智能电网用电、调度、通信[详细]

1、,智能电网用电调度通信环节建设,电气信息工程学院 陈武晖 ,提纲,1. 智能电网用电环节 2. 智能电网调度环节 3. 智能电网通信环节 4. 投资和社会效益,统一开发了营销业务应用系统，初步构建了营销自动化系统，实现了营销业务标准化的应用，开展了供电客户服务标准化体系研究和应用，95598 客户服务系统建设和完善工作开展顺利。 用电信息采集系统研究全面开展，部分地区开展了集中抄表系统等类似用电信息采集系统的建设与试点，目前大用户负荷管理和低压集中抄表系统已安装使用约900 万户（其中10kV 专变大用户142.9 万户，已建设63.7 万户，覆盖率达44.6%，电量比例为38.1%）；初步形

2、成了较为完善的技术方案和技术标准体系； 全面推进需求侧管理工作，取得了可观的节能效果；开展了相关标准、规程、规范的制定工作，初步形成了以现代电力和信息技术为基础的电力营销技术支持系统和多渠道服务接入系统；启动了电动汽车充电等关键技术的研究，编制了相应的标准与规范，为实现用电环节智能化奠定了坚实基础。,1.1 用电环节现状,公司智能双向互动服务平台还没有建立，与电力用户的双向互动服务还没有开展； 用电信息采集系统、智能用电服务系统等技术支持系统有待建设与完善；智能用电小区/楼宇、用户侧分布式电源及储能等关键技术需要深入研究； 智能化计量装置的检测与管理、新兴智能用电设备的检测还没有开展；智能用电

3、相关标准体系有待完善。,1.2 发电环节存在不足,1.3 发电环节智能化总体目标,构建智能用电服务体系，实现营销管理的现代化运行和营销业务的智能化应用； 全面开展双向互动用电服务，实现电网与用户的双向互动，提升用户服务质量，满足用户多元化需求。 推动智能用电领域的技术创新，带动相关产业的发展。 推动终端用户用能模式的转变，提升用电效率，提高电能在终端能源消费中的比重，到2020 年，争取实现终端能源消费中电能比重超过26.2%的目标。,1.4 用电环节智能化技术,建设和完善智能双向互动服务平台和相关技术支持平台，实现与电力用户的能量流、信息流、业务流的双向互动，全面提升公司双向互动用电服务能力

4、。具体包括： 建设用电信息采集系统，为实现智能用电服务提供技术支撑； 建设智能用电小区/楼宇、建设智能用能服务系统、建设用户侧分布式电源及储能系统，开展电网企业与用户之间的双向互动，提高终端用户能源利用效率和电网运行效率； 建设电动汽车充放电设施，满足电动汽车能源供给需求、提高终端能源消费中电能比重，实现电动汽车与电网的双向能量交换； 建设智能用电技术研究检测中心，完善智能量测体系。,通过建设用电信息采集系统，为智能双向互动服务提供坚强的技术支撑。 通过建设智能用能服务系统，开展智能家电、智能交互终端、智能用能服务系统等关键技术和设备的研发，制定相关技术标准和管理规范。 通过建设用户侧分布式电

5、源及储能管理系统，促进分布式电源的并网与综合高效利用。 通过建设电动汽车充放电网络，实现电动汽车与电网电能的双向交换。 通过建设智能量测体系，加强智能计量装置和智能用电设备的并网检测和全寿命管理。 通过建设智能双向互动服务平台，逐步开展双向互动服务。,1.4 用电环节智能化发展路线,1.5 用电环节智能化技术标准（1/3）,（1）双向互动服务 双向互动服务平台建设系列标准 双向互动服务平台运行管理系列标准 双向互动服务终端设备系列标准 （2）用电信息采集与智能量测 用电信息采集系统建设系列标准 用电信息采集系统运行管理系列标准 用电信息采集主站系统系列标准 用电信息采集设备系列标准 智能量测系

