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淺談基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的電力能耗管理系統(tǒng)研究

日期：2025-09-16 10:24

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摘要：隨著當(dāng)今時代互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)電網(wǎng)已經(jīng)不再能滿足人民日益增長的電力需求。為實(shí)現(xiàn)感知、可靠傳輸、智能處理、互交互聯(lián)的新一代電力系統(tǒng)，國家電網(wǎng)提出發(fā)展泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略目標(biāo)。首先以清潔能源、能源需求為背景，對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的概念、基本構(gòu)架進(jìn)行詳細(xì)闡述。然后對電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)構(gòu)架的主要關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行說明

張娟

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定201801

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；泛在電力物聯(lián)網(wǎng)；電力能耗；監(jiān)測管理

0引言

未來的全球經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，離不開可提供高滲透率分布式清潔能源的電力系統(tǒng)的支持。在中國能源生產(chǎn)以及高質(zhì)量消費(fèi)革背景下，可再生能源的高比例接入、電動汽車與充電基礎(chǔ)設(shè)施的推廣應(yīng)用以及分布式電源的發(fā)展等使得原先以單向潮流為主電網(wǎng)的發(fā)展形態(tài)逐漸演變成互聯(lián)互通、優(yōu)化互動、平衡共享的新型電力互聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)一步推動著能源生產(chǎn)消費(fèi)變革。

當(dāng)今時代是“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代，關(guān)鍵特征之一便是以現(xiàn)代信息和通信技術(shù)為**基礎(chǔ)，以“大云物移智”為代表，通過物與物、人與物之間的物聯(lián)網(wǎng)信息交互，實(shí)現(xiàn)感知更多面化、傳輸更可靠化、處理更智能化的新型互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。因此，對于處在電網(wǎng)形態(tài)轉(zhuǎn)變關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的中國，亟需開展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能電網(wǎng)的深度融合。2019 年，國家電網(wǎng)公司提出“三型兩網(wǎng)”戰(zhàn)略目標(biāo)，將建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃為近 3 年國家電網(wǎng)的任務(wù)，并提出到2024年建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)這一宏偉目標(biāo)。

基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景，本文從泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的定義和基本構(gòu)架入手，首先介紹電力能耗監(jiān)測管理的主要關(guān)鍵技術(shù)，然后以華北電力大學(xué)揚(yáng)中智能電氣研究為應(yīng)用實(shí)例，對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行分析研究，為謀劃和建設(shè)未來的新型電力系統(tǒng)提供參考。

1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)概念

1.1 定義

1999年，美國加州施樂公司及美國麻省理工學(xué)院分別提出泛在網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的概念。泛在物聯(lián)是指信息可在不限制時間、地點(diǎn)、人和物這四要素的情況下實(shí)現(xiàn)無阻礙的連接和交互。

“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”的本質(zhì)在于電力行業(yè)“能源數(shù)據(jù)”的收集、交換、融合及擴(kuò)展應(yīng)用，具有全息感知、泛在連接、開放共享、業(yè)務(wù)**基本特點(diǎn)。

1.2 基本構(gòu)架

為了實(shí)現(xiàn)電力泛在物聯(lián)，需要進(jìn)一步構(gòu)建開放、分層、可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，因此在物聯(lián)網(wǎng)的感知延伸層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層及平臺應(yīng)用層的基礎(chǔ)上，增加了邊緣計(jì)算層，實(shí)現(xiàn)能量流、信息流與業(yè)務(wù)流的交互耦合。

感知延伸層是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，相當(dāng)于人體的“神經(jīng)末梢”，由狀態(tài)感知和執(zhí)行控制主體終端構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)傳輸層是感知延伸層與平臺應(yīng)用層之間的數(shù)據(jù)傳輸通道，為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的各類型業(yè)務(wù)提供可靠的通信信息服務(wù)。電力物聯(lián)網(wǎng)通信方式包括近距離有線/無線傳輸、傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)、移動空中網(wǎng)等。

相比于傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)增加了邊緣計(jì)算層，即靠近末端感知節(jié)點(diǎn)處于網(wǎng)絡(luò)邊緣的分布式智能代理。其將感知層的一些設(shè)備通過總線、無線自組織傳感網(wǎng)等通信方式接入邊緣計(jì)算層，在處理分析感知層的海量數(shù)據(jù)后，傳送至云平臺集中處理。平臺應(yīng)用層基于電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)手段，將數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析，解決傳統(tǒng)能源生產(chǎn)運(yùn)行方式下的存儲問題，從而實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)共享。

