沟通提供灵活性,或为采用Office Communications Server的公司通过宝利通HDX终端和宝利通RMX会议桥进行企业间交流。

宝利通与微软的结盟与整合进一步支持了宝利通开放式协作网络战略,提供了开放且具备互操作性的协作解决方案,使客户的统一通信环境获得更大的灵活性和投资保护。通过与微软及其他领先统一通信平台厂商的开发与协作,宝利通能够提供增强效率、节约成本的远程呈现、视频和语音协作产品,实现融合的协作核心统一通信环境,并能在易于部署和管理的全面且可扩展的解决方案中,如同日常工作一样轻松获取这些技术。

上市时间

智能电网及其规划 第6篇

一、智能电网的概念与特点

智能电网 (Smart Power Grids) , 是建立在集成的、高速双向通信网络基础上, 将先进的传感和测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术结合而形成的新型现代化电网, 具有坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化等特征。由于采用了先进的传感和测量技术, 智能电网实现了对电网的准确感知, 能对观测对象实现有效控制, 即使在发生大型故障或者出现大扰动时, 仍能保证一定的供电能力, 不至于发生大面积停电事故。另外, 智能电网还能够自动检测、分析故障, 实现故障的有效隔离和系统的自我恢复, 对保证电能质量和维护系统稳定有重要意义。

二、我国电力技术发展现状

在我国已有的电力线路格局中, 由于规划不到位, 导致有的工程建设质量得不到保证, 也为日后埋下了重大的安全隐患。另外, 我国目前还存在电网与电源发展不平衡的矛盾。西北地区能源相对富足、中东部地区能源紧缺, 而我国电网输电能力不强, 加剧了煤炭供应和交通运输紧张的局面。为了应对能源短缺问题, 在北京召开的2009特高压输电技术国际会议上, 国家电网公司正式发布建设“坚强智能电网”发展战略;2010年3月, 温家宝总理在全国两会上再次强调了要“大力发展低碳经济, 推广高效节能技术, 积极发展新能源和可再生能源, 加强智能电网建设”。

三、建设坚强智能电网的意义

“坚强智能电网”是以特高压电网为骨干网架, 以通信信息平台为支撑, 以智能控制为手段, 包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节, 覆盖所有电压等级, 实现“电力流、信息流、业务流”高度融合的现代电网, 具有坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动等特点。建设坚强智能电网意义重大。

1. 电力系统方面。

可以减少总装机容量, 降低发电的燃料费用, 提高设备利用率, 降低线损, 有效节约电网建设费用, 既适应电力市场的需求, 又提高了供电可靠性和电力系统安全性, 并很大程度上推动了电网的科学、可持续发展。

2. 能源资源配置方面。

我国东西部能源与负荷分配不均的国情, 要求我国在全国范围内实行能源资源优化配置。智能电网的建设可以为此提供一个良好的平台, 实现电力能源的远距离、大量输送, 同时能降低损耗, 提高电力输送效率。

3. 节能减排方面。

智能电网接纳可再生能源间歇性发电, 在技术上是一个很大的提升, 很好地响应了国家大力发展低碳经济, 实现节能减排的政策。

四、电力系统规划与智能电网

电力系统规划的目标是结构合理、适应性强、供电可靠, 考虑到电网建设及运行的经济因素, 还要根据当地电网的建设规模、发展现状、规划负荷密度和原有的供电设施情况确定电压等级, 以便对现有电网进行合理的改进、调整和扩建。智能电网可以用较低的成本达到所期望的目标, 实现资源的高效利用, 能将电网建设提高至可持续发展、节能减排的高度, 符合当今社会发展需要。其次, 智能电网能为用户提供更加质优价廉的电能, 符合电力系统规划的经济性要求。最后, 智能电网的自愈特征对电网供电的安全性具有革新性意义。电网的一个重要考核指标就是安全性。实现安全供电, 对保证人民群众生命财产安全十分关键, 因此, 电网安全性的提高对整个电力企业的发展能起到很大的促进作用。

