智能用電的技術研究與架構探討

張曉乾　張亮

摘 要：智能用電能夠使用戶和電網(wǎng)之間能夠進行能量、信息以及業(yè)務上的互動。隨著電力系統(tǒng)的不斷完善，電能和用戶之間的交互顯得愈發(fā)重要，用戶的服務需求也向著多元化發(fā)展，所以，我們需要從智能用電技術架構入手，從實際業(yè)務需求出發(fā)，提出包括5個層次的智能電力技術的體系結構和相應的實現(xiàn)過程。最后，根據(jù)近年來我國智能用電研究和實踐推進工作的有關情況，提出幾點建議。

關鍵詞：智能用電；智能電網(wǎng)；技術架構

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A

本文討論的智能用電技術的原理是運用數(shù)字化信息網(wǎng)絡，實現(xiàn)對電能資源的調(diào)用、傳輸、中轉、銷售以及使用等功能，同時有效整合相關的電氣設備。全程實現(xiàn)對能源的合理利用，在保證環(huán)境不受污染的前提下實現(xiàn)高效穩(wěn)定地利用電能，實現(xiàn)電網(wǎng)的現(xiàn)代化建設。整個系統(tǒng)需要用到用電技術、終端設備、電動技術、智能調(diào)度與通信技術，同時還要做到對智能電網(wǎng)信息技術的應用和推廣。

1智能電器及其插座技術的使用分析

談到智能用電技術，可以從智能電器以及插座技術入手，因為這兩者具有較高的智能程度以及智能電網(wǎng)的雙向互動特性。實際使用過程中能夠給客戶帶來一種更加安全、舒適的體驗，為客戶提供更多智能信息和生活空間。采用智能化電氣設備和智能插座的原理如下：終端設備通過接受無線信號，實現(xiàn)和系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換，同時供客戶接受所需的電力相關信息，以便對智能用電系統(tǒng)下達指令來控制和作出調(diào)整。

1.1智能用電目標

依托完善的智能電網(wǎng)技術以及先進有效的管理理念來建設智能用電系統(tǒng)，期間涉及自動化數(shù)據(jù)監(jiān)控、有效控制、高速通信、存儲等技術，將使用者和電網(wǎng)聯(lián)系起來，讓客戶參與到整個系統(tǒng)的建設過程中去，通過這種新模式逐步實現(xiàn)智能互動服務的多樣性，快速響應市場，豐富接入方式，優(yōu)化資源配置，有效管理各類用電設備，實現(xiàn)多方合作共贏的電力服務目標

1.2智能用電技術

所謂的智能化與現(xiàn)代電力技術，是相對于一些傳統(tǒng)的家用電器而言的，這種智能用電技術之所以得到了長足的發(fā)展得益于對這種技術的推廣和使用。整個智能用電技術具體來說主要包括這幾點：控制技術、信息技術、遠程傳輸技術和計算機技術。對于以上幾類技術進行合理的運用就可以讓用戶能夠更方便、快捷、高效和舒適地生活。同時能讓用戶和用電終端之間實現(xiàn)信息的交互使用，繼而對集成家居生活進行資源的整合和有效利用。而集成式家居中的智能電器設備包括了以下幾個方面的內(nèi)容：接受部分具有代表性的電力企業(yè)與智能用電系統(tǒng)為用戶提供的選擇方案，部分已經(jīng)實現(xiàn)了高效節(jié)能的終端設備通過這種技術同樣可以實現(xiàn)對家電設備的信息化管理。

所謂智能用電技術能夠為用戶提供所需的設備信息和用電情況，從而幫助用戶達到與電力企業(yè)進行信息交流的目的，實現(xiàn)對分時電價信息的采集，最后對以上各個環(huán)節(jié)的操作進行協(xié)調(diào)，就可以對用電管理進行智能化改造。