以本文的能耗管理系統(tǒng)為例，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的4個基本構(gòu)架在整個系統(tǒng)中的表現(xiàn)為：在感知延伸層上，系統(tǒng)的末端感知節(jié)點(diǎn)可現(xiàn)場實(shí)時采集園區(qū)的所有電力能耗總數(shù)據(jù)，以GPRS、3G、4G及以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應(yīng)用至平臺應(yīng)用層，在能耗管理平臺上呈現(xiàn)系統(tǒng)的電力能耗概覽、電力能耗占比、電力能耗統(tǒng)計(jì)等主要情況。

2電力能耗管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

本文在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，運(yùn)用數(shù)據(jù)分析技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、智能平臺管理技術(shù)等多種技術(shù)完成自動化人工智能，實(shí)現(xiàn)新一代電力能耗管理，以下簡要介紹系統(tǒng)所涉及到的3種關(guān)鍵技術(shù)。

2.1 數(shù)據(jù)分析技術(shù)

電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)在運(yùn)行過程中將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)具有來源多、格式多、信息冗余度高、數(shù)據(jù)量大、隱含信息價值高但不直觀等特性。為了降低數(shù)據(jù)的冗余度及分析難度，需先采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)，在海量數(shù)據(jù)中對有效數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘和實(shí)時存儲。

2.2 網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在泛在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸層中尤為重要。構(gòu)建電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的體系方面需要考慮到兩個方面：（1）終端設(shè)施穩(wěn)定。從物理層角度研究芯片級防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)；研究設(shè)備的嵌入式操作系統(tǒng)，提供密碼服務(wù)框架及輕量級密碼應(yīng)用技術(shù)；發(fā)展終端層防護(hù)組件適配技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備的接入身份驗(yàn)證。（2）數(shù)據(jù)加密。研究支持跨域共享的數(shù)據(jù)訪問控制模型及數(shù)據(jù)保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)，保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中不被監(jiān)聽和篡改；對傳統(tǒng)加密算法進(jìn)行改進(jìn)，研究面向多種復(fù)雜型業(yè)務(wù)的加密算法；研究數(shù)據(jù)動態(tài)**、追蹤溯源等關(guān)鍵技術(shù)。

2.3 智能平臺管理技術(shù)

為完成“三型兩網(wǎng)”戰(zhàn)略指標(biāo)，需大力發(fā)展泛在電力物聯(lián)網(wǎng)平臺。該智能平臺管理技術(shù)首先將海量電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、用戶側(cè)用能數(shù)據(jù)以及其它能源系統(tǒng)數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析技術(shù)處理后，進(jìn)行統(tǒng)一存儲與管理；然后在此基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶所需求的智能運(yùn)維、個性化電力能耗分析對比等用戶用能業(yè)務(wù)，搭建各類針對性應(yīng)用平臺、智慧能源綜合服務(wù)平臺與新型業(yè)務(wù)培育發(fā)展平臺。

3電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)平臺

本文以華北電力大學(xué)揚(yáng)中智能電氣研究的電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)為主要研究對象，并以此作為應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行分析。

3.1 系統(tǒng)整體概述

電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)主要包括用電信息的收集、實(shí)時監(jiān)測以及分析發(fā)布。其主要功能是對所有與電能有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并在電能管理部門進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)布，應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)對應(yīng)了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的框架，如圖1所示。

圖1

該系統(tǒng)以工作站主機(jī)、通訊設(shè)備、測控單元為基本單元，以所在園區(qū)的實(shí)時用電信息的數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測及遠(yuǎn)程管理與控制為基礎(chǔ)平臺。該系統(tǒng)主要采用的是分層分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)采集單元采用電力線載波的通信方式，將采集點(diǎn)信息匯聚到集中器處，再由集中器通過 GSM/3G/4G/以太網(wǎng)的方式上傳至核心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，由核心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器將獲取到的報(bào)文轉(zhuǎn)換成前端可識別的幀格式，將每個能源監(jiān)控采集點(diǎn)獲取到的值以可視化界面展示。

3.2 系統(tǒng)硬件

電能采集終端所采集的數(shù)據(jù)是通過傳感器以電力線載波的通信方式傳輸至控制CPU，傳輸至數(shù)碼管顯示。

采集模塊中的傳感器采集到的數(shù)據(jù)，一方面可以在本終端的顯示屏顯示，另一方面可以按照自定義通信協(xié)議，通過電力線載波通信的方式傳輸給集中器。