发展智能电网不仅是企业自身进一步发展的必然要求, 也是企业承担社会责任的具体体现。引入智能电网后, 为适应新需求, 电力部门在电力系统规划中也应作出适当调整, 注重用户用电特性和电网的动态运行特点。

五、电力系统规划注意事项

电力系统规划在电力建设中的地位极为关键, 合理规划电力系统就显得十分重要, 电力系统规划应注意以下几项。

1. 收集供用电情况基础资料。

只有做好当地供用电情况基础资料的收集工作, 才能真正了解当地供用电状况, 从而为更准确地做好负荷预测工作提供基础。

2. 负荷预测。

电力负荷预测在电力系统规划工作中作用重大。其实质是从现在的用电状况和电力需求出发, 结合气候、经济发展等方面的因素, 对未来电力市场需求的预测。现有的电力负荷预测方法主要有回归分析法、专家系统预测技术法、神经网络方法、小波分析预测技术法、灰色预测技术法、模糊分析法、单耗法、综合用电水平预测技术法、弹性系数法和负荷密度法。由于电力负荷情况受到很多因素的影响, 具有不确定性, 因此, 需要在实际工作中慢慢摸索出一个最准确、最完善的方法。

3. 电源规划和电网规划。

智能大厦规划管理 第7篇

两年前, 100G的网络才刚刚在中国商用, 而现今100G已经成为运营商网络建设的标配。网络的发展, 给业务发展提供了最佳的平台, 而业务的发展也在考验网络性能的同时, 不断促进网络快速发展。在这种背景下, SDON (软件定义光网络) 技术和400G的技术在用户和运营商的双重渴望下走进了人们的视野。

2015年6月的“光通信和发展技术论坛”上, 运营商、设备商、国际标准组织相聚北京, 共同探讨光网络发展的未来。其中运营商提出了光网络的未来将会由互联网主导, 未来的传送网也将会SDN化, 同时网络的发展驱使运营商必须要转型。

运营商在互联网时代带来的巨大压力面前, 一方面在不断完善管道, 发展400G、1T的传送网;一方面也在积极推动SDON以及NFV网络架构, 希望在未来的网络发展中继续拥有一定的话语权。而设备商中, 以思科、爱立信、中兴通讯、华为、烽火为代表的业界领先企业, 共同提出了SDON、NFV的网络架构, 并在实验室中进行了实验测试。可以说, 在可预见的未来, 人民将会享受到更快速、更智能、更便宜的网络。

图1是由中兴通讯提出的SDON网络架构。在SDON网络结构下, 未来的网络将会更开放、更智能, 带宽管理会更加自由, 带宽利用率大大提高。

目前各个领域都将光网络未来的发展方向指向了400G和SDON。400G和SDON都具备了最好的发育土壤, 前者以100G技术作为基础, 继续研究更高带宽, 后者以WASON (基于WDM/OTN的自动交换光网络) 、PCE (Path Computation Element) 为基础, 研究SDON的网络架构。

图2列出了目前超100G的几个研究实现方向。业界目前在频谱效率、子载波数量和波特率上正在进行改进。具体到400G技术, 在现有的器件水平下, 主要是双子载波PM-16QAM和四子载波PM-QPSK-Nyquist两种方案。其传输能力见表1。

400G面临的第一大难题就是网络规划与部署。400G由于传输速度更快, 对OSNR (光信噪比) 性能要求也更高, 其非线性的影响也更大, 导致无电中继的传输距离受限, 目前几大主流设备厂商支持的传输距离均为1000~2500km, 适用于城域网范围。同时400G由于谱宽更宽, 导致传统的50GHz固定栅格无法放下一个400G的信号, 而且不同的调制编码方式下, 其谱宽又不一样。因此400G的信号还需采用Flex-grid (灵活栅格) 技术对波长进行梳理, 完成波分复用。

