摘要：隨著科技的發(fā)展，電力系統(tǒng)正逐步向智能化、數(shù)字化、互聯(lián)網(wǎng)化邁進(jìn)。智能配電與智能用電是電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向，將為傳統(tǒng)電力系統(tǒng)帶來 的變革。本文將對智能配電和智能用電的概念、特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)介紹。

一、智能配電概述

1.1概念：智能配電是在現(xiàn)有配電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過引入先進(jìn)的信息通信技術(shù)（ICT）、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、優(yōu)化控制和自動(dòng)運(yùn)行，從而提配電系統(tǒng)的運(yùn)行效率、安全性和可靠性。

1.2特點(diǎn)：智能配電具有以下特點(diǎn)：（1）自動(dòng)化程度；（2）系統(tǒng)安全性強(qiáng)；（3）系統(tǒng)可靠性；（4）數(shù)據(jù)傳輸及處理能力強(qiáng)；（5）支持分布式能源接入。

1.3關(guān)鍵技術(shù)：智能配電的關(guān)鍵技術(shù)包括：（1）先進(jìn)的信息通信技術(shù)；（2）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；（3）大數(shù)據(jù)技術(shù)；（4）分布式控制系統(tǒng)技術(shù)；（5）智能電網(wǎng)技術(shù)。

二、智能用電概述

2.1概念：智能用電是指在用戶側(cè)通過智能終端、自動(dòng)化系統(tǒng)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)用電信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測、分析和調(diào)度，提用電效率、節(jié)能減排，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

2.2特點(diǎn)：智能用電具有以下特點(diǎn)：（1）實(shí)時(shí)監(jiān)測和調(diào)度；（2）用電效率；（3）節(jié)能減排；（4）用戶參與度；（5）支持新能源消納和儲能技術(shù)。

2.3關(guān)鍵技術(shù)：智能用電的關(guān)鍵技術(shù)包括：（1）智能終端技術(shù)；（2）自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)；（3）能源管理系統(tǒng)技術(shù)；（4）需求響應(yīng)技術(shù)；（5）電力電子技術(shù)。

三、智能配電與智能用電的應(yīng)用

3.1電力市場：智能配電與智能用電技術(shù)的應(yīng)用有助于形成新型電力市場，實(shí)現(xiàn)電力市場的公平競爭，提電力市場的運(yùn)行效率。

3.2可再生能源接入：通過智能配電與智能用電技術(shù)，可再生能源（如太陽能、風(fēng)能等）可以更效地接入電網(wǎng)，提電力系統(tǒng)的清潔能源比例，降低對環(huán)境的影響。

3.3微電網(wǎng)與分布式能源：智能配電與智能用電技術(shù)為微電網(wǎng)和分布式能源的發(fā)展提供了技術(shù)支持，可以提其接入和運(yùn)行效率，促進(jìn)能源的局部消納，降低能源傳輸損失。

3.4需求側(cè)管理：通過智能用電技術(shù)，用戶可以實(shí)現(xiàn)用電需求的實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)度，優(yōu)化用電結(jié)構(gòu)，降低用電成本，提用電效率。

3.5智能家居與建筑：智能用電技術(shù)在智能家居與建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對家庭和建筑物的用電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、定時(shí)控制、智能調(diào)度等功能，提生活品質(zhì)和節(jié)能減排。

3.6電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施：智能配電與智能用電技術(shù)在電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中發(fā)揮重要作用，可以實(shí)現(xiàn)充電樁的智能調(diào)度、優(yōu)化充電策略，提充電效率，減少電網(wǎng)負(fù)荷。