電能采集終端主要由采集模塊和通信模塊兩部分構(gòu)成。采集模塊主控芯片采用意法半導(dǎo)體公司的STM32F103C8T6高性能CPU，可滿足各功能模塊的使用要求。通信模塊采用 STM32F070F6P6 作為主控CPU，通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可完成GPRS/3G/4G/以太網(wǎng)等通信方式的上行通信。

3.3 電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)平臺

電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)平臺主要反應(yīng)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集的概況，其中包括系統(tǒng)的電力能耗概覽、電力能耗占比、電力能耗統(tǒng)計(jì)等，并以條形統(tǒng)計(jì)圖、餅狀圖的形式顯示總電力能耗走勢，統(tǒng)計(jì)報(bào)表和電力能耗分配圖納入到其中，形成了完整的能源計(jì)量與統(tǒng)計(jì)管理系統(tǒng)，開展電力能耗在線監(jiān)測管理，從而推動能耗信息的統(tǒng)計(jì)、分析，建立科學(xué)規(guī)范的能耗統(tǒng)計(jì)工作體系，促進(jìn)電力能耗監(jiān)測管理的智能化。

系統(tǒng)模塊為電力能耗管理系統(tǒng)的監(jiān)測狀態(tài)顯示，主要包括三相電能表的狀態(tài)顯示、實(shí)時電力能耗顯示以及各個樓層當(dāng)日總電力能耗顯示三大部分，以曲線圖的方式直觀地展示實(shí)時曲線以及歷史曲線每個小時的電力能耗情況。同時，在圖形展示上分別附加顯示研究各個樓層的當(dāng)日總電力能耗，主要數(shù)據(jù)監(jiān)測情況如圖2所示。

圖2

由圖 2可知，系統(tǒng)監(jiān)測的當(dāng)日總電力能耗為178 kWh，實(shí)時功率為55.9 kW。在能耗管理系統(tǒng)中觀測各樓層電力能耗環(huán)比展示圖，曲線圖顯示前**同期用電、今日實(shí)時用電情況，主要反映系統(tǒng)監(jiān)測各個樓層日能耗的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及前后對比，并以文字形式直觀顯示各個樓層當(dāng)時用電總能耗，便于在以后對歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析以及對用電情況進(jìn)行調(diào)控。

此外，電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)還可顯示各功能區(qū)電力能耗占比、各樓層電力能耗占比、高能耗排行榜、低能耗排行榜，直觀展示了各個樓層當(dāng)日的電力能耗占比以及各個功能區(qū)的耗電比重，并且通過柱狀圖顯示當(dāng)月用電高能耗的前5名以及用電低能耗的前5名，便于建立完整、統(tǒng)一的獎懲制度以及清晰、準(zhǔn)確的層次組織關(guān)系，詳細(xì)系統(tǒng)能耗占比情況如圖3所示。

圖3

圖4為系統(tǒng)電力能耗占比總圖。左半部分為各功能區(qū)電力能耗占比總圖，主要根據(jù)系統(tǒng)監(jiān)測總電力能耗的走勢以及系統(tǒng)監(jiān)測的總電力能耗，通過系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，按辦公、住宿、餐飲、公共照明、IDC等5方面，通過餅形圖展示指定時間內(nèi)的電力能耗分布結(jié)構(gòu)，探究每個樓層的電力能耗所占比例，并進(jìn)一步通過各樓層電力能耗的占比情況，找到電力耗能較大的樓層進(jìn)行分析。

圖4右半部分所示為高能耗排行榜，以條形圖的形式展示了當(dāng)月用電能耗較高的前5名。從圖4可以看出，2019年8月，8419房間能耗高，105房間能耗次之，8417、8403、301、303房間能耗相對較低，對高能耗排行榜中的前五名進(jìn)行告警數(shù)據(jù)記錄。由圖4中的低能耗排行榜可知，在2019年8月，8422房間的能耗低，8421房間次之，8426、101及8425房間能耗并列排行第三。低能耗排行榜以綠色橫式條形圖的方式，對低能耗排行榜中的前5名進(jìn)行嘉獎數(shù)據(jù)記錄。