面对新型的400G网络及SDON建网需求, 运营商的网络规划及部署极为重要。中兴通讯推出智能规划软件ZXTOP 510, 可以完成波分OTN的网络规划及设计, 而最新推出的V6.0版本已经可以进行400G的网络规划及计算, 同时可以进行分组OTN的规划, 并在组建SDON网络应用中, 对业务进行模拟仿真, 对网络流量进行模拟, 对网络资源进行分析评估。

Z X TOP 510软件可以提供丰富的ROADM配置模型, 支持波长无关 (colorless) 和方向无关 (directionless) 的设计。在V6.0版本中, 更是可以支持Flex-grid设计, 大大丰富了ROADM配置, 使组网更加灵活。另外, ZXTOP 510 V6.0版本还可以提供丰富的路由策略, 包括分离策略、复用策略、包含/排除约束、流量工程、自由选路。

ZXTOP510 V6.0规划400G网络更具优势, 可以自定义谱宽, 并根据谱宽对波道进行智能优化, 最大限度节省波道资源, 提高波道利用率, 为运营商解决资源不足的头号顽疾。同时软件可以规划分组OTN业务及分组隧道, 实现统计复用。

ZXTOP510 V6.0在仿真模拟及断纤规划上也有一些突破性的革新。软件可以根据网络分布、节点限制、业务情况, 给出合理化的建议。比如当某一区域业务量巨大, 而光纤资源匮乏时, 会根据仿真情况给出增加光纤的建议, 并列出增加光纤后资源的使用情况;或者在充分分析网络情况后, 对业务的路由进行优化调整, 提升整网资源利用率。这些功能在以往的规划中基本上还属于空白。

智能大厦规划管理 第8篇

居住小区是智能电网用电环节的重要组成部分。为了研究智能电网先进技术如何应用于居住小区, 探索我国智能用电小区建设模式、展现智能电网成果、宣传坚强智能电网的先进概念、提高电网智能化水平、提升为用户服务的能力、促进智能用电小区有序发展, 2010年4月, 国家电网公司颁布了《智能用电小区试点工程建设导则》 (V1.6) , 并开始在其业务管辖范围内的二十多个省、市、自治区逐步开展试点工程。目前, 上海、廊坊、重庆等地已经陆续完成了几个智能用电小区的建设。概括而言, 这些已建成的智能用电小区融入了智能电网的技术;采用光纤复合低压电缆通信或电力线载波 (PLC) 通信等技术, 构造了覆盖小区的通信网络;通过用电信息采集、双向互动服务、小区配电自动化、电动汽车有序充电、分布式电源运行控制、智能家居等技术, 对公共用电设施、分布式电源、用户用电设备等进行监测、分析和控制, 以提高能源的终端利用效率, 为用户提供优质便捷的双向互动服务和“三网融合”服务, 同时可以对小区安防等系统进行协调控制。

这些智能用电小区的建设, 一方面可以满足社会对用电服务的多元化需求, 实现智能电网经济、高效、优质、节能、环保的目标, 达到节能和利用新能源的目的, 并引导用户优化用能结构;另一方面可以推动社会资源共享, 引导用户用电行为, 响应电网错峰, 实现避峰填谷, 提高电网设备的使用效率, 推进和谐社会的建设, 创造未来的商用典范与新的生活方式等。应该说, 这些智能用电小区的建设是比较成功的, 取得了良好的社会效益。

我们常常提到的智能小区, 是《智能建筑设计标准》 (GB/T 50314-2006) 中定义的, 已在我国发展了二十年, 我们在此称之为传统智能小区。而国家电网公司在《智能用电小区试点工程建设导则》中提到的“智能用电小区”实际上是将智能电网的技术成果应用于传统智能小区的产物, 可以说是对传统智能小区的进一步丰富和完善, 我们称之为采用智能电网技术的智能小区。

2 采用了智能电网技术的智能小区的规划设计案例概要

2.1 项目概况及用户需求概要

某省级电力公司职工住宅小区, 位于省会城市的市区, 项目总建设面积约760000m2, 其中住宅约570000m2, 公建约190000m2, 共有各种户型约3000户, 属于较大型的居住小区。