注：以上文章引自科技領(lǐng)域創(chuàng)作者：科普肖智慧 《電力系統(tǒng)的智能配電與智能用電：電力產(chǎn)業(yè)的未來》。

1 智能配電與智能用電的意義

電網(wǎng)的發(fā)、輸、配電智能化程度比較，國網(wǎng)和南網(wǎng)每年在自動(dòng)化、信息化領(lǐng)域百億級別的投資，大幅度提升了電網(wǎng)智能化水平。相對來說，電網(wǎng)的*后一公里，也就是用戶側(cè)的配電和用電智能化水平就比較低了。傳統(tǒng)電網(wǎng)用戶側(cè)只是電力的消耗者，智能化程度對電網(wǎng)影響不大，但是隨著雙碳政策的落實(shí)和新能源的速發(fā)展，新型電力系統(tǒng)中新能源發(fā)電的占比越來越大，用戶側(cè)不光是消耗能源，越來越多的用戶也參與新能源發(fā)電，用戶側(cè)和電網(wǎng)的互動(dòng)越來越頻繁和深入。新能源是不穩(wěn)定的能源，用戶側(cè)需要配置儲能或者配合電網(wǎng)需求響應(yīng)來促進(jìn)新能源的消納，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。這種情況下用戶側(cè)的智能配電和智能用電建設(shè)就顯得尤為重要，這也將是新型電力系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。

AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)智能配電和智能用電管理，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)企業(yè)微電網(wǎng)中低壓電力監(jiān)控、能耗統(tǒng)計(jì)、電能質(zhì)量分析及治理、照明控制、主要負(fù)荷監(jiān)控、充電樁運(yùn)營管理、光伏發(fā)電監(jiān)控、儲能管理等功能，提企業(yè)配電和用電智能化，滿足企業(yè)用電可靠、安全、節(jié)約、效、有序用電要求。

圖1 AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

2 智能配電應(yīng)用

AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺通過配置微機(jī)保護(hù)裝置、智能儀表、電能質(zhì)量監(jiān)測和治理裝置、儲能系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、優(yōu)化控制和自動(dòng)運(yùn)行，從而提配電系統(tǒng)的運(yùn)行效率、安全性和可靠性。

2.1 電力監(jiān)控

對企業(yè)低壓變配電系統(tǒng)的變壓器、斷路器、直流屏、母排、無功補(bǔ)償柜及電纜等配電相關(guān)設(shè)備的電氣參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)、接點(diǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制，監(jiān)測企業(yè)微電網(wǎng)主要回路的電能質(zhì)量并進(jìn)行治理，對故障及時(shí)處理并發(fā)出告警信息，提企業(yè)供電可靠性。

圖2 電力監(jiān)控功能

2.2光伏發(fā)電監(jiān)控

監(jiān)測企業(yè)分布式光伏電站運(yùn)行情況，包括逆變器運(yùn)行數(shù)據(jù)、光伏發(fā)電效率分析、發(fā)電量及收益統(tǒng)計(jì)以及光伏發(fā)電功率控制。

圖3 光伏發(fā)電監(jiān)控

2.3儲能管理

監(jiān)測儲能系統(tǒng)（EMS）、電池管理系統(tǒng)(BMS)和儲能變流器(PCS)運(yùn)行模式、控制策略，監(jiān)測電池電流、溫度、SOC/SOH，檢測系統(tǒng)絕緣狀況，并根據(jù)企業(yè)峰谷特點(diǎn)和電價(jià)波動(dòng)以及上級平臺指令設(shè)置儲能系統(tǒng)的充放電策略，控制儲能系統(tǒng)充放電，實(shí)現(xiàn)削峰填谷，降低企業(yè)用電成本。

圖4 儲能系統(tǒng)監(jiān)控

2.4電能質(zhì)量監(jiān)測和治理

在新型的電力系統(tǒng)中由于整流、變頻、開關(guān)電源等設(shè)備大量使用，會產(chǎn)生大量的諧波，諧波污染嚴(yán)重可能導(dǎo)致電容器無 法*正常工作、電纜異常發(fā)熱、損壞精密電子設(shè)備。通過配置電能質(zhì)量監(jiān)測裝置和電能質(zhì)量治理裝置可以有效濾除配電系統(tǒng)中的諧波，改善電能質(zhì)量，提功率因數(shù)，保障配電系統(tǒng)安全運(yùn)行。

圖5 電能質(zhì)量監(jiān)測和治理

2.5智能配電設(shè)備選型

要實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的智能化管理，除了系統(tǒng)外還需要各種監(jiān)測和控制設(shè)備，具體包括低壓配電綜合保護(hù)和監(jiān)測產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、電能質(zhì)量治理、交直流智能儀表、測溫裝置等等，見表1。