圖4

4安科瑞為國家電網(wǎng)2021泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供解決方案

安科瑞電氣深耕用戶側(cè)能效管理多年，逐漸完善了從電力物聯(lián)網(wǎng)云平臺到終端傳感器的生態(tài)體系，在“源（電源）-網(wǎng)（電網(wǎng)）-荷（負(fù)荷）-儲（儲能）”各個環(huán)節(jié)加大研發(fā)投入，已經(jīng)形成“云（云平臺）-管（有線/無線物聯(lián)）-邊（邊緣計(jì)算）-端（終端設(shè)備）”的生態(tài)系統(tǒng)，參與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，為國家電網(wǎng)建設(shè)“三型兩網(wǎng)”提供解決方案，使用戶在任何時間、地點(diǎn)、人、物之間實(shí)現(xiàn)信息連接和交互，產(chǎn)生共享數(shù)據(jù)，從而為電網(wǎng)、發(fā)電、供應(yīng)商、用戶服務(wù)。

4.1云平臺

安科瑞電氣近年來已經(jīng)陸續(xù)推出變電所運(yùn)維云平臺、能源管理云平臺、智慧用電云平臺、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺、充電樁（電動汽車/自行車）運(yùn)營管理云平臺、預(yù)付費(fèi)管理云平臺等云平臺解決方案等解決方案，并已經(jīng)廣泛應(yīng)用在多地國網(wǎng)公司用戶端業(yè)務(wù)、環(huán)保部門、安監(jiān)部門、住建部門等。

4.1.1變電所運(yùn)維云平臺

據(jù)統(tǒng)計(jì)國內(nèi)高供高計(jì)的工商業(yè)用戶數(shù)量達(dá)到200多萬戶，規(guī)模巨大，但是大部分日常的運(yùn)行維護(hù)工作比較傳統(tǒng)，普遍存在人力成本高、工作效率低、故障搶修時間長、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防薄弱等問題。國網(wǎng)公司和眾多電力運(yùn)維公司正在搶占這塊巨大的市場，這是一個千億級別的市場。

AcrelCloud-1000電力運(yùn)維云平臺采用多功能電力儀表、無線通信、邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，通過智能網(wǎng)關(guān)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并存儲在本地，再定時向云平臺推送數(shù)據(jù)。平臺可同時接入數(shù)以千計(jì)的用戶變電站數(shù)據(jù)。平臺采集的數(shù)據(jù)包括變電所電氣參數(shù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，包括電流電壓功率、開關(guān)狀態(tài)、變壓器溫度、環(huán)境溫濕度、浸水、煙霧、視頻、門禁等信息，有異常發(fā)生10S內(nèi)通過短信和APP發(fā)出告警信號。平臺通過手機(jī)APP下發(fā)運(yùn)維任務(wù)到指定人員手機(jī)上，并通過GPS跟蹤運(yùn)維執(zhí)行過程進(jìn)行閉環(huán)，提高運(yùn)維效率，即時發(fā)現(xiàn)運(yùn)行缺陷并做消缺處理。

4.1.2能源管理云平臺

Acrelcloud-5000能耗管理云平臺可適用于各個行業(yè)，如政府辦公建筑、工廠、教育建筑、醫(yī)療建筑、商業(yè)綜合體等，可通過局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或者4G網(wǎng)絡(luò)采集不同區(qū)域多個建筑或單位的用能數(shù)據(jù)。

平臺采集建筑電、水、氣、冷熱量等能源消耗數(shù)據(jù)和光伏、風(fēng)力、儲能等新能源數(shù)據(jù)，對用能數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，按照區(qū)域、部門、用電設(shè)備類型進(jìn)行細(xì)分，提供同比、環(huán)比分析比較和用能數(shù)據(jù)追溯，同時可以提供尖峰平谷各時段用能數(shù)據(jù)和報(bào)表，幫助用戶梳理能源賬單明細(xì)和制定能源績效考核。

4.1.3環(huán)保用電監(jiān)管云平臺

近年來我們的環(huán)境質(zhì)量有了很大的改善，這都?xì)w功于國家層面對環(huán)保的重視和環(huán)保部門的有力監(jiān)察執(zhí)法。安科瑞針對環(huán)保監(jiān)察的痛點(diǎn)研發(fā)了環(huán)保用電監(jiān)管系統(tǒng)解決方案，助力環(huán)保部門堅(jiān)決打贏藍(lán)天碧水保衛(wèi)戰(zhàn)。

