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智能电网解决方案 主讲人 王晓慧时间 2017年X月 2 目录 第一PPT模板网 03 03 3 智能电网和智慧城市的关系 智能电网作为城市智能化发展的客观需要 是智慧城市的重要基础 也是智慧城市建设的一项重要内容 智慧城市的正常运转离不开智能电网 智能电网是智慧城市的核心 智能电网定义 4 坚强智能电网以坚强网架为基础 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 的高度一体化融合 是坚强可靠 经济高效 清洁环保 透明开放 友好互动的现代电网 智能电网是指采用先进的电力技术和设备 信息与通信技术 系统地实现电网的智能型监测 分析和决策控制 支持新型能源发电和灵活优质用电 具有高自动化水平 并有一定自愈 互动功能的安全可靠 高效率电网 坚强智能电网建设战略框架 5 电网基础体系技术支撑体系智能应用体系标准规范体系 一个目标 三个阶段 两条主线 四个体系 五个内涵 坚强智能电网 技术主线管理主线 2009 2010年 规划试点阶段2011 2015年 全面建设阶段2016 2020年 引领提升阶段 坚强可靠经济高效清洁环保透明开放友好互动 六个环节 发电输电变电配电用电调度 技术上体现信息化 自动化 互动化管理上体现集团化 集约化 精益化 标准化 6 坚强智能电网的发展目标 2016年 2020年引领提升阶段 全面建成统一的坚强智能电网 技术和装备全面达到国际先进水平 届时 电网优化配置资源能力大幅提升 清洁能源装机比例达到35 分布式电源实现 即插即用 智能电表普及应用 2011年 2015年全面建设阶段 加快特高压电网和城乡配电网建设 初步形成智能电网运行控制和互动服务体系 关键技术和装备实现重大突破和广泛应用 2009年 2010年规划试点阶段 重点开展坚强智能电网发展规划工作 制定技术和管理标准 开展关键技术研发和设备研制 开展各环节的试点工作 第一阶段 第二阶段 第三阶段 中国国家电网公司将分三个阶段推进坚强智能电网的建设 7 坚强智能电网的基本内涵 坚强 和 智能 是坚强智能电网的基本内涵 坚强 是基础 智能 是关键 只有形成坚强网架结构 构建 坚强 的基础 实现信息化 数字化 自动化 互动化的 智能 技术特征 才能充分发挥坚强智能电网的功能和作用 信息化是指实时和非实时信息的高度集成 共享与利用 数字化是指电网对象 结构 特性及状态的定量描述和各类信息的精确高效采集与传输 互动化是指电源 电网和用户资源的友好互动和协调运行 自动化是指电网控制策略的自动优选 运行状态的自动监控和故障状态的自动恢复 实现智能电网发展目标的技术 8 发电 输电 配电 用户 广域监测和控制技术 信息和通信 ICT 技术应用 新能源和储能及其并网技术 资产 系统资产优化管理和保护 先进输电技术 配电管理 配电自动化 电动车基础设施 高级量测体系 AMI 用电侧系统 IEA对各项技术成熟程度和发展速度的评估 智能电网必需技术 各国侧重不同 9 建设智能电网的意义 一 满足经济社会发展对电力的需求通过建设坚强智能电网 提高电网大范围优化配置资源能力 实现电力远距离 大规模输送 满足经济快速发展对电力的需求 二 应对资源环境问题带来的挑战通过建设坚强智能电网 实现可再生能源集约化开发 大规模 远距离输送和高效利用 改善能源结构 促进资源节约型 环境友好型社会建设 四 满足多元化用电服务需求通过建设坚强智能电网 提高电能质量和供电可靠性 创新商业服务模式 提升电网与用户双向互动能力和用电增值服务水平 三 适应发用电多样化的发展要求通过建设坚强智能电网 实现各类集中 分布式电源 储能装置和用电设施并网接入标准化和电网运行控制智能化 提高电力系统资产的运营效益和全社会的能源效率 促进经济社会的可持续发展 10 目录 第一PPT模板网 03 03 11 智能电网在智慧城市中的应用 双向互动服务 充换电服务 