3 智能用電應(yīng)用

AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺統(tǒng)計(jì)企業(yè)的能耗數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)制定節(jié)能降耗計(jì)劃，并通過平臺執(zhí)行優(yōu)化控制來降低企業(yè)碳排放，包括照明控制、空調(diào)控制、電機(jī)保護(hù)控制、充電樁運(yùn)營管理、需求響應(yīng)等等，讓企業(yè)有序、智慧用電。

3.1 能耗分析

采集企業(yè)電、水、燃?xì)獾饶茉聪?，進(jìn)行分類分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì)，計(jì)算單位面積或單位產(chǎn)品的能耗數(shù)據(jù)以及趨勢，對標(biāo)主要用能設(shè)備能效進(jìn)行能效診斷，計(jì)算企業(yè)碳排放，為企業(yè)制定碳達(dá)峰、碳中和路線提供數(shù)據(jù)支持。

圖6 能耗分析功能

3.2 照明控制

智能照明控制功能可以根據(jù)企業(yè)情況實(shí)現(xiàn)定時(shí)控制、光照感應(yīng)控制、場景控制、調(diào)光控制等，并結(jié)合紅外傳感器、超聲波傳感器，實(shí)現(xiàn)人來燈亮、人走燈滅，并可以根據(jù)系統(tǒng)的控制策略實(shí)現(xiàn)集中控制，為企業(yè)節(jié)約照明用電。

圖7 照明控制功能

3.3 充電樁運(yùn)營管理 

監(jiān)測企業(yè)充電樁的運(yùn)行狀態(tài)，提供充電樁收費(fèi)管理和狀態(tài)監(jiān)測功能，并根據(jù)企業(yè)負(fù)荷率變化調(diào)節(jié)充電樁功率，使企業(yè)微電網(wǎng)安全平穩(wěn)運(yùn)行。

圖8 充電樁管理

3.4 需求管理

根據(jù)企業(yè)負(fù)荷波動(dòng)數(shù)據(jù)，再結(jié)合上級平臺的調(diào)度指令，決定以何種方式參與電網(wǎng)需求響應(yīng)，平臺可通過給儲能系統(tǒng)下發(fā)控制策略，調(diào)整充發(fā)電時(shí)間。平臺在需求響應(yīng)時(shí)間段調(diào)整可控負(fù)荷功率，停止給可中斷負(fù)荷供電，并且可以根據(jù)企業(yè)可控負(fù)荷數(shù)據(jù)制定需求響應(yīng)控制策略，實(shí)現(xiàn)一鍵響應(yīng)。

圖9 AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺需求響應(yīng)示意圖

3.5 智能用電設(shè)備選型

安科瑞智能用電設(shè)備包括各類智能電表、物聯(lián)網(wǎng)電表、照明控制傳感器、新能源充電樁、電氣消防類解決方案等，可以為企業(yè)智能用電提供一站式服務(wù)能力，設(shè)備選型見表2。

表2 企業(yè)智能用電部分硬件設(shè)備

4 結(jié)束語

智能配電與智能用電是電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向，其核心在于通過先進(jìn)的信息通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)供配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、優(yōu)化控制和自動(dòng)運(yùn)行。智能配電與智能用電的發(fā)展將帶來電力市場、可再生能源接入、微電網(wǎng)與分布式能源、需求側(cè)管理、智能家居與建筑以及電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施等方面的變革，為電力產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。在未來，智能配電與智能用電將成為電力系統(tǒng)的重要組成部分，電力產(chǎn)業(yè)邁向新的發(fā)展階段。

1.       【技術(shù)支持衛(wèi)星：CDD-9888】【公從號：安科瑞能效管理解決方案】

2.       云平臺：變電所運(yùn)維云平臺、分布式光伏運(yùn)維云平臺、建筑能耗云平臺、企業(yè)能源管控平臺、遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)管控云平臺、宿舍預(yù)付費(fèi)管控云平臺、充電樁收費(fèi)運(yùn)營云平臺、智慧消防云平臺、安全用電管理云平臺、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺；