Acrelcloud-3000環(huán)保用電監(jiān)管平臺主要為環(huán)保監(jiān)察部門和產(chǎn)污排污企業(yè)服務(wù)，為環(huán)保部門提供在線監(jiān)管和執(zhí)法依據(jù)，為生產(chǎn)企業(yè)提供設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控和產(chǎn)污排污數(shù)據(jù)記錄。

平臺采集生產(chǎn)企業(yè)總用電量、生產(chǎn)用電和治污設(shè)備用電量，進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，及時給出環(huán)保設(shè)備異常運(yùn)行信號或企業(yè)異常生產(chǎn)信號，實(shí)現(xiàn)全過程防控。前端設(shè)備采用不停電免接線方案采集用電數(shù)據(jù)，經(jīng)LORA無線上傳到環(huán)保數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，再通過4G上傳平臺服務(wù)器或縣、市、省級環(huán)保平臺。各地環(huán)保部門通過污染防治設(shè)施用電實(shí)時監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對排污企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行無死角、全流程監(jiān)控，達(dá)到變?nèi)朔罏樾畔⒒挤溃瑥氖潞筇幜P到介入式執(zhí)法，扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)依靠人力、經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行現(xiàn)場核查的狀態(tài)，為環(huán)保監(jiān)管開辟更加切實(shí)、有效的監(jiān)管方式，形成長效機(jī)制。

4.1.4智慧用電云平臺

據(jù)應(yīng)急管理部網(wǎng)站數(shù)據(jù)，2016~2018年期間因?yàn)殡姎庠驅(qū)е碌幕馂?zāi)占總數(shù)的百分之三十到百分之三十四左右，其中2018年國內(nèi)共接報(bào)火災(zāi)23.7萬起，因違反電氣安裝使用規(guī)定引發(fā)的火災(zāi)占總數(shù)的百分之三十四，較大和重大火災(zāi)事故中，電氣火災(zāi)的比例更高。國務(wù)院、公安部消防局以及各省市自治區(qū)直轄市紛紛出臺文件推廣智慧用電，從源頭上預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生，現(xiàn)用電管理平臺已在九小場所、三合一場所、養(yǎng)老福利院、醫(yī)療場所、學(xué)校、金融網(wǎng)點(diǎn)等人員密集場所廣泛開展。

安科瑞Acrelcloud-6000用電管理云平臺對電氣引發(fā)火災(zāi)的主要因素（線纜溫度、漏電電流、負(fù)荷電流、電壓）進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計(jì)分析，通過2G/NB-IOT/4G方式采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，實(shí)時發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設(shè)備存在的隱患（如：線纜溫度異常、過載、過壓、欠壓及漏電等）并通過短信、APP推送、自動語音呼叫等方式及時預(yù)警，有效防止電氣火災(zāi)的

發(fā)生。系統(tǒng)可以顯示所有監(jiān)測點(diǎn)位的漏電電流等電氣參數(shù)和線纜溫度，并支持巡檢記錄和派單操作，提供隱患分析報(bào)告，實(shí)時評估企業(yè)用電狀態(tài)。

4.1.5電動汽車/電瓶車充電樁運(yùn)營管理云平臺

電動汽車現(xiàn)已成為廣泛使用的綠色能源交通工具，Acrelcloud-9000充電樁運(yùn)營管理云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統(tǒng)的充電樁站點(diǎn)和各個充電樁進(jìn)行不間斷地?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時對各類故障如充電機(jī)過溫保護(hù)、充電機(jī)輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進(jìn)行預(yù)警；用戶通過微信小程序掃描二維碼，進(jìn)行支付后，系統(tǒng)發(fā)起充電請求，控制二維碼對應(yīng)的充電樁完成電動汽車的充電過程。充電樁可選配WIFI模塊或GPRS模塊接入互聯(lián)網(wǎng)，配合加密技術(shù)和秘鑰分發(fā)技術(shù)，基于TCP/IP的數(shù)據(jù)交互協(xié)議，與云端進(jìn)行直連。

電動自行車數(shù)量越來越多，解決了老百姓短距離出行問題，但是和電動自行車相關(guān)的和火災(zāi)事故新聞也屢見不鮮，有逐年增長的趨勢，給社會帶來了很大的損失，成為人民生命和財(cái)產(chǎn)的一個隱患。基于電動自行車火災(zāi)的危害和特點(diǎn)，各級政府部門發(fā)文對電動自行車火災(zāi)的整治都放在規(guī)范停放和充電行為上。安科瑞Acrelcloud-9500充電樁運(yùn)營管理云平臺，針對電動自行車火災(zāi)治理提供充電管理、資產(chǎn)管理和交易管理的一攬子解決方案，解決充電難、管理難和收費(fèi)難的問題，可應(yīng)用于商業(yè)樓宇、小區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院等場所設(shè)置的電動自行車充電場所的運(yùn)營管理。

