基于智能终端控制、大数据集群分析、数字网关以及智能云平台等技术构建智慧用能数据服务系统。
项目系统框架图
项目整体思路框架图
项目研究工作分解
针对项目不同负荷类型和典型应用场景,匹配相应的通讯控制模块,通过电力载波或无线等多元传输方式,将用户用能需求等相关电力数据集中在云平台,结合用户行为模型、能耗模型及能源管理控制模型对电力数据进行聚类整合及分析。达到提升用户的用能体验和节省用电成本的双重目标,同时对于电网侧能够利用削峰填谷等策略,增加电网参与辅助服务的力度,有效利用电网资源。
智慧用能平台系统图
目前市场存在的用户用能监测设备及系统之间的数据信息交流往往是单向的,难以达到人们对测量精度和实效性的要求。而本系统基于新型通信和人工智能技术,集成电力信息的感知、采集、通信和控制技术,创建以智能电能表和智能终端为核心的双向互动体系,通过对电流、电压、功率、电量等用户用电信息及温度等环境数据的自动采集,实现对电能的使用情况及各类关键供能用能设备进行的实时监控及能耗监测,对异常值做出预警,通过分析处理采集的数据生成各种用电行为曲线指导用户进行经济合理用电。
技术特点
1、实时性指标
常规数据查询响应时间<10s;90%界面切换响应时间≤3s,其余≤5s;计算机远程网络通信中实时数据传送时间<5s。
2、并发指标
支持300用户同时在线,并发要求达到100用户以上,并同时满足以下指标:常规数据查询响应时间≤15秒;主要节点CPU负载≤80%。
3、可用性指标
年可用率≥99.5%。负载率指标:在任意30分钟内,各服务器CPU的平均负荷率≤80%;在任意30分钟内,人机工作站CPU的平均负荷率≤80%;在任意30分钟内,主站局域网的平均负荷率≤80%。
4、存储容量指标
数据在线存储容量满足12个月以上数据存储需求。
本项目在广泛调研国内外相关研究的基础上,参考研究智慧用能运营政策、规划设计和优化控制等理论,并开发出软件模块,其中用户负荷预测软件模块结合了国内先进的预测方法,考虑智慧用能中央能量管理系统的投资水平与计算能力,低成本高效地实现用户负荷预测;用户侧能量管理系统和低成本嵌入式的电力物联网用电能效管理智能终端,对接入可控负荷的进行有序调控,实现用户舒适度与能效管理的有机平衡,满足智慧用能体系中用户能效管理及与电力市场的双向互动需求。
取得经验后,随着国家智能电网的建设以及电力市场改革的推进,智慧用能将成为智能电网建设的重要内容。在该项目成果的指导下,项目成果可进一步在省内乃至全国供电企业进行推广,因地制宜,可选择部署最合适的建设方案和运营模式,有效发挥智慧用能系统的效能。
通过本项目搭建的智慧用能体系,电网企业可以利用经济调节的手段,实行灵活的电价政策,驱动用户实现合理用电,从而实现电网削峰模谷,有效转移负荷,合理分配电力资源。电力用户可以通过终端了解自己的用电情况以及电网公司的需求侧管理策略,进而调整自己的用电行为。不仅可以产生可观的经济效益,而且能够实现智慧用能,节能减排的社会效益。
本系统提高了工商业的电能质量监测和治理能力,主动变革用电管理模式,帮助更多重点用能单位企业走向精细化、智能化的管理模式,引导用户科学、经济用电用能。为需求响应的实施提供可靠的数据支持,在加强用户与电网之间信息与电能双向交互的基础上实现电能更可靠、高效的分配和使用。本系统大大降低了工商业能源优化管理方面的成本,实现能源管理效率的提升,为工商业用户提供了一套完备的能源信息化管理解决方案。
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