智慧用电方案

1、智慧用电方案西安西拓电气股份有限公司6月目录 HYPERLINK l _Toc1825_WPSOffice_Level1 一、概述3 HYPERLINK l _Toc8594_WPSOffice_Level1 二、 智慧用电总体设计4 HYPERLINK l _Toc8594_WPSOffice_Level2 2.1总体设计目标4 HYPERLINK l _Toc414_WPSOffice_Level2 2.2设计思路5 HYPERLINK l _Toc10003_WPSOffice_Level2 2.3智慧用电解决哪些问题6 HYPERLINK l _Toc20630_WPSOffice_L

2、evel2 2.4智慧用电的应用场景7 HYPERLINK l _Toc414_WPSOffice_Level1 三、智慧用电系统架构8 HYPERLINK l _Toc1631_WPSOffice_Level2 3.1信息采集系统8 HYPERLINK l _Toc3644_WPSOffice_Level2 3.2智能就地终端9 HYPERLINK l _Toc31338_WPSOffice_Level2 3.3信息传输与通讯10 HYPERLINK l _Toc27714_WPSOffice_Level2 3.4云平台与数据库10 HYPERLINK l _Toc28291_WPSOffi

3、ce_Level2 3.5数据应用与终端10 HYPERLINK l _Toc10003_WPSOffice_Level1 四、智慧用电系统实施方案12 HYPERLINK l _Toc12179_WPSOffice_Level2 4.1三大系统各自实现12 HYPERLINK l _Toc26462_WPSOffice_Level2 4.2整合系统实现互动13 HYPERLINK l _Toc6077_WPSOffice_Level2 4.3作为基础与八大系统互动15 HYPERLINK l _Toc20630_WPSOffice_Level1 五、智慧用电社会效益分析15 HYPERLIN

4、K l _Toc25933_WPSOffice_Level2 5.1消除隐患，减少公共安全事故发生15 HYPERLINK l _Toc28356_WPSOffice_Level2 5.2实现绿色、低碳可持续发展的辅助决策数据提供16 HYPERLINK l _Toc4442_WPSOffice_Level2 5.3能源安全可控18 HYPERLINK l _Toc27731_WPSOffice_Level2 5.4异常能耗警示助力和谐社会实现19 HYPERLINK l _Toc21542_WPSOffice_Level2 5.5共享理念、集约化等模式实现高效低成本、节约型发展20 HYPE

5、RLINK l _Toc1631_WPSOffice_Level1 六、智慧用电经济效益分析21 HYPERLINK l _Toc12198_WPSOffice_Level2 6.1电气火灾防控带来的经济效益估算21 HYPERLINK l _Toc11438_WPSOffice_Level2 6.2智能运维产生的成本节约估算21 HYPERLINK l _Toc28072_WPSOffice_Level2 6.3能耗展示系统实现的提高能效、节约能耗估算21一、概述智慧都市是把新一代信息技术充足运用在都市的各行各业之中的基于知识社会下一代创新（创新2.0）的都市信息化高档形态。智慧都市基于物联

6、网、云计算等新一代信息技术以及维基、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法等工具和措施的应用，营造有助于创新涌现的生态，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以顾客创新、开放创新、大众创新、协同创新为特性的可持续创新。智慧都市具有四大功能特性：全面感知遍及都市各处的传感器和智能设备构成“物联网”，通过综合运用RFID、传感器、二维码，及其她感知设备对物体进行标记，随时随处对其进行信息采集，对都市运营的核心系统进行测量、监控和分析，实现对都市的全面感知；联通整合“物联网”与互联网系统完全连接和融合，将都市里分散的、各自为政的信息化系统和物联网系统通过统一通用的

7、原则整合起来，提高为一种具有良好系统能力和解决能力的有机整体，融合都市基本数据、时空数据等，提供智慧的基本设施，体现更进一步的智慧化、更全面的互联互通、更有效的互换互享、更协同的关联应用；共享创新鼓励政府部门、公司和公众在智慧化基本设施之上进行科技和业务的创新应用，在都市公共信息服务平台和智慧都市管理公共信息平台的基本上共享和创新，为都市提供源源不断的发展动力；协同运作基于智慧的基本设施，配套有关的管理措施，使都市的各个核心系统和参与者能和谐、安全、高效、智慧地协作，提高都市精细化、智慧化的运作能力，达到都市最佳的运营状态。不同都市在建设当中具有不同的子系统架构，其建设侧重点也各不相似。总结各

