基于智能电网技术的新型智能小区构建

基于智能电网技术的新型智能小区构建

蒋日坤

国网厦门供电公司厦门361000

摘要：本文阐述了厦门智能小区示范性工程的构建。利用厦门五缘湾#1号二期小区的低压电缆通道资源，通过“光纤到户”建设光纤到表试点，并构建智能用电互动服务平台，实现电网与客户的双向互动；融入了智能网关及智能插座，实现家庭能耗分析功能；建立低压配电自动化系统，实现低压配电系统的故障显示和报警。建立与电动汽车充/换电服务系统对接；建设分布式太阳能光伏发电系统为小区地下车库照明、草坪灯、景观灯等公共设施供电，通过感知互动综合服务系统实现光伏发电系统的状态监测；智能小区增值服务系统为用户提供信息推送、社区商务服务，为第三方合作伙伴提供标准的API接口。

关键词：智能电网，智能小区，在线监测，构建

1智能小区建设目标及构架

智能小区试点项目建设将与在通信网络的构建上与光纤入户试点工程相结合，在各子项系统的现场改造之上，构建智能互动感知综合服务平台，实现电力公司与用户的双向互动，全面提高服务品质。

1.1智能小区选址

厦门联发五缘湾#1号定位高端楼盘，小区面朝大海、环境优雅、配套设施齐全。联发五缘湾#1号二期共有六幢楼482户,智能小区试点建设前住户尚未入住，可作为智能小区试点方便改造与系统部署。联发五缘湾#1号小区供电方案详见为1000kVA×4台配变，分布在两个总配室内，采用双回全电缆进线供电。

1.2智能小区建设内容构架

智能小区建内容设构架包括：通信网络、用电信息采集、智能用电双向互动服务、智能家居、低压配电自动化、电动汽车充电设施、分布式电源与储能、增值服务系统、综合应用展示平台9大模块[1-2]。

2智能小区总体设计方案

2.1智能小区系统总体结构设计

为保证智能小区项目投资效益的最大化，设计了基于智能互动感知服务平台的总体结构设计，详见图2.1。

图2.1智能小区总体结构设计示意图

Fig2.1Designsketchofsmartcommunity’soverallstructure

2.2通信网络结构设计

智能小区光纤入户工程中网络具有一点对多点的结构，在扩容时只需增加ONU数量和少量用户侧光纤即可，充分保证投资效益。

2.3用电信息采集方案设计

试点将设计采用光纤复合低压电缆实现30户光纤到表试点，最后通过RS485线同智能电表通信，最终实现整个智能小区用电信息的采集，上行通道采用光纤通讯方式上传至主站，集中器到电表的下行通道采用载波模式。

2.4智能用电双向互动业务

智能用电双向互动服务的基础数据的获取，主要采用中间数据库交互的形式完成与SG186营销系统和95598门户网站完成后台对接。

2.5智能家居设计与构建

2.5.1智能家居系统总体设计及功能要求

智能家居系统主要通过智能网关、智能插座与传统的智能家居系统进行融合，在家居电器控制、灯光控制、场景控制、家庭安防等传统功能基础上实现家庭用电信息采集和家庭能耗分析功能,系统与前段设备厂家系统后端采用API接口调用和中间数据库交互的方式实现融合。

2.5.2家庭能耗分析系统及智能家居建设方案

家庭能耗分析，为需求侧响应提供数据支撑。智能家居建立样板房，样板房中大厅与餐厅将实现灯光控制、灯光调光、窗帘控制、电视与空调的远程控制功能。

2.6低压配电自动化

智能小区低压配电自动化系统，低压部分共有2路进线，1路母联，28路出线（含2路电容器出线），在低压馈出和动力回路中的所有断路器均增加开关分、合辅助接点和故障脱扣辅助接点通过四芯屏蔽双绞线连接至智能采集监控装置S7200L上，完成对低压回路的开关和报警状态采集功能。

2.7电动汽车充电设施

交流充电桩建设主要是落地式充电桩，每台充电桩的配线包括电源线和通讯线两类。信息汇集后，再通过光纤接入或光载无线的通讯方式将数据上传至综合智能运行管理系统。

2.8分布式电源与储能设计

太阳能发电系统包括太阳能光伏发电部分和控制部分，光伏电池组件主要参数：产品尺寸1470×680×35mm，最大功率Pmax(W)130，最佳工作电压Vm(V)17.5，最佳工作电流Im(A)7.22，开路电压Voc(V)22，短路电流Isc(A)7.87；其它设备防雷汇流箱、控制器、逆变器等全部根据以上参数进行设计配套。

3增值业务扩展及商业运营策略

在实际的运作过程中将引入第三方合作伙伴，负责增值服务系统相关的信源收集、商户管理、用户认证、信息发布等各项事务，实现多方共赢。包括：社区商店、社区信息服务、咨询订阅、增值应用商店等。

智能小区运营结合电信运营商的业务资源，整合打包为用户提供宽带服务、语音通讯、数据通讯、IPTV等各类服务套餐。

4结论

1）本文完成智能示范小区总体构架方案设计，完成9个功能模块的设计建设工作，为智能电网需求侧优化和微电网优化运用工程实际积累了经验。

2）本文完成项目中低压配电自动化及样板房智能家居等硬件设备设施质量情况良好，安装质量合格，运行情况稳定，为智能家居的推广服务积累大量工程实践经验。

参考文献

[1]刘振亚．智能电网技术[M]．北京：中国电力出版社，2010：1-11．LiuZY．Smartgridtechnology[M]．Beijing：ChinaElectricPowerPress，2010：1-11(inChinese)．

[2]许晓慧．智能电网导论[M]．北京：中国电力出版社，2009：27-43．XuXiaohui．SmartGridIntroduction[M]．Beijing：ChinaElectricPowerPress，2009：27-43．

作者简介

蒋日坤(1985-),男，工学硕士，工程师，通信作者，从事智能电网管理及研究工作；E-mail：jrk20043363@126.com