6、统系列标准,1.5 用电环节智能化技术标准（2/3）,（3）智能用能服务 智能家居设备系列标准 智能用电楼宇/小区设备系列标准 智能用能服务系统系列标准 用户侧分布式电源及储能监控系统系列标准 （4）电动汽车充放电 电动汽车充放电设施建设系列标准 电动汽车充放电运行管理系列标准 电动汽车充放电控制系统系列标准 电动汽车充放电设备系列标准,1.5 用电环节智能化技术标准（3/3）,1.6 用电环节智能化关键设备,（1）智能双向互动服务关键设备 95598 门户网站、95598 客户服务系统、自助服务终端及系统、智能多渠道缴费系统等关键设备。 （2）用电信息采集关键设备 电力用户用电信息采集专用芯

7、片、采集终端、主站系统、智能电能表等。 （3）智能用能服务关键设备 包括智能用电小区、智能用电楼宇、大用户智能用能服务三部分。智能用电小区方向包括智能家电、智能插座、居民用电智能交互终端、智能用电小区用电服务系统等关键设备。智能用电楼宇方向包括智能楼宇用电服务系统等关键设备。智能大用户服务方向包括大用户交互终端、大用户智能用能服务系统等关键设备。,（4）用户侧分布式电源及储能关键设备 居民分布式电源及储能管理系统、用户侧分布式电源及储能管理系统。 （5）电动汽车充放电关键设备 电动汽车充放电设备、电动汽车充放电管理系统。 （6）智能量测关键设备 智能用电技术检测设备、高级计量管理系统、便携式智

8、能用电交互终端维护仪。,1.6 发电环节智能化关键设备,1.6 用电环节智能化关键设备,网省集中95598 供电服务中心建设 用电信息采集系统 智能用电小区/楼宇建设 电动汽车充电设施建设 用户侧分布式发电/储能综合利用管理应用系统 智能用电技术研究检测中心建设,1.6 用电环节智能化重点项目,提纲,1. 智能电网用电环节 2. 智能电网调度环节 3. 智能电网通信环节 4. 投资和社会效益,我国调度系统技术和装备目前已居国际先进水平。在继电保护和安自装置、广域相量测量、在线稳定分析与预警、电力二次系统安全防护等方面有着深厚积累和明显技术优势。 截至2009 年12 月公司系统五级调度现有SC

9、ADA/EMS 约1500 套，地级以上调度覆盖率为100；PMU 装置695 套，500kV 及以上厂站覆盖率达到80；220kV 及以上保护微机化率达到96；通信光缆总长度逾40万公里，形成了以光纤为主的电力通信网络。 国产能量管理系统（EMS）总体技术达到国际先进水平，广域相量测量系统（WAMS）得到成功应用，部分省级以上调度机构建设了电网动态稳定监测预警系统；建成了电力二次系统安全防护体系，有效保障了调度信息安全；建成了以光纤环网为骨干网架的电力通信专网，电网运行信息化水平进一步提升；自动化系统的国产化已经达到相当高的程度，电网动态稳定监测预警系统、WAMS、调度计划系统、OMS、LL

10、S 等主站系统和厂站PMU 设备，国产化率均达到100，继电保护和安稳控制装置的国产化水平已经很高。,调度环节现状,技术标准方面，亟需补充制定大规模分布式电源接入和特高压电网运行特征的电力系统安全稳定分析与控制方面的标准。 电网调度技术水平还不能完全满足未来电网运行的需要，主要表现在： 电网在线安全分析、控制手段需要进一步完善提高；保护、安自装置数字化、集成化、信息化需要提高； 对大容量风电、太阳能等间歇性电源的出力预测和调控能力不足，节能环保调度工作需进一步提高；次日和实时电力市场相关调度技术尚处在起步阶段；调度技术支持系统技术标准不统一、建设不规范；电力通信网络结构仍需强化和完善； 需要深

11、入研究“三华”同步电网统一计算、分析和管理的机制和方法，进一步提升大受端电网的安全分析水平和控制手段。,调度环节存在不足,适应坚强智能电网调度建设和电网运行安全可靠、灵活协调、优质高效、经济环保的要求，以服务特高压大电网安全运行为目标，构建涵盖电网年月方式分析、日前计划校核、实时调度运行等三大环节的调度安全防线； 实现数据传输网络化、运行监视全景化、安全评估动态化、调度决策精细化、运行控制自动化、网厂协调最优化，研发建设与公司规模和坚强智能电网运行特点相适应，与公司“四化”工作相匹配，具有国际领先水平、自主创新的一体化智能电网调度技术支持系统，形成一体化的智能调度体系，使公司系统电网调度的规范