业主要求在小区智能化的规划设计中, 除了引用传统智能小区的先进成果外, 更要充分应用当今智能电网技术的先进成果, 将两种技术合理融合, 把该小区打造成为国内领先的智能示范小区, 探索和创造新的智能小区建设模式, 引领产业发展。

2.2 设计思想和设计依据

项目设计思想为:

◆引入先进理念, 实现智能电网和传统智能小区技术的融合, 起到示范作用, 引领产业发展;

◆为小区居民提供安全、舒适、便捷、高效的生活居住环境;

◆创造绿色、智能、环保的居住环境;

◆规划、设计一步到位, 适度超前, 可分步实施。

设计依据包括:

◆《智能建筑设计标准》;

◆国家电网公司的《智能用电小区试点工程建设导则》;

◆国家电网公司标准《基于以太网方式的无源光网络 (EPON) 系统》;

◆常规智能建筑设计中参照的其他相关标准。

2.3 功能子系统规划

以《智能建筑设计标准》为基础, 充分融入当今智能电网技术成果, 按功能将该小区智能化系统划分为信息设施、智能用电、公共安全、智能家居、环境管理、综合增值服务平台六大部分, 每个部分下面再按功能分出若干子系统, 系统整体功能规划结构如图1所示。

3 采用智能电网技术的智能小区区别于传统智能小区的主要特点概述

分析上述案例不难看出, 采用智能电网技术的智能小区在规划设计时不仅涵盖了传统智能小区应该考虑到的要素, 还融入了智能电网的技术特征——这是对传统智能小区的进一步完善, 使得智能小区的内容变得更加丰富了。

下面针对采用智能电网技术的智能小区区别于传统智能小区的主要特点展开论述。

3.1 设计依据丰富

设计依据中增加了国家电网公司的《智能用电小区试点工程建设导则》和《基于以太网方式的无源光网络 (EPON) 系统》这两个文件, 丰富了规划设计时的参考依据, 显然是一种技术的进步。

3.2 信息设施部分采用光纤复合低压电缆建设无源光网络, 可很好地实现三网融合

利用无源光网络技术 (EPON/GPON) , 在电信网、广播电视网、互联网向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进的过程中, 实现三者的网络互联互通、资源共享, 将三者整合成一套光网络平台, 为用户提供语音、数据和广播电视等多种服务, 从而很好地实现三网融合。

如图2所示, 小区内网络采用光纤复合低压电缆OPLC (如图3所示) 为主干传输线缆, 将光纤随着低压电缆一并敷设;采用光纤入户方式实施住户网络的线缆敷设。光纤由小区主机房呈放射型敷设至各建筑物内的弱电间;在弱电间内通过分光器 (Optical splitter) 分出多条链路, 分别敷设至各住宅内的家居布线箱中, 从而实现光纤入户。为满足小区内其他系统的需要, 光纤根据实际情况敷设至每个单元或每个单体建筑的公共区域, 例如连接至小区数字网络摄像机、信息发布终端、网络广播功放等设备。

采用光纤随低压电缆布放的方式实现光纤到户和三网合一, 和传统智能小区所采用的布线方式相比, 不仅大大节约了布线和网络设备的成本, 还大大改善了小区信息高速公路的质量;是十几年来三网融合技术应用的突破, 不能不说是技术上的飞跃。

3.3 增加了智能用电方面的内容

仅依照《智能建筑设计标准》设计的传统智能小区, 很少拥有智能用电方面的内容, 而采用了智能电网技术的智能小区则增加了这方面的内容, 可以说是实现了对传统智能小区的丰富和完善。

(1) 用电信息采集系统基于小区的无源光网络, 通过配合用户家庭安装的智能电表, 可实现整个小区的自动抄表、负荷检测与管理等功能, 成功建立起用户与电力公司的双向互动。

