论文部分内容阅读
【摘 要】随着经济的发展，科学技术的发展。智能小区采用先进的科学技术，在智能用电方面做出了巨大的成就。文章主要介绍了智能小区的概述、智能小区用电信息采集的核心系统及应用，其在小区用电中开启了节能环保、安全可靠的用电服务。
【关键词】智能小区 用电信息采集 核心系统
引言
进入21世纪以来，全球各个国家均面临着日愈严重的能源环境问题、迅速上涨的资源价格问题、愈加攀升的用电总负荷问题，以及人们对于用电服务提出更高的质量问题，这就给全球各个国家的电力行业的发展提出了一个前所未有的巨大挑战。为了很好地客服这些磨难、很好的解决用户对于高质量的电力需求，各个国家均在大力研发新型的用电系统，智能小区的用电信息采集技术很好的解决了电力行业、用户的需求，提高了电网智能化发展水平，大大提升了用电服务质量，很大程度上实现了电力行业的可持续发展模式。
一、智能小区的基本概述
（一）建设原则
1.实用性：在智能用电小区的规划和建设过程中，首先要全面考虑居民用户对于智能用电的实际需求能力作为规划设计的出发点，并在建设以前，要对智能用电设计方案的进行试用，做到真正意义上的实用原则。
2.先进性：智能小区的建设采用智能用电系统、信息采集系统等先进的设计理念；智能小区在建设中采用了分布式能源接入、用电信息智能采集系统、电力光纤到户等，实现了小区用户的智能用电需求和电力系统中的智能配电的目的。
3.远瞻性。在小区的用电信息采集、低压电力通信网、电力自助终端、配网自动化等用电服务方面，综合考虑了智能小区用电客户服务未来的发展需求，以及电力行业未来的智能化电网的全面发展需求。
4.示范性： 智能用电小区要起到示范作用，并且有效的宣传了智能小区用电模式的环保、节能、可靠的新型模式，带动全国各个地区的智能用电模式，从而对国家电网公司的电力系统的发展起到一定的促进作用。
（二）智能用电小区的概述
智能用电小区的建设方案主要是利用将电力光纤连接到用户的情况下，并且综合运用融合电信网、互联网、广播电视网在一起，从而有效的集成了低压配电自动化、用电信息采集、电动汽车充电桩管理、小区智能家居、小区物业管理等智能化的电力系统，通过电力系统与通信网络的有效连接，从而达到了智能用电信息集中显示的功能，以及有效的实现了电网企业和用户之间的实时动态联系。采用以太无源光网络通信技术与光纤复合电缆技术使得电力光纤连接到用户，从而实现了智能小区的用电信息采集、信息的处理、信息的控制，优化了小区用电的各个子系统的信息采集过程，并利用小区物业部门设置在大厅的电子公告屏，显示智能用电小区系统的全面用电信息。
智能用电小区由无数的智能处理系统间、智能处理系统与用户之间的信息联系，并要求遵循电力行业的用电安全要求，将用电信息根据安全等级的不同分成各个区域，并在信息内网、信息外网内与安全分区之间，加装有效的网络隔离装置，设置相应的安全措施，从而实现了确保用电信息的可靠性。
二、智能小区的用电信息采集技术的应用概述
（一）用电信息采集系统的总体设计
智能小区10KV的配电网络均是通过光纤复合低压电缆对光纤有效的连接在用户的电能表上，并延伸至小区用户的配电箱中，从而真正实现了电力线与光纤的同时进入用户。研究发现，智能小区内装设的光纤网络主要分为两个网络：公用通道、专用通道，并且两个网络通道均是利用完全物理隔离技术，分别配设一套相互独立的以太无源光网络信息传输装置，从而实现了智能小区内的用电户的用电信息的采集、汽车充电桩的信息显示，以及对分布式电源的数据信息的处理、控制、采集功能，真正做到对小区内的电力用户的基本用电信息的自动智能化数据采集、电能质量实时动态监控、用户的用电需求智能分析和有效处理、用电信息的发布与用电分布式的节能控制等各项功能，实现了智能小区用电需求范围内的用户全面覆盖、智能化数据采集的基本智能化建设发展要求。
（二） 用电信息采集的主站系统
智能小区的用电信息采集主站系统的组成主要由以下基本分组成：用电数据信息服务器、网络通信服务器、数据信息采集服务器、数据接口服务器等， 其主要的物力逻辑架构如图1所示。
（三） 智能用电信息采集的应用
通过对智能小区的用电信息采集系统研究发现， 智能小区内装设的各种智能用电信息数据采集系统主要由以下几部分组成：数据信息的集中器、信息采集器、数据智能电表等， 而用电信息的采集方式大致可以由以下3种方案。