信息资源服务 通过建设充电桩 充电站 换电站等多元化的电动汽车基础设施及远程监控调度服务系统建设 有效解决电动汽车的续航里程 故障定位等问题 满足出租车 工程车等专用电动汽车的监控调度需要 为城市电动汽车的便捷服务提供基本条件 在智能园区 智能小区 智能楼宇中 通过用电信息采集 能效管理等实现对用能设备的监测与控制 实现用户侧能效智能管理和服务双向互动 通过95598供电服务中心 双向互动服务平台与市政管理系统的互联互通 完善市政管理手段 提升市政管理水平 通过智能用电交互终端建立社区论坛 直接参与社区管理和政府民意调查 对城市的环境监测信息 用户用能信息 经济活动信息等多种信息进行可靠的采集和传输 为智慧城市提供多种信息资源 支持城市相关机构进行数据分析和处理 通过物联网 云计算 数据挖掘 知识管理等技术的创新应用 为电网运行及市政管理提供新的方向 中建泓泰智能电力解决方案一览 12 智能社区 智能充电站 场区视频监控 智能抄表AMI 应急指挥 智能家居 智能楼宇 智能电力解决方案应用 13 目录 第一PPT模板网 03 03 智能社区电力系统解决方案 14 智能社区是指通过利用现代通信网络技术 计算机技术 自动控制技术 IC卡技术 通过有效的传输网络 建立一个由综合物业管理中心与安防系统 信息服务系统 物业管理系统以及家居智能化组成的 三位一体 住宅小区服务和管理集成系统 使小区与每个家庭能达到安全 舒适 温馨和便利的生活环境 电力方面的主要功能应有 用电信息采集 小区配电自动化 电力光纤到户 智能用电服务互动平台 光伏发电系统并网运行 电动汽车充电桩管理 智能家居服务 统一展示平台 自助缴费终端 水 气表集抄等 智能社区 15 智能电表 一户一表6千瓦 加装楼道节能声控灯 电力系统扩容升级改造 电力管线改造 智能社区 16 太阳能路灯 太阳能热水器 太阳能发电 智能社区电力解决方案主要功能 17 1 运用智能电表技术 实现用电信息自动采集 2 提升电网自动化水平 保证小区可靠供电 3 电力光纤到表到户 服务互联网 广电网和电信网 三网融合 4 智能用电服务互动平台 实现用户与供电企业的实时互动 5 示范分布式光伏发电 倡导清洁能源消费 6 配置电动汽车充电管理设施 满足居民使用电动汽车需求 7 家电的远程监测与控制 促进家庭合理用能 8 设置自助缴费终端 方便客户缴费 9 实现水电气集抄 有效整合各运营商的人力资源 智能楼宇供配电系统 18 由发电厂 电力网 输电 变电 配电 和用户组成的同一整体称为电力系统 目的是将发电厂的电力供给用户使用 电力系统常称为输配电系统或供配电系统 大厦的供配电系统主要由以下设备组成 高压配电柜低压配电柜电力变压器空调动力配电柜应急发电机直流操作柜大中型楼宇供电电压一般采用10kV 有时也可采用35kV 两路高压供电 两路电源互为备用 当工作电源失电后 备用电源自动投入运行 确保大厦的正常供电 当两路电源均失电的情况下 备用发电机组自动投入 向大厦负荷供电 智能楼宇负荷分布及变压器配置 19 高层建筑的用电负荷分为空调 动力 电热 照明等 对于全空调的商业性楼宇 空调负荷约占40 50 冷热源设备一般放在大楼的地下室 首层或下部 动力负荷指电梯 水泵 排烟风机等 水泵也放在下部 负荷大部分集中在下部 变压器设置在楼宇底部 40层以上的高层建筑 电梯设备 顶部 较多 通常设有分区电梯和中间泵站 变压器按上下层或上中下层分别配置 供电变压器的供电范围为15 20层 单台变压器容量都大于1000kV A 变压器深入负荷中心 为防火灾 宜采用干式变压器和真空断路器 变电所应尽量设在负荷中心 以便于配电 节省导线 利于施工 智能楼宇电力控制解决方案 20 智能家居 21 根据用户的实际需求对家居进行智能化的设计 采用先进的智能家居建筑设计技术 充分利用物联网 移动互联网 RFID智能感应等技术 同时利用自然太阳能进行家居发电供电设计 智能家居主要是针对社区内的中高端居民 可以为其提供现代智能化的家居服务 让家智慧化 从家居的装修 