12、化、流程化、智能化水平达到国际领先水平。,调度环节智能化总体目标,数据传输网络化是指能够通过专用的调度数据网络，实现电网运行信息和生产管理信息的快速、可靠传输以及系统的应急备用，为特高压大电网的安全稳定运行提供可靠的数据通信保障。 运行监视全景化是指能够从时间、空间、业务等多个层面和多个维度，实现调度生产各环节的全景监视、智能告警，实现电网运行、分析结果的全面整合、数据共享和多角度可视化展示，使电网调度能够全面、快速、准确、直观地掌握电网的运行状况。 安全评估动态化是指能够通过稳态、动态、暂态多角度在线安全分析评估，实现大电网运行的在线安全自动告警、辅助决策和多维多层协调的主动安全防御。 调度

13、决策精细化是指能够通过对年度方式、月度检修、日前到实时计划编制与安全校核等核心业务的集中开展和规范化、流程化管理，实现调度决策的精益化、智能化和运行风险的预防预控。运行控制自动化是指能够在全网AGC、AVC、切机、解列、低频低压减负荷等控制策略统一协调优化的基础上，进行电网频率、电压、潮流、备用等的自动调整和控制，实现大电网的一体化分级协调控制。 网厂协调最优化是指能够适应大型可再生能源尤其是风电和太阳能发电的快速发展，实现包括常规电源和新能源的标准化并网、优化调度和灵活快速调控。,调度环节智能化总体目标,（1）智能电网调度技术支持系统 智能电网调度模型数据描述系列标准 智能电网调度系统基础协

14、议系列标准 智能电网调度基础平台功能系列规范 智能电网调度系统应用功能系列规范 （2）电网运行集中监控 电网运行集中监控设系列标准 电网运行集中监控中心运行系列标准 电网运行集中监控系统系列功能,调度环节智能化技术标准,输电环节智能化技术标准,调度环节智能化关键设备,智能电网调度技术支持系统 一个基础平台 实时监控与预警 调度计划 安全校核 调度管理,输电环节智能化关键设备,智能电网调度技术支持系统建设 大电网智能分析 水电优化及智能化调度 新能源调控能力建设 调度数据网双平面和安全防护体系建设 国家电网备用调度体系建设,输电环节智能化重点项目,提纲,1. 智能电网用电环节 2. 智能电网调度

15、环节 3. 智能电网通信环节 4. 投资和社会效益,截至2009 年底，公司全面建成了SG186 工程，并按照建设坚强智能电网和人财物集约化管理的要求，正积极推进国家电网资源计划系统（SG-ERP）建设。ERP、营销、生产等业务应用系统已完成大规模推广建设，正在开展资产全寿命周期管理、用户用电信息采集、企业全面风险管理等企业级应用研究与试点建设。 已建成先进可靠的电力通信网络，形成了以光纤通信为主，微波、载波、卫星等多种通信方式并存，分层分级自愈环网为主要特征的电力专用通信网络体系架构。截至2009 年底，公司系统通信光缆总长度达到40 万公里，主干网络已100数字化，传输媒介光纤化，业务承载

16、网络化，运行监视和管理正在逐步实现自动化和信息化。在配电、用电领域，利用230MHz 专用频率和电力线通信（PLC）技术，实现自动抄表、配电管理、用户服务双向通信。,通信环节现状,技术标准方面，亟需补充制定通信业务系统、骨干传输网、一体化信息模型、电力系统安全防护等级要求等标准。 目前通信信息支撑体系还存在以下问题：信息化发展不平衡；信息资源的集成和电力通信信息资源优化整合需要进一步加强；信息系统的应用深度和实用化水平有待提高；网络信任体系不健全，无线安全体系待建立、主动防御能力还不强，数据标准、平台技术标准欠缺；配电侧和面向用户侧的通信网络资源不足，电力通信传输网络结构需要进一步优化，骨干传