8、个地方建设的共性规律发现，一般有八大功能性系统：智能交通系统、智慧能源系统、智慧物流及建筑服务、都市指挥中心、智慧医疗、都市公共安全、都市环境管理、政府公共服务平台等。智慧能源系统中的智慧用电设计是智慧都市的基本板块，是八大系统的运营保障基本。电能作为清洁能源是现代文明的血液，是支撑各行各业生存、发展的动能。保证电能在生产、传播、消费的全流程中，实现安全、高效、可靠是保证都市发展的基本规定。智慧用电总体设计2.1总体设计目的南充市作为四川省石油天然气和能源化工基地、川东北区域科教文化中心、 HYPERLINK t 西部地区重要的交通枢纽都市、是川东北经济、物流、商贸和金融中心。在既有信息化成果

9、基本上，以智能化监测仪表等多种智能化技术作为感知、感测数据终端，对全市用电节点进行集中监控，并与其她的政务系统进行联动，实现“更迅速”感知影响都市能源安全的数据指标，“更全面”感知应公司、居民的用电状况，“更精确”判断都市重点区域电力管理问题，“更智慧”响应都市电力应急事故。从而实现南充市节能、减排的智慧性。2.2设计思路对南充市用电管理的业务框架中，通过感知设备的实时监测和外部数据共享，实现对全市用电的监测监控，形成全市电力数据资源，并对数据进行智能分析，为业务开展和电力事件应急指挥提供支撑。通过智慧用电建设，实现对建筑用电监控、公司用电监管以及电力安全应急指挥，最后达到整个都市的用电安全、

10、节能减排、经济循环的状态，为其国民经济和社会发展提供良好的支撑与保障作用。2.2.1从电能的全流程中采集信息可以获取到各行各业的核心信息（1）社会总用电量的变化表征了经济发展活跃度，是李克强总理倡导的克强经济学中的三大核心表征量之一(此外两个是货品运送总量、消费信贷增长量)。（2）生产公司的月度总用电量变化趋势明显表征了公司生产总值的变化规律。（3）商业中心、科技园区、软件园区等用电量的变化彰显了商业活动、科研活动等的活跃限度。（4）公园、影院等公共设施用电量的变化趋势揭示了人民群众文化娱乐活动的开展限度。（5）医院、保健机构等行业的用电量变化趋势在某种限度上披露了居民健康状况变化的记录规律。

11、2.2.2对电能的全流程进行高效管控可以有效实现都市治理的绿色、低碳、环保理念贯彻。2.2.3实现电能全过程可控，有助于行业布局优化、克制不安全生产因素、保证社会稳定和谐等政府决策的辅助支撑。2.3智慧用电解决哪些问题2.3.1能源安全近年来，在国内外发生了多起重大电力系统事故，均导致了巨大的经济损失和严重的社会影响。仅西安市“6.18”事故就导致了直接经济损失6000多万元，导致西安市多种区域停电。三星电子有关负责人表达，部分半导体设备感应到电压异常自动停止运作，西安工厂约损失10%的生产力，导致约数百亿韩元的损失。2.3.2公共安全至，国内共发生电气火灾52.4万起，导致3261人死亡、2

12、063人受伤，直接经济损失92亿余元，均占全国火灾总量及伤亡损失的30%以上；其中重特大电气火灾17起，占重特大火灾总数的70%。2.3.4基本数据采集智慧用电监控，通过每一栋楼、市政工程安装成千上万件监测传感器，完毕千万个能耗节点的“监测管控”，同步监测有关的环境参数和设备运营参数，对所有节点的信息进行采集、记录、分析、优化、资源调配。2.3.5数据支撑决策通过对不同渠道获取的用电信息资源进行分类，形成基本数据库和业务数据库，并根据数据的实时性不断更新基本数据库，建立元数据及管理机制，形成数据目录和服务目录，根据不同顾客、不同事件业务需求，形成不同主题信息库，并融合形成综合决策库，通过智慧用

13、电平台，进行有关信息资源的共享。2.3.6绿色经济发展状况监控运用云计算和物联网技术，监控各个领域的新能源数据、节能减排数据，通过数据采集、存储、分析、应用和能耗仿真，将所有能耗、控制等信息采集、分析、记录和解决成果反馈至云计算智慧用电平台，实现整体化的能源管理和规划。2.4智慧用电的应用场景2.4.1都市安全的高危场合高危场合一般都会储存较大数量的易燃易爆物品，或工艺条件较为特殊，一旦发生爆炸事故将会导致较大的经济损失、较为严重的人员伤亡。电气火灾监控是重点防护措施。2.4.2“九小”场合小学校或幼儿园、小医院、小商店、小餐饮场合、小旅馆、小歌舞娱乐场合、小网吧、小美容洗浴场合、小生产加工公