画图 设计 实施 一条龙 式的管理服务 并与小区外的智能系统进行对接互联 智能家居系统提供了安全 舒适 高品位的居住环境 能够帮助用户将能源的消耗降低 智能家居将可以让人们面对可知的风险能够降到最低 电动汽车智能充换电服务 22 物联网充电桩解决方案 现状 23 2008年北京市奥运会期间建设了国内第一个集中式充电站2009年南方电网在深圳首批两座电动车充电站和134个充电桩正式投入使用2010年华北电网在唐山南湖投建大型的电动车充电站正式商业运营 各地纷纷建立电动车充电站 桩 地方政府成电动汽车充电站 桩 建设关键推手 目前 全国已有40多个省市进行了充电 站 桩的建设 城市充电桩发展趋势 24 以深圳为例 2015年深圳市将建设各类新能源汽车充电站桩12750个 其中 公交快 慢速充电站各25个 公务车充电桩2500个 社会公共慢速充电桩10000个 社会公共快速充电桩200个 从目前的新能源汽车推广目录看 具有电动车车型的城市共有48个 那么截止2015年全国预计将约有20 30万多个充电桩 未来两年复合增速200 初期充电站建设将以小批量试点为主 通过试点加速行业标准的出台 届时充电桩将进入快速爆发式增长阶段 充电桩可能存在的问题 25 城市规划集中监督管理产业化聚集 企业建设运营 汽车车主充电 潜在问题 政府监管 设备闲置定价议价设备检修维护 去哪里充电充电费用享受服务 充电桩用户对象分析 26 以城市为单位 建立充电桩 站 的基础信息 运营等数据应用服务一体化 以充电桩运营 监控 中心为支撑 在充电桩监管到运营业务开展的基础上 以服务的方式为各政府部门 车主 新能源汽车 能源汽车厂商 4S店 提供信息资源综合服务 各政府部门 新能源汽车 汽车厂商 4S店 物联网充电桩智能管理 增值服务 汽车车主 充电桩数据 交易数据 运营数据 电池数据 整车性能 电池效率 充电时间 故障问题点 整车性能优化服务 统计分析服务 应急服务 指挥调度服务 城市管理服务 电池 汽车服务 用户数据 统计分析数据 基于位置各种服务吃 穿 住等 充电桩位置 电池状态故障告警 维修服务 充电桩智能业务管理和服务分析 27 全生命周期管理 帐卡实物人相符 集成网络设备及运维 实现充电桩的在建 运行 维护使用过程中的各流程环节跟踪管理满足用户全面 精准 及时 动态的资产全生命周期管理 开放式数据接入 全面集成充电桩设备及业务系统 将充电信息采集 监控管理 计量计费 支付结算到运行维护全程化网络服务 通过实时工作流驱动方式改进充电桩管理 运营 将收费 服务和资产维护结算责任落实到人提供有效支持 业务流程分析 充电柱运营 监控 管理服务中心 28 维护工程师 运营者 GIS远程监管综合运营管理车辆增值服务数据应用集成 城市治理管理 建设运营企业 安全管理基础管理服务共享 统一接入统一管理统一运营 充电用户 建设者 充电桩 站 服务人员 政府部门 提高管理与服务效率降低建设成本降低人力成本 运营 监控 管理服务中心 基于物联网应用平台快速搭建业务管理服务 平台管理 移动应用 充电桩智能管理服务架构 29 城市市政设施 数据接入 充电桩 站 子系统 数据接入 充电桩 站 设备 数据接入 物联网应用服务平台 政府部门 运营企业 汽车4S店 充电用户 运营 监控 管理与服务中心 GIS远程监管 综合运营管理 用户增值服务 数据应用集成服务 GIS远程监管 30 统一的充电桩设备与系统接入 采集实时数据电子地图管理城市充电站 桩 分布远程监控充电桩及充电状态实时监控 充电量采集 基于GIS的充电桩基本信息管理 分布 能力等信息 电流 电压 开关状态 保护状态等数据采集与实时监控 汽车电池状态监控 如电池包基本信息 电池单体电压 电池单体温度 电池故障状态等信息 充电桩管理 状态监控 充电时输入输出电压 电流 电量 功率因数 充电时间 当前充电模式 充电机故障状态等数据采集与实时监控 充电监控 汽车电池状态 综合运营管理 31 充电桩运营管理涉及到对分散于市区内充电设施的资产 设备 管理 