4.1.6物業(yè)小區(qū)預(yù)付費(fèi)管理云平臺

安科瑞遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)可以針對各商業(yè)綜合體、小區(qū)、寫字樓、辦公樓、酒店式公寓等物業(yè)，學(xué)校、工廠宿舍的后勤管理部門以及連鎖超市、大型物業(yè)分布式財(cái)務(wù)操作，在線支付，總部財(cái)務(wù)扎口等。目前Acrelcloud-3000預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)已經(jīng)成功在上述各場景得到廣泛的應(yīng)用并已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行多年，適用于物業(yè)公司對小區(qū)、辦公和商鋪?zhàn)鈶舻乃婎A(yù)付費(fèi)管理，或者學(xué)校對學(xué)生宿舍的用電預(yù)付費(fèi)和用電管控系統(tǒng)。

4.2有線/無線物聯(lián)

安科瑞根據(jù)多年來的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合用戶實(shí)際需求，開發(fā)了各類有線、區(qū)域無線、廣域無線通訊產(chǎn)品，包括網(wǎng)關(guān)和終端設(shè)備。支持RS485、以太網(wǎng)、LORA、ZigBee、GPRS、4G、NB-IOT等多種通訊方式，隨著5G建設(shè)步伐的加快，未來將會有越來越多的通訊方式融入產(chǎn)品，服務(wù)于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。

4.3邊緣計(jì)算

安科瑞針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)了多款智能網(wǎng)關(guān)，采用嵌入式系統(tǒng)和邊緣計(jì)算技術(shù)，現(xiàn)場采集和存儲終端設(shè)備數(shù)據(jù)，并根據(jù)云平臺的需要，采用不同的協(xié)議和云平臺對接。所有數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、異常報(bào)警觸發(fā)邏輯均在網(wǎng)關(guān)就地設(shè)置，網(wǎng)絡(luò)故障時數(shù)據(jù)存儲在本地，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后補(bǔ)傳數(shù)據(jù)，斷點(diǎn)續(xù)傳，提高數(shù)據(jù)可靠性。

4.4終端設(shè)備

針對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，安科瑞陸續(xù)推出多款物聯(lián)網(wǎng)儀表，應(yīng)用在不同場合以滿足不同需求，2019年全年各類終端儀表出貨量超過185萬臺。

4.5安科瑞產(chǎn)品在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

近兩年來，安科瑞已經(jīng)陸續(xù)參與江蘇省部分縣市電力公司的用戶端能源管理平臺、云南省網(wǎng)綜合能源服務(wù)平臺、上海嘉定區(qū)147所學(xué)校電力運(yùn)維平臺等相關(guān)平臺的建設(shè)，提供了包括云平臺、智能網(wǎng)關(guān)、終端設(shè)備等產(chǎn)品，各類用戶端云平臺在國內(nèi)各地運(yùn)行案例700多套，并且根據(jù)用戶需求不斷完善產(chǎn)品功能，這些項(xiàng)目就是未來泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的一部分。

“能源互聯(lián)網(wǎng)的春天到了，因其所能，它必將成為充滿活力的新型能源業(yè)態(tài)。”盡管針對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)還有一些不同的聲音，但是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)悄無聲息的鋪開來，融入能源互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)的方方面面。

5結(jié)束語

本文首先從感知層、計(jì)算層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層入手，分析泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和整體網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。進(jìn)而介紹了電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)所涉及到的幾種較為重要的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。從設(shè)計(jì)、開發(fā)分析和說明以及運(yùn)行等維度，闡述了華北電力大學(xué)揚(yáng)中智能電氣研究的電力能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)，展示了一個智慧能源綜合服務(wù)平臺，以期為相關(guān)領(lǐng)域后續(xù)研究提供參考。

參考文獻(xiàn)

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[2] 童光毅. 關(guān)于當(dāng)代能源轉(zhuǎn)型方向的探討.智慧電力.2018

[3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2020.06版

作者簡介

張娟，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄苷彰鞯难邪l(fā)與應(yīng)用

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