14、司等“九小”场合数量不断增多，加上“九小”场合点多、面广，分散在镇街、城中村，个别地方有成千家上万家小型场合，少的也有几十家，且部分“九小”场合设立在居民区甚至住家庭院中，一般性监督检查很难涉猎触及，导致诸多场合失控漏管。智慧用电管理是有效的用电监控手段。2.4.3高耗能产业集中区域通过远程集中监控，实现人员集中管理，提高工作效率，为公司减少用人成本。通过大数据分析，合理调节公司的用电构造，协助公司减少电能挥霍。为公司能源需求侧管理模式，提供软件平台的技术手段支持，基于能源大数据、多能源综合运用等先进商业模式，树立智慧园区的能源管理标杆。2.4.4绿色节能工程目前绿色节能工程多采用合同能源管理

15、机制，这种节能投资方式容许顾客使用将来的节能收益为工厂和设备升级，减少目前的运营成本，提高能源的运用效率。电能节省的原则难以商定，通过智慧用电平台可以由政府提供数据支撑，驱动公司和节能公司实行更多合同能源管理模式的节能工程。2.4.5大面积的专业人员缺口以西安市为例，专变公司顾客29000户，专线公司顾客900户，仅仅按照最小配备来估算正常的值班专业人员：2.9万户6人/户=18万人。西安市在册电工数量局限性2万人。将来发展的趋势专业的人员数量将成为制约用电安全保障的首要条件。智慧能源平台通过集中监控区域管理的方式可大幅度提高人员运用率，保障安全。三、智慧用电系统架构3.1信息采集系统信息采集

16、系统实时监测用电状况，对数据进行记录与分析，根据系统分析成果提供节能方略与设备控制，从而达到有效节能的目的。数据采集主设备采用多接口、可扩大的高性能通讯管理机，支持多数通讯合同，运用其转发功能将数据转发至平台，系统分为电力监控、环境监控和电气火灾监控、视频监控四大部分。系统拓扑图3.2智能就地终端智能就地终端涉及通讯管理模块、配电自动化模块、智能监控主机模块和电源管理模块，是集配电网监控、保护、安防、门禁、环境监测、设备状态监测管理、通信和备用电源功能于一体的装置，支持营销计量、电能质量、配电自动化等功能，业务数据集中上送，各功能模块互相独立运营，与各业务系统独立对接，充足满足智能配电网自动化

17、的发展规定，能有效实现配电网自愈和互动，缩短故障解决时间，提高设备运营管理水平。 3.3信息传播与通讯数据通信采用GPRS/3G/4G 等通信方式，也可支持5G。通信合同兼容 ModbusRTU、ModbusTCP、IEC61850、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104等通信规约。3.4云平台与数据库云平台分为WEB端和采集端可灵活部署应用于主流云服务商的云服务器。采用UNIX /LINUX混合平台构造；在统一的支撑平台的基本上，可灵活扩展、集成和整合多种应用功能，多种应用功能的实现和使用品有统一的数据库模型、人机交互界面，并能进行统一维护。

18、数据存储重要是将采集的运营信息存入数据库。运营集中监控系统配备了实时数据库和历史数据库，借鉴IEC 61970 CIM数据模型原则，支持多应用，便于数据构造的扩展。实时数据库提供实时信息，保存最新2小时内的实时数据。实时数据保存在内存中，定期存入历史数据库(测量量按照采样周期定期存入历史数据库，事件信息、告警信息、变位信息实时存入历史数据库)。实时数据库提供API接口，实现高效的实时数据解决。3.5数据应用与终端平台可对多种采集数据进行工程解决、记录、计算等，并将所有成果保存到数据库中。遥测：遥测工程转化一次侧实际值、遥测人工置数、零飘解决、遥测越限报警、多种日月最大最小平均记录等、事故追忆等

19、功能。遥信：实时解决开关状态、刀闸状态、保护硬接点遥信、状态量遥信、主变分接头位置及保护动作事项、保护告警事项、事故总遥信、预告总遥信等状态变化时迅速生成变位事项，遥信取反、遥信人工置数、检修或挂牌设立、事故判断、双点遥信、遥控封锁和容许、开关、保护动作次数的记录。电度：可接受解决电度表码值和脉冲计数值，并进行标度转换、可人工设立电度底码、积分计算电量、电度量的日、月和峰、谷、平记录。多源数据解决：多源数据是指对于实时数据库中的某一数据点拥有多种数据来源。多源数据解决，可根据预先设定的原则和顺序选用采用的数据，不同来源的数据在数据库中均有标明。同一测点的多源数据在满足合理性校验后按照人工定义的

20、优先级寄存（优先级的顺序可由顾客灵活设立）。除了单点的多源数据切换外，还规定可以以便的实现多源数据自动和手动切换功能。筹划值：对筹划值的修改提供按授权和时间上的控制，并产生事件记录。实时值与筹划值按照顾客规定，可采用图形、曲线、表格等方式进行实时比较，并可记录和计算。计算量解决：可对实测值、人工输入值及计算值进行数学运算及逻辑判断、自定义函数解决等加工计算。计算量取自数据库（涉及实时数据库、历史数据库等），计算的成果放回到数据库中，其属性与实测值相似。人工输入数据：数据可以人工输入到实时数据库（RTDB）、历史数据库以及数据表中。严禁多种顾客同步在同一数据点输入数据，并向顾客显示阐明信息框。数