1.采集方案一：E P O N +R S 4 8 5 智能表+光纤采集形式。这种用电信息采集方式可以直接利用 R S 4 8 5 智能表与配变关口表、小区用电客户的智能电表与智能计量电表等，将采集的数据直接传送到系统的主站。其基本的用电信息的实现方式如图2所示。
2. 采集方案二：E P O N +光纤+光纤智能表。这种信息采集形式主要将“E P O N +光纤”直接与光纤智能表进行连接，并将系统采集的小区用电数据信息传输到系统主站内。这种采集形式主要的优点就是数据信息传输效率较高，且时效性较强，但是这种方案的工程成本费用性对较高。其基本的实现形式如图3所示。
3.采集方案三： E P O N +采集器+RS485智能表+ 集中器+光纤。这种信息采集形式主要是在智能小区的低压出线总柜内装设一台用电数据信息的集中器， 并在小区内的居民楼内装设用电信息数据采集器， 信息采集器利用R S4 85智能表与各个电表进行连接，并通过集中器将数据信息传输到主站，其基本的实现方式如图4所示。
下表是全国的智能小区的三种方案的应用情况。
三、 结语
智能小区用电信息采集利用先进的全程光纤通信基本方式，真正实现了光纤到用户的发展模式，促进了智能小区在全国的普及，智能小区的用电信息采集技术很好的解决了电力行业、用户的需求，提高了电网智能化发展水平，很大程度上实现了电力行业的可持续发展模式。
参考文献：
[1] 陈智刚，王敏敏，张国强.智能住宅小区的电气规划与设计.科技传播，2011（18）：2—5.
[2] 王世文， 刘丽敏，刘辉， 等.三门峡智能小区光纤到户建设方案[J].电力系统通信， 2010 ， （12）：21一23.
[3l 王世文，谢波. E PO N +P月了H 网络在智能小区应用[Jl .通信技术， 2011， （6 ）：100一102.
[4] 李锐.EPO N 在智能配网通信系统建设中的应用[J] .运营与应用， 2 0 1 1 ， （6 ）：29 3一29 4 .
[5] 聂波. 智能小区低压电力线载波集中抄表[J1 . 微计算机信息， 20（） 3 ， （11）：]01一103 #
[6] 刘旭生，何颖，吴润泽，等.面向智能电网双向互动信息服务的通信组网方案设计[J] . 电子设计工程， 2011， （2 3） ：7 8一8 2 .
作者简介：
卓智霜（1984-），男，汉族，长沙理工大学电气工程及其自动化，宁夏银川市人，工作单位：国网宁夏盐池县供电公司，主要研究电力营销应用、用电信息采集技术实用化。
【关键词】智能小区 用电信息采集 核心系统
引言
进入21世纪以来，全球各个国家均面临着日愈严重的能源环境问题、迅速上涨的资源价格问题、愈加攀升的用电总负荷问题，以及人们对于用电服务提出更高的质量问题，这就给全球各个国家的电力行业的发展提出了一个前所未有的巨大挑战。为了很好地客服这些磨难、很好的解决用户对于高质量的电力需求，各个国家均在大力研发新型的用电系统，智能小区的用电信息采集技术很好的解决了电力行业、用户的需求，提高了电网智能化发展水平，大大提升了用电服务质量，很大程度上实现了电力行业的可持续发展模式。
一、智能小区的基本概述
（一）建设原则
1.实用性：在智能用电小区的规划和建设过程中，首先要全面考虑居民用户对于智能用电的实际需求能力作为规划设计的出发点，并在建设以前，要对智能用电设计方案的进行试用，做到真正意义上的实用原则。
2.先进性：智能小区的建设采用智能用电系统、信息采集系统等先进的设计理念；智能小区在建设中采用了分布式能源接入、用电信息智能采集系统、电力光纤到户等，实现了小区用户的智能用电需求和电力系统中的智能配电的目的。
3.远瞻性。在小区的用电信息采集、低压电力通信网、电力自助终端、配网自动化等用电服务方面，综合考虑了智能小区用电客户服务未来的发展需求，以及电力行业未来的智能化电网的全面发展需求。
4.示范性： 智能用电小区要起到示范作用，并且有效的宣传了智能小区用电模式的环保、节能、可靠的新型模式，带动全国各个地区的智能用电模式，从而对国家电网公司的电力系统的发展起到一定的促进作用。
（二）智能用电小区的概述
智能用电小区的建设方案主要是利用将电力光纤连接到用户的情况下，并且综合运用融合电信网、互联网、广播电视网在一起，从而有效的集成了低压配电自动化、用电信息采集、电动汽车充电桩管理、小区智能家居、小区物业管理等智能化的电力系统，通过电力系统与通信网络的有效连接，从而达到了智能用电信息集中显示的功能，以及有效的实现了电网企业和用户之间的实时动态联系。采用以太无源光网络通信技术与光纤复合电缆技术使得电力光纤连接到用户，从而实现了智能小区的用电信息采集、信息的处理、信息的控制，优化了小区用电的各个子系统的信息采集过程，并利用小区物业部门设置在大厅的电子公告屏，显示智能用电小区系统的全面用电信息。