计量计费 支付结算 统计分析 运行管理 用户管理 客户服务 集中监测等功能 为电动汽车充电服务网络的运营管理提供有力支撑 保证电动汽车充电运营高效有序 实现运营智能化 规范化管理 充电桩综合运营管理 用户增值服务 32 整合智能车载终端 EVT 放置于电动汽车 采集车载电池和汽车性能的各项数据 车辆自身状态信息 电池信息动态显示 车辆动态监控 基于位置的多重增值服务 车辆实时定位 车辆轨迹回放 车辆轨迹回放 告警显示与处理 附近充电桩 站 位置提示 最优路线引导提示 路况信息提示 动态充电计划提示 数据应用集成服务 33 大数据分析服务 行业调查 统计报告 数据集成服务 充电桩智能化管理网络结构 34 分点接入 城市A 数据中心 数据存储 防火墙 防火墙 网关 网关 4G 互联网 光纤 运营 监控 中心 分区监控中心大屏 管理员 分控屏 管理员 城市A分控中心 总控中心 视频矩阵 充电桩数据 运营数据 用户数据 分控屏 管理员 城市B分控中心 城市B 城市 大型充电站 街区充电桩 停车场充电桩 大型充电站 街区充电桩 停车场充电桩 大型充电站 街区充电桩 停车场充电桩 城市充电桩全面接入 实现城际智慧互联 35 全网实时监管 一体化运营服务 基于北斗位置的用户增值服务 多支付方式与集中结算 以城市为单位全面接入充电桩实现城际智慧互联 城际智慧互联 智能电表 36 统一规格尺寸 方便自动检表所有表都有电压 电流 功率 功率因数等监测参数通讯模块采用可插拔方式 不影响计量 方便升级更换 为技术改进提供了方便之路统一的通讯协议 通讯接口 各厂家的掌机程序或通讯软件可通用增加了阶梯电价功能 三表远程查抄解决方案 37 场区远程视频监控系统 38 监控场区子站重要设备的正常运行 事故的报警录像以及突发事件与主站的声像通讯等 同时与综合自动化系统接口 实现一些生产调度辅助监控功能 红外对射 电子围栏等周界防范系统与视频联动实现防盗 消防与视频联动实现防火 同时监测现场环境参数 温度 湿度 水浸等 并与空调 除湿机联动 系统联动将有效保障变电站建筑和设备的安全 运行监控 安全防范 实现全方位 全天候的监控和管理 场区远程视频监控系统方案 39 管理服务器 MS 负责对用户 设备 信息进行统一集中管理 其后台安装网络数据库 实现信息集中存储 并对子站RVU上传的视频信号进行接收和处理 动力环境服务器 PES 负责对子站MEC上传的动力环境信号进行接收和处理 并发送相关控制指令 为方便与管理服务器通信 动力环境服务器软件可与管理服务器软件安装在同一台计算机服务器上 流媒体服务器 SMS 转发来自各子站的视频数据流给各个客户端 以解决多个客户端并发访问同一子站视频时的带宽占用问题 WEB服务器 WS 实现系统的B S架构 为监控工作站提供标准的WEB浏览器访问服务 监控工作站 监控终端 可安装客户端软件进行操作 也可直接用浏览器进行操作 各供电局和集控站的用户可在监控工作站上对系统进行监控和操作 系统子站功能 40 报警功能 动力环境数据采集 传输功能 控制功能 网络传输功能 2 4 图像监视功能 自诊断 自恢复功能 6 系统主站功能 41 远程报警接收 远程动力环境监控 设备的集中管理 用户的集中管理 2 4 远程视频监控 电子地图管理 6 电力应急指挥系统概述 42 电力应急不仅是国家经济发展的命脉 而且也是其他应急机制的基础之一 处于社会预警系统的前沿 基于电力系统应急体系的建设思路和预警模型 形成了电力应急指挥信息平台解决方案 实现了对电力系统突发事件进行预警 防范 化解和善后的全程管理体系 电力应急指挥系统的设计理念是 预防为主 平战结合 常态系统 战时迅捷 预防为主 以电力行业 安全第一 预防为主 的安全思想为核心 应急系统的第一任务是预防突发事件的发生 其次才是出现突发事件后的应急 因此应急指挥系统首先是强大的预警系统 平战结合 应急的基础是日常工作 只有平时扎实 才能战时有效 因此应急指挥系统不是建立孤立的应急反应系统 而是通过对电力日常工作的整合升华 建