2智能用電終端技術設備

用戶使用智能終端設備時，該終端充當?shù)木褪菍Ω黝愋畔⑦M行處理的分析中心。利用搭建的無線網(wǎng)絡來對家中的各類設備進行系統(tǒng)的檢測和有效的控制，同時給用戶提供簡潔明了的操作界面與信息展示方式，努力滿足客戶實時瀏覽的需要，同時還支持各個設備的在線監(jiān)測和任務解鎖等功能。終端技術設備是整個智能用電網(wǎng)絡中最末端的部分，可以對用戶的不同需求作出反饋，將收集到的用電信息進行分析整合后向用戶展示，也就實現(xiàn)了用電設備的綜合分析和智能處理，能夠全面、有效、系統(tǒng)地管理家中的各類用電設備。

用戶和用電網(wǎng)絡之間的互動正是在使用智能用電技術終端的基礎之上實現(xiàn)的。而且，這種技術還整合了電網(wǎng)兩端的系統(tǒng)交互，能夠利用智能儀表來顯示整理完畢的相關用電資料，由此可以實現(xiàn)用戶和用電網(wǎng)絡之間的有效交流，幫助更好地對設備的用電情況進行分析，實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)的效益最大化。

3技術架構

隨著電氣技術的發(fā)展，用電技術變得更加靈活，這種智能技術的架構可以分成以下幾個層次，分別是用戶級、測量系統(tǒng)和終端級、智能交互支持平臺層、信息交互和通信信道層。通過該種技術架構，實現(xiàn)智能用電互動的原理如下：利用測量系統(tǒng)對用戶使用用電設備進行數(shù)據(jù)收集工作，捕捉信息交互行為并對其進行控制，隨后將收集的信息進行編譯整合和管理，向不同的系統(tǒng)輸送所需的數(shù)據(jù)；借助用電信息交互平臺實現(xiàn)對信息的集成和交換，實現(xiàn)設備間的信息共享；利用智能交互支持平臺對各類業(yè)務服務進行集成，提供各種互動的統(tǒng)一訪問渠道。我國目前正在推進上述的技術框架，大規(guī)模應用到全國各類用電設備的用電信息采集工作中去，相應的管理機制也逐漸成熟，所以不需要對各種智能用電互動服務進行全面的更改；除此之外，因為互動業(yè)務的服務接入渠道越來越多元化，這就給電力企業(yè)帶來了新的信息安全問題，因此需要建立起一個全面兼容支持新的互動系統(tǒng)和傳統(tǒng)業(yè)務的運行環(huán)境。

4智能用電研究與實踐

（1）我國的智能用電業(yè)務大多用在電力社區(qū)、智能辦公場所、各類營業(yè)廳等地方，通常為電力企業(yè)和用電者提供信息交互以及互動服務。電能互動業(yè)務僅僅停留在理論階段，實際應用不多，尚未在智能用電環(huán)境中有效開展，這將是未來工作的研究和實踐重點。

（2）從信息層面來看待智能電力互動服務的實施，除了要收集用戶使用電器的各類數(shù)據(jù)，還要對電力調(diào)度和分配操作環(huán)節(jié)的信息進行分析。所以，對這些環(huán)節(jié)的宏觀調(diào)控和細節(jié)處理將是智能用電發(fā)展過程中需要克服的關鍵問題。

（3）開展需求響應業(yè)務和電力使用管理業(yè)務，實現(xiàn)這兩點還有很多其他技術的支持，不過目前最需要的是出臺相關支持政策。不能一味的等待政策，同時我們也可以著手進行研究，用事實說話，促進政策出臺。

（4）基礎研究和智能用電實踐需要得到更多的尊重，電力企業(yè)需要吃透國內(nèi)電力市場機制和市場的習慣，不能照搬國外的概念和經(jīng)驗，特別對于技術的經(jīng)濟問題要重視起來。

結語

智能電網(wǎng)技術的有效實施對于整個智能電技術而言，具有非常重要的意義，承擔了電力用戶和企業(yè)雙方的互動，能夠促進實現(xiàn)資源的有效利用，并且提高我國的用電技術水平。

參考文獻

[1]張迎.智能用電信息采集管理系統(tǒng)優(yōu)化研究[D].華北電力大學，2013.