(2) 配网自动化系统通过实现对小区高低压配电线路、开闭所、环网柜等的开关、断路器以及变压器等的数据采集和监测, 提高了小区电力系统整体的装备和运行水准, 也提高了供电可靠性和安全性。

(3) 电动汽车充电系统是小区支持住户使用电动汽车的必要设施——电动汽车是一种发展前景广阔的绿色交通工具, 是未来重要的交通工具;推广电动汽车的应用是解决能源和环境问题的重要手段。

(4) 小区能耗管理系统对小区内的能源利用状况进行监视、管理和控制, 能够在可再生能源等新能源普及的情况下, 有效实现小区内能源的就地消纳, 达到电力供需平衡最优化的目的。

(5) 家庭能耗管理系统通过实现各家各户用电的可视化, 达到促进节能的目的。

(6) 太阳能发电是对可再生能源的合理利用。

采用了智能电网技术的智能小区引入的各种智能用电方面的内容, 强化了对小区用电的管理、能耗的控制及可再生能源的利用等, 为智能小区增添了更多的“绿色”。

3.4 由于无源光网络系统的大面积灵活应用, 使得网络数字化系统更多地被采用

由于有了随低压供电电缆布放的, 遍布小区各处的基于TCP/IP的无源光网络, 其他子系统, 如数字视频监控系统、网络数字化广播系统、数字化多媒体信息发布系统等变得非常灵活。

也可以说, 这种网络结构非常适合于支持在小区内开展基于TCP/IP的网络数字化系统应用——可以节约大量的布线成本, 使得系统结构变得简单。

以数字视频监控系统为例说明, 如图4所示:采用全数字视频监控系统, 网络摄像机就近接入附近的无源光网络, 充分利用小区宽带资源, 不但可以节约大量的布线成本, 还能使系统结构变得异常灵活和简单——这就是为什么要采用基于TCP/IP网络的数字系统的理由。

4 结束语

智能配电网规划分析研究 第9篇

近年来, 国际上以发达国家为主的各国都开展了针对电力工业以及电力经济体制的改革, 如法国、德国和意大利、韩国等各类国家。而与此同时, 中国的电力经济与电力技术工业也发生了长足进步, 但中国长期电力供应失衡的形势仍然存在, 因此大大制约了中国国民经济的有效可持续发展。但是从中国电力经济和以及社会用电量增长的方向来看, 中国用电需求在相当长的一段时期内继续会保持较大的增长率, 缺电和停电仍会偶有发生, 而造成缺电的因素却是多种多样的。

中国的电力经济与电力技术工业取得了长足进步, 首先突出表现的供需失衡是由于中国长期配电网建设的投入不足, 造成了局部地区电力供应不足的紧张局势。在当前随着经济发展而导致中国社会用电需求在相当长的一段时期保持较大的增长率的条件下, 中国一些电网的35~220 kV电压等级的主要输电网架建设严重欠缺, 而0.4~10 kV的配电网建设结构又不能满足用电客户需求, 所以在电量进行输电以及配电的过程当中, 发生一定程度上的“卡脖子”现象, 严重制约了配电网对电量的分配功能。所以, 智能配电网规划是关乎国计民生的重要技术。

2 智能配电网规划基本概念

智能配电网一般主要以某个地级及以上的城市的城镇建设区为主要负荷, 并辐射周边的各级电压等级的配电网的概念, 涵盖以下几个电压等级:输送电网 (220 kV及以上) 、高压配电网 (35、63、110 kV) 、中压配电网 (10、20 kV) 以及低压配电网 (0.38 kV) , 负责供电的变电所和发电机组。

当前中国地级及以上的城市配电网主要由220 k V等级的输送电网以及35 k V及以下的配电网所组成, 负责85%以上电量输送以及分配。近年来中国不断对配电网进行自动化以及智能化的建设与改造, 使得智能配电网在配电自动化、配网故障抢修指挥、停电管理等方面取得了长足进步, 而智能配电网的相关电力负荷需求也突飞猛进增长, 城市智能配电网用户对电能质量及供电可靠性的要求日趋提高, 因而, 智能配电网规划重要性日益显著[1]。

