摘要:智能電網(wǎng)出現(xiàn)后,無論是供電測量還是用電方面,都將自然走向萬物互聯(lián),從而誕生泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了供電系統(tǒng)與用電系統(tǒng)的統(tǒng)一,直接將用電管理擴(kuò)展到電網(wǎng)端,形成了家庭、社區(qū)、建筑、城市、社會生活等各個方面的智能供電管理系統(tǒng)。在這個供電系統(tǒng)中,智能電表無疑已經(jīng)成為管理系統(tǒng)的核心設(shè)備。智能電表的任務(wù)也將從簡單的功率測量向未來供電領(lǐng)域的信息平臺、交互平臺和控制平臺的平臺目標(biāo)發(fā)展。未來
關(guān)鍵字:智能電網(wǎng);泛在電力物聯(lián)網(wǎng);智能電表;
1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)
在電力物聯(lián)網(wǎng)誕生之前,人們將物聯(lián)網(wǎng)的概念局限于互聯(lián)網(wǎng)上的萬物互聯(lián)。所有由萬物互聯(lián)組成的智能終端都是帶有電源子系統(tǒng)的智能電子系統(tǒng)。在改進(jìn)各種智能功能時,它們應(yīng)該具有電源管理功能。在一些小型智能終端中,大多數(shù)使用獨(dú)立的電源。在一些大型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用(如分布式系統(tǒng)、局域網(wǎng)系統(tǒng)的智能家居、工業(yè)生產(chǎn)線、電動汽車充電樁、城市安全系統(tǒng)和城市照明系統(tǒng))中,它們將擴(kuò)展到智能電網(wǎng),從而帶來復(fù)雜的電源管理和電源管理。
雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)是一種du特的電力物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系。內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)包括發(fā)電的電源側(cè)和輸配電的電網(wǎng)側(cè),外部網(wǎng)絡(luò)包括用戶側(cè)和供應(yīng)商。內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)之間有一個共同的界面,即智能變電站和智能電表,用于實(shí)現(xiàn)供電側(cè)對用電側(cè)的感知、控制和信息交互。物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系的形成源于兩種不同的供電和用電網(wǎng)絡(luò)體系。前者屬于強(qiáng)電領(lǐng)域,是一個壟斷的封閉網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);后者屬于弱電領(lǐng)域,是一個自由開放的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。內(nèi)部和外部網(wǎng)絡(luò)交互界面中的智能。
2初級階段的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)
目前,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)正處于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的初級階段,主要包括內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的三種類型和兩種網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、云平臺建設(shè)、大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)服務(wù)以及應(yīng)對新能源的智能能源服務(wù)體系建設(shè)。
3新一代智能電表的發(fā)展趨勢
從傳統(tǒng)計(jì)量儀表到電力物聯(lián)網(wǎng)新型智能儀表,其發(fā)展趨勢是:多功能智能平臺建設(shè)、眾多半導(dǎo)體廠商參與、三表綜合應(yīng)用、應(yīng)對多元化多功能服務(wù)等。
構(gòu)建多功能智能平臺;許多半導(dǎo)體制造商積累了參與;三表合一的綜合應(yīng)用;應(yīng)對多樣化的多功能服務(wù)
4智能電表IR46雙芯系統(tǒng)構(gòu)建
早期,國際法制計(jì)量組織(InternationalRecommendation46)是智能電表結(jié)構(gòu)體系的國際標(biāo)準(zhǔn)IR46。(OIML)制定并于2012年10月發(fā)布。多年來一直在不斷完善,我國一直遵循這一標(biāo)準(zhǔn)。
IR46標(biāo)準(zhǔn)的核心理念是將智能電表發(fā)展到測控平臺,實(shí)現(xiàn)雙芯結(jié)構(gòu)的測量和管理,確保雙芯的物理分離。數(shù)據(jù)交換只能通過SPI接口在雙芯之間進(jìn)行。
作為獨(dú)立的法律計(jì)算部分,計(jì)量芯受到嚴(yán)格控制,不能隨意升級,以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可追溯性和時鐘的安全性。
管理核心滿足平臺管理要求,實(shí)現(xiàn)雙向交互、顯示和通信、電力管理和電力模式優(yōu)化。軟件下載和更新不會影響測量核心的正常運(yùn)行,并且必須滿足未來邊緣計(jì)算的要求。
雙芯通過SPI總線連接。SPI是一條主從模式的串行外圍接口總線,支持一個或多個Slave設(shè)備,廣泛應(yīng)用于MCU和外圍模塊之間的連接。這種總線連接方式有效地保證了雙核之間相對獨(dú)立和安全的操作空間。
智能電表雙芯設(shè)計(jì)理念來源于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)的不同狀態(tài)。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)是一個壟斷、封閉、利益和安全的電網(wǎng),而外部網(wǎng)絡(luò)是一個充滿不安全因素、自由和開放的互聯(lián)網(wǎng)。雙芯結(jié)構(gòu)模式可以充分干預(yù)用戶端的電力管理,實(shí)現(xiàn)與用戶的自由互動,同時確保電網(wǎng)安全和電力用戶數(shù)據(jù)安全,有利于未來智能電表在用戶端的平臺應(yīng)用。
5Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺
(1)概述
Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是一個基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的平臺,為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù),建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。用戶只需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器,選擇網(wǎng)關(guān),自行安裝后掃描代碼,即可使用手機(jī)和計(jì)算機(jī)獲得所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)。
該平臺提供多平臺、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問功能,包括數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)控、電能質(zhì)量分析、電力管理、預(yù)付款管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運(yùn)維管理等。
(2)應(yīng)用場所
該平臺適用于公寓出租人、連鎖超市、小工廠、建筑管理系統(tǒng)集成商、小物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑、通信基站、工業(yè)能源消耗、智能燈塔、電力運(yùn)維等領(lǐng)域。
(3)平臺結(jié)構(gòu)
(4)平臺功能
電力復(fù)制;變壓器監(jiān)控;能耗分析;能耗概況;預(yù)付費(fèi)管理;充電樁管理;智能照明;安全用電;智能消防;
(5)系統(tǒng)硬件配置
6結(jié)論
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是繼物聯(lián)網(wǎng)之后的又一重大變革。它將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的供電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)融為一體,形成了一個完整的物聯(lián)網(wǎng)世界。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)從智能電網(wǎng)轉(zhuǎn)變而來,目前還處于起步階段。2019年電網(wǎng)發(fā)布的《泛在電力物聯(lián)網(wǎng)bai皮書2019》規(guī)劃了弱電領(lǐng)域智能系統(tǒng)應(yīng)用于2024年建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的具體目標(biāo)。嵌入多式年系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)行業(yè)應(yīng)用者在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用,一旦涉及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用(如新能源、電動汽車)領(lǐng)域,必然會與電力物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)聯(lián);同時,智能電表在電力側(cè)平臺上的深入應(yīng)用必將帶來智能家居、智能建筑、智能城市、智能交通等領(lǐng)域的深度應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]何立民.泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中的智能電表
[2]企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊2022.05版.