3.       系統(tǒng)解決方案：變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)、能耗管理系統(tǒng)、電能管理系統(tǒng)、馬達(dá)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)、動(dòng)環(huán)監(jiān)控及能效分析系統(tǒng)、智能照明監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源監(jiān)控裝置、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、余壓監(jiān)控系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)；無線測溫系統(tǒng)；

4.       中壓測控裝置：環(huán)網(wǎng)柜綜合保護(hù)裝置、微機(jī)保護(hù)裝置、開關(guān)柜綜合測控裝置、線路保護(hù)裝置、配電變保護(hù)裝置、電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置、備自投保護(hù)裝置、電容器保護(hù)裝置、PT檢測裝置、低壓備自投裝置、公共測控裝置、防孤島保護(hù)裝置、電流互感器過電壓保護(hù)器、溫濕度控制器、無源無線測溫傳感器、CT取電無線測溫傳感器；

5.       電力監(jiān)控與保護(hù)：弧光保護(hù)裝置、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、電氣接點(diǎn)在線測溫裝置（智能濕度巡檢儀）、電動(dòng)機(jī)(馬達(dá)）保護(hù)器、低壓線路保護(hù)器、智能剩余電流繼電器、三遙單元；

6.       電能管理：可編程交流電測儀表、可編程直流電測儀表、多功能全電量電表、精度網(wǎng)絡(luò)電力儀表、諧波表、電能質(zhì)量表、海拔儀表、逆電流監(jiān)測電表、電子式電能表、導(dǎo)軌式電能表、面板表嵌入式電表、預(yù)付費(fèi)表、多用戶計(jì)量箱、物聯(lián)網(wǎng)儀表、無線多回路計(jì)量交流/直流表、無線多回路環(huán)保檢測模塊、正反向直流電能表、無線通訊轉(zhuǎn)換器、智能照明控制裝置；

7.       電能質(zhì)量治理：有源電力濾波器、中線安防保護(hù)器、諧波保護(hù)器、靜止無功發(fā)生器、濾波補(bǔ)償裝置、電力電容補(bǔ)償裝置、集成式諧波抑制電力電容補(bǔ)償裝置、投切開關(guān)、功率因數(shù)補(bǔ)償控制器、自愈式低壓并聯(lián)電容器、串聯(lián)電抗器；

8.       電氣安全：電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器、剩余電流探測器、電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置、在線監(jiān)控路燈計(jì)量、無線測溫顯示單元、故障電弧探測器、故障電弧傳感器、隔離電源絕緣監(jiān)測裝置、醫(yī)療機(jī)構(gòu)絕緣報(bào)警顯示儀、醫(yī)療醫(yī)院用隔離變壓器、工業(yè)用絕緣監(jiān)測裝置、電氣防火限流式保護(hù)器；

9.       新能源：光伏采集裝置、電瓶車智能充電樁、汽車充電樁、光伏匯流采集裝置；

10.       數(shù)據(jù)中心/鐵塔基站：數(shù)據(jù)采集模塊、機(jī)房數(shù)據(jù)柜監(jiān)控裝置、多回路電表、母線監(jiān)控裝置、電力監(jiān)控屏；

11.       智能網(wǎng)關(guān)：通信管理機(jī)、無線通信終端（無線通訊轉(zhuǎn)換器）、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、串口服務(wù)器；

12.       電量傳感器：低壓電流互感器、開口式互感器、一次小電流互感器、0.2級電流互感器、低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)器專用互感器、剩余電流互感器、霍爾傳感器、羅氏線圈電流變送器、模擬信號隔離器、有功功率變送器、無功功率變送器、直流電壓傳感器、浪涌保護(hù)器；

13.       環(huán)保監(jiān)控：油煙在線監(jiān)測儀、環(huán)保數(shù)據(jù)采集傳輸裝置；

進(jìn)儲能群、電力群、光伏群；找供應(yīng)商、找客戶、找圈子，

衛(wèi)星：CDD-9888（分享資源 合作共贏）