17、输网络支撑能力有待提升；综合数据网建设严重滞后，新业务接入能力有待提高；一体化信息平台建设需要进一步完善，系统间的数据共享能力有待提高；数据质量和分析水平需要继续提高，实时决策分析能力需要增强；部分区段光缆资源紧张，受外力破坏严重。,通信环节存在不足,通过智能电网通信信息平台关键设备的研制与应用，满足智能电网整体建设和各环节建设对通信信息平台的装备需求，建立以光纤化、网络化、智能化为特征，结构合理、安全可靠、绿色环保、经济高效、覆盖面全的大容量、高速通信网络；优化网络架构，加大资源整合优化力度，实现骨干传输网建设和完善；支撑配电和用电环节通信网建设，建立用户与智能电网之间实时、互动、开放、灵活

18、的通信网络；加强同步网的统一规划和建设，实现通信支撑网建设和优化；推进电力光纤到户技术研发应用，提升公司增值业务能力。 在SG186 工程基础上，围绕信息网络、信息平台、信息标准、信息集成、信息展现和信息安全六个方面，按照能量全过程管理、资产全寿命管理、全部客户关系管理和全面企业风险管理等五条主线，开展全面完善深化建设，打造国际一流电网特色的一体化企业级信息集成系统。全面建成国家电网资源计划系统（SG-ERP），实现信息采集的自动化、业务处理的标准化、管理控制的精益化、资源配置的集团化、电网运营的集约化、客户服务的互动化、综合展现的可视化、分析决策的智能化；将通信信息平台扩展至能量管理领域，与

19、能量管理系统实现集成，包括公司所有业务链，实现公司整体业务分析和辅助战略管理；确保信息采集更全、生产自动化和管理信息化程度更高、信息技术更新、业务互动化方式更好、更能解决实际问题；加强信息安全边界防护工作，建立健全公司信息安全保障、监督体制和机制，规范公司对外网站管理，确保信息安全可控、能控、在控。,通信环节智能化目标,传输网 配电和用电侧通信网 业务网 通信支撑网 智能电网信息基础平台 智能电网信息应用平台 信息安全主动防御体系,通信环节智能化技术,传输网 传输网技术系列标准 电力特种光缆技术系列标准 配电和用电侧通信网 配电通信技术系列规范 用电侧通信技术系列规范 业务网 专用业务通信技术

20、系列规程 通用业务通信技术系列规程,通信环节智能化技术标准,通信支撑网 智能电网通信支撑平台网管系统系列规范 智能电网信息基础平台 智能电网一体化信息模型系列标准 信息网络建设系列标准 电网空间信息（GIS）服务平台系列规范 移动作业平台系列规范,通信环节智能化技术标准,通信环节智能化技术标准,智能电网信息应用平台 人力资源管理系统系列标准 财务管理系统系列标准 物资管理系统系列标准 安全生产管理系统系列标准 项目管理系统系列标准 营销业务应用系统系列标准 协同办公管理系统系列标准 综合管理系统系列标准 信息安全主动防御体系 信息系统与设备安全技术系列规范 信息技术安全性评估准则系 信息安全管

21、理体系系列标准,通信环节智能化技术标准,（1）骨干传输网建设和完善关键设备 大容量、高速实时的电力专用智能化光传输系统、电力无线宽带通信网、电力通信通道加密装置和面向智能变电站应用的系列化工业以太网交换机等。 （2）配电和用电环节通信网建设关键设备 智能配用电一体化通信系统及无源光网络等核心通信设备、中高压电力载波通信设备、低压电力线载波通信设备、配电工频通信设备、智能家庭网络通信设备及系统和电力专用通信控制芯片等。 （3）通信支撑网建设和优化关键设备 全网时间同步系统、电力通信网智能化管理系统等,通信环节智能化关键设备,通信环节智能化关键设备,（4）信息化基础设施关键设备 信息采集与数据交换平台、信息应用集成平台、基础应用开发平台、实时数据库、嵌入式系统平台等。 （5）信息安全与运维关键设备 信息安全接入平台、安全移动作业终端、网络信任平台、新一代网络隔离装置、一体化信息系统监管运维平台、应用系统灾备系统等。 （6）信息系统与高级应用 电网信息一体化综合展现平台、综合辅助决策分析模型及分析系统、地理信息系统与空间服务平台等。,通信环节智能化关键设备,通信环节智能化重