智能用电小区由无数的智能处理系统间、智能处理系统与用户之间的信息联系，并要求遵循电力行业的用电安全要求，将用电信息根据安全等级的不同分成各个区域，并在信息内网、信息外网内与安全分区之间，加装有效的网络隔离装置，设置相应的安全措施，从而实现了确保用电信息的可靠性。
二、智能小区的用电信息采集技术的应用概述
（一）用电信息采集系统的总体设计
智能小区10KV的配电网络均是通过光纤复合低压电缆对光纤有效的连接在用户的电能表上，并延伸至小区用户的配电箱中，从而真正实现了电力线与光纤的同时进入用户。研究发现，智能小区内装设的光纤网络主要分为两个网络：公用通道、专用通道，并且两个网络通道均是利用完全物理隔离技术，分别配设一套相互独立的以太无源光网络信息传输装置，从而实现了智能小区内的用电户的用电信息的采集、汽车充电桩的信息显示，以及对分布式电源的数据信息的处理、控制、采集功能，真正做到对小区内的电力用户的基本用电信息的自动智能化数据采集、电能质量实时动态监控、用户的用电需求智能分析和有效处理、用电信息的发布与用电分布式的节能控制等各项功能，实现了智能小区用电需求范围内的用户全面覆盖、智能化数据采集的基本智能化建设发展要求。
（二） 用电信息采集的主站系统
智能小区的用电信息采集主站系统的组成主要由以下基本分组成：用电数据信息服务器、网络通信服务器、数据信息采集服务器、数据接口服务器等， 其主要的物力逻辑架构如图1所示。
（三） 智能用电信息采集的应用
通过对智能小区的用电信息采集系统研究发现， 智能小区内装设的各种智能用电信息数据采集系统主要由以下几部分组成：数据信息的集中器、信息采集器、数据智能电表等， 而用电信息的采集方式大致可以由以下3种方案。
1.采集方案一：E P O N +R S 4 8 5 智能表+光纤采集形式。这种用电信息采集方式可以直接利用 R S 4 8 5 智能表与配变关口表、小区用电客户的智能电表与智能计量电表等，将采集的数据直接传送到系统的主站。其基本的用电信息的实现方式如图2所示。
2. 采集方案二：E P O N +光纤+光纤智能表。这种信息采集形式主要将“E P O N +光纤”直接与光纤智能表进行连接，并将系统采集的小区用电数据信息传输到系统主站内。这种采集形式主要的优点就是数据信息传输效率较高，且时效性较强，但是这种方案的工程成本费用性对较高。其基本的实现形式如图3所示。
3.采集方案三： E P O N +采集器+RS485智能表+ 集中器+光纤。这种信息采集形式主要是在智能小区的低压出线总柜内装设一台用电数据信息的集中器， 并在小区内的居民楼内装设用电信息数据采集器， 信息采集器利用R S4 85智能表与各个电表进行连接，并通过集中器将数据信息传输到主站，其基本的实现方式如图4所示。
下表是全国的智能小区的三种方案的应用情况。
三、 结语
智能小区用电信息采集利用先进的全程光纤通信基本方式，真正实现了光纤到用户的发展模式，促进了智能小区在全国的普及，智能小区的用电信息采集技术很好的解决了电力行业、用户的需求，提高了电网智能化发展水平，很大程度上实现了电力行业的可持续发展模式。
参考文献：
[1] 陈智刚，王敏敏，张国强.智能住宅小区的电气规划与设计.科技传播，2011（18）：2—5.
[2] 王世文， 刘丽敏，刘辉， 等.三门峡智能小区光纤到户建设方案[J].电力系统通信， 2010 ， （12）：21一23.
[3l 王世文，谢波. E PO N +P月了H 网络在智能小区应用[Jl .通信技术， 2011， （6 ）：100一102.
[4] 李锐.EPO N 在智能配网通信系统建设中的应用[J] .运营与应用， 2 0 1 1 ， （6 ）：29 3一29 4 .
[5] 聂波. 智能小区低压电力线载波集中抄表[J1 . 微计算机信息， 20（） 3 ， （11）：]01一103 #
[6] 刘旭生，何颖，吴润泽，等.面向智能电网双向互动信息服务的通信组网方案设计[J] . 电子设计工程， 2011， （2 3） ：7 8一8 2 .
作者简介：
卓智霜（1984-），男，汉族，长沙理工大学电气工程及其自动化，宁夏银川市人，工作单位：国网宁夏盐池县供电公司，主要研究电力营销应用、用电信息采集技术实用化。