1研究背景
智能用电作为互动服务体系的核心, 是连接电网和用户的枢纽, 其目标是实现电网与用户之间电力流、信息流、业务流的实时双向互动, 并为用户提供安全可靠、稳定经济的电能服务。在智能用电服务体系中, 电网公司在为用户提供质量合格的电能基础上, 还需要及时准确地向用户提供用电信息, 指导用户合理用电, 实现电力用户与电网的有效互动, 从而在提升电网公司服务能力的同时促进节能减排。同时, 智能用电服务也是用户分享智能电网建设成果的重要途径, 因而, 智能用电互动体系在智能电网的建设中具有显著的地位。
2智能用电互动体系构架设计
智能用电互动体系总体构架作为整个体系的设计规范, 必须保证总体构架设计的互动性、扩展性、稳定性和可行性。在总体构架的设计中, 需要遵循“业务驱动”的原则, 采用从互动业务构架分析到系统构架设计(数据构架、技术构架)再到集成构架设计的三步设计方法。
智能用电互动体系是依托电力营销业务应用系统、用户用能服务系统、用电信息采集系统等应用系统, 实现电网与用户之间灵活多样的信息交互、业务办理和缴费双向互动的一套体系构架。总体构架包括业务构架、数据构架、技术构架、集成构架。
智能用电互动业务构架
在原有的互动业务模型基础上, 进行融合、完善、新增, 形成智能用电互动业务构架体系。互动业务的新增内容, 如下:
(1) 一体化缴费接入管理: 基于面向服务的构架体系, 将业务功能和技术接口方式进行拆分, 从而采用不同的连接技术方式对同一业务进行操作。
(2) 智能量测管理: 通过先进的智能量测系统, 提高量测的效率和准确率, 实现量测管理的流程化、信息化和网络化。
(3) 95598互动服务: 通过互动网站向用户提供全方位个性化的用能服务, 同时为电网公司提供品牌展示和信息发布的平台, 并且减少了实体营业厅的建设规模以及人员投入, 从而提高了电网公司的运行效率。
(4) 客户用能服务: 通过对客户数据进行采集与智能分析, 为用户提供多样化的用能服务, 促进居民用电智能化和有序化的发展。
(5) 能效管理: 对用电能效进行分析, 有利于提高用电效率, 减小经济损失。
(6) 节能检测与分析: 对用电数据进行分析, 寻找节能方案, 减小电网的用电压力。
(7) 需求响应管理: 通过一定激励引导用户改变传统的用电方式, 让用户主动参与到电网运行管理中。根据需求响应的电价状况, 实时调整使用户的用电模式趋于最优, 进而优化电力设备运行和管理, 保证电力系统的稳定可靠运行。
(8) 电动汽车充换电管理: 由电网侧、运营商和用户侧3个方面的角色参与, 通过智能电网技术对电动汽车充换电进行管理, 实现有序充电和绿色充电。
(9) 分布式电源和储能接入管理: 通过智能用电服务平台和分布式电源管理系统, 实现对分布式电源和储能装置的接入管理、数据分析及状态监测等。
业务构架是整个智能用电互动体系的首要构架, 在明确了互动业务构架后可以建立并支撑数据构架。
2智能用电互动数据构架
互动业务中需要收集大量的数据, 并对数据进行存储和处理。这些业务数据是进行系统设计和宏观规划的重要财富, 一个良好的数据模型将有效地支撑系统开发和业务发展。考虑各子主题域之间的业务关联度, 将互动业务数据划分为组织域、设备域、测量域、服务域、客户域、产品域、市场域、营销域和电网域等9大子主题域, 同时各子数据域间存在特定的数据交换, 并将上述子主题域的公共部分组织成支撑域。
3智能用电互动技术构架
智能电网需要通过互动技术将用户和电网之间的业务数据进行连接、传输和互动, 实现高效双向的业务服务和数据管理。在上述智能用电互动业务构架和数据构架的基础上, 对相应的互动技术构架进行探讨, 支撑业务和数据构架的实现。智能用电互动技术构架所需的互动技术在国外得到了较为深入的研究。根据智能互动用电体系分层的设计原则和技术实现特点, 技术构架蓝图分为“控制系统”, “传输总线”, “服务对象”等3个部分。采用多层构架的技术体系能够实现系统内部的松耦合, 快速响应业务变化对系统的需求, 通过各层次系统组件之间的承载关系, 实现目标系统的各项功能。同时, 通过企业服务总线对用户对象和控制系统进行电力流、业务流、信息流的传输互动。
4智能用电互动集成构架
为了更好地体现应用之间的协同关系, 便于应用在同一个层次上的扩展, 将集成构架划分为采集监控层、业务处理层、服务接入层和管理决策层4个层次, 并将功能模块按其属性分布于不同应用层中。由各应用层之间的集成需求, 得到如下的集成设计内容: 1)数据集成; 2)业务应用集成; 3)企业外部相关应用集成。
3结语
本文以实现灵活互动的智能用电服务为目标, 以智能互动用电体系构架为总线, 以智能用电互动业务为核心, 系统地探讨了智能用电互动体系构架的构架蓝图和设计内容。基于智能用电体系构架开发智能互动平台, 已在部分地区示范运行, 验证了本文所提构架设计的合理性与实用性。该平台能够向用户提供用能及需求侧管理、分布式电源并网管理及其电动汽车充换电管理等多种互动业务, 但目前尚未实现互动业务的全面支撑。下一步的研究将围绕如何完善系统业务功能, 以及提高用户体验度进行展开。