3 智能配电网规划主要技术分析

随着“十二五”以来中国经济社会进入转型期, 现有土地资源十分宝贵, 从而在中国各地城市建成区域内各电压等级的变电站、开关站以及电力建设出现了选址难、拆迁难的问题, 政府国土部门的行政手续办理难、审批时间长, 使得城市建成区域变电站建设十分艰难。并且随着城市建成区域各方面用电量不断增加, 配电网各类线路的载流量不断增加, 对整个城市配电网的供电压力不断加大。同时, 根据城市建成区域内道路拓宽、市容优化等各项城市建设工程的不断开展, 也对智能配电网规划建设造成了一定影响。比如架空线路改造为电缆线路等, 也大大增加了城市配电网建设与改造的投入。

智能配电网规划应在充分调研城市配电网现状水平基础上, 结合城市建成区域各项经济社会需求, 以电网负荷要求为主要标志, 以城市中远期目标配电网网架为抓手, 通过梳理5 年内短期智能配电网规划内的城市配电网建设与改造工程, 最终建成符合各电压等级负荷水平的目标配电网网架。

统筹兼顾:统筹兼顾城市配电网与农村配电网发展, 全面满足城乡经济社会发展需要;统筹兼顾电网发展与技术改造, 满足新增负荷发展需求与解决老旧设备和电网薄弱环节相结合。

协调发展:配网建设与主网发展相协调, 确保电力“配得下、用得上”;配网网络与智能设备相协调, 全面提高配网发展科技水平;配网发展与接入的分布式可再生能源相协调, 满足“分区分层”和安全稳定运行要求。

远近结合:远景110 k V电网变电布局与35 k V电网现状相结合, 优化网络结构, 简化电压层级。优化110 k V供电半径, 限制35 k V电网发展[2]。

4结语

本文结合智能配电网建设与城市建成区域规划的协调、智能配电网规划与管理等重点方面, 提出相应的智能配电网规划、配电网建设与改造建议, 集中阐述了当前智能配电网规划中亟需解决的关键发展问题。

第一, 城市发展对电网建设的要求:城市的发展、社会的进步、人民生活水平的不断提高对地区电网的规划与建设提出了更高的要求, 其中主要是考虑城市景观和环境资源 (特别是土地资源) 对电网建设的影响提出了新的要求。例如, 政府规划部门要求在城市重要地段和区域的电力架空线下地, 变电站采用全户内、小型化布置, 高压线路走廊的归并, 尽可能减小对用地和环境的影响等等。这些都给电网的规划与建设带来了新的机遇和挑战。

因此, 必须建立在当前经济水平的基础上, 循序渐进, 逐步达到电网规划与建设与环境相和谐, 最终做到电网与经济、社会、城市的协调发展。

第二, 电网建设需要市政规划支持的方面:为了保证“十三五”电网规划方案的实施, 应将电网发展规划、电网专业规划有机地与城市总体规划相衔接, 以确保在市政规划中对必要的变电站站址用地和线路走廊进行预留, 同时在地下电缆通道规划的基础上给予预留, 满足电网发展的要求。为此, 迫切需要城市规划部门牵头建立电网专业规划与城市总体规划衔接的管理机制。

在电网建设的土地征收与利用情况下, 随着中国国家土地政策和办理程序的不断改变, 土地征收与利用的审批手续将越来越难以审批, 电网企业兴建的各类变电站、开关站、输电线路等基建工程作为城市配套基础设施的一部分, 在落实国家土地政策和办理程序方面, 为了符合城市经济与工业等关乎国计民生各方面发展的同时, 当土地政策和办理程序无法符合电网基建工程所需求时, 应努力争取土地审批相关各类政府主管部门的许可。

参考文献

[1]周成.浅议配电网自动化系统实施的建议[J].广东科技, 2008, 18 (3) :2-5.