21、据质量标志：平台对所有遥测量和计算量配备数据质量码，以反映数据的可靠限度。四、智慧用电系统实行方案4.1三大系统各自实现 平台分为智能运维、电气火灾、能耗管理三大系统独立运营，系统间数据共享，可灵活调用。平台整合完善所有监测单元，定义原则的数据入口和出口，统一进行原则数据建模与数据展示，在一种平台系统下完毕运营设备的在线监测，对设备的运营进行状态诊断与评估，并对有关工作单元进行必要控制。从而形成在线监测一站式统筹管理，实现高效协作，提高运营设备的故障定位效率和精确性，结合各类故障成果完毕对设备的最后诊断，并以直观的报警形式体现设备状态，在线告知监控中心，避免和预测运营设备即将浮现的重大故障。平

22、台登录界面4.2整合系统实现互动平台具有强大的集控区域管理和信息分辨别流功能，可以实现集中监控的操作需求。4.2.1集控区域的设立和管理可按照及电压级别划分为不同的责任区域并为其命名。这些责任区可以是所有节点，可以是部分节点集合，也可以是节点和不同电压级别的多种组合关系，这些都可以通过一种设立界面来以便灵活地进行定义。特别的，系统还需可以根据状况对具体的某个设备设立其责任区域归属。系统中每个结点相应一种已经定义好的责任区。此外，责任区的定义还和顾客权限管理模块相结合。每个顾客定义该顾客所属的责任区；每个责任区内定义一种责任区组长，该组长的身份由监控系统的系统管理员确认和指定；组长可以设立属于该

23、责任区内的每个成员的权限，但不能更新自己的权限；每个顾客定义其可以登录的结点。这样，顾客和结点关联，结点又和责任区关联，顾客就只能在自己所在责任区的结点范畴内工作，避免了顾客的越权登录，提高了系统的安全性能。对于顾客的权限和所属责任区可以灵活以便的进行设立。如通过人员权限组进行管理等。4.2.2信息分辨别流所有节点的实时信息（全遥信、遥信变位、全遥测、变化遥测、节点工况、越限信息以及多种告警信息）在被解决后应会根据责任区的设立发送到不同的结点上，使得网上的报文流量大大减轻，响应速度得到相应的提高，从而整个平台的性能和信息吞吐量也相应的得到了提高。应用了信息分流技术后来，每个系统只解决该责任区域

24、内需要解决的信息，无关的画面、报表、历史数据等都不会出目前该监控站内。告警信息窗也只显示和该责任区域有关的告警信息，遥控、置数、封锁、挂牌等调度员操作也只对责任区域内的设备有效，画面上不属于该责任区域的设备和信息将被消隐或者屏蔽（对于一种节点按照电压级别分属不同的责任区的状况非常有用），从而起到了各个工作站节点之间信息分层和安全有效隔离的作用。4.2.3节点克制告警/节点告警恢复 在目前节点中所有量进行克制告警操作，节点克制告警后，该节点状态被置克制告警态，其所属所有遥测遥信量均被告警克制，但之后可以通过告警查询看到有关告警内容。三大系统可运用悬浮窗迅速切换4.3作为基本与八大系统互动平台可将

25、所有或部分监测信息通过原则通讯合同转发给智慧都市八大系统。完毕监测数据部分的高档应用，为平常管理工作提供参照。可以完毕对下属的多种被监控设备的运营状况预估，根据不同的重要级别和评分状况得出设备需要安排检修工作的先后顺序，提安排运营检修工作效率。并将核心信息通过告警信息发送至监控中心，完毕事故迅速响应。五、智慧用电社会效益分析5.1消除隐患，减少公共安全事故发生智慧用电建设通过对楼宇电气火灾监控和预警，结合专业的技术团队状态检修，可以大幅减少发生电气火灾的风险，减少都市发生火灾的概率。电气火灾监控5.2实现绿色、低碳可持续发展的辅助决策数据提供都市规划可提取历史数据，并运用平台的辅助决策功能分析

26、电力建设规划，实现绿色、低碳可持续发展。产业布局优化5.2.1实现各个经济实体的有效能耗管控对公司建筑物的多种设备的运营及开关状态实行全时间的自动监测或控制，并同步收集、记录、保存及分析管理有关系统的重要信息及数据，达到提高设备运营效率，节能，节省人力，安全延长设备寿命的目的。采用自控技术和信息技术一体化的测量、控制措施，构建一种对设备运营状况的监控网，实现实时数据传送、历史信息分析和跨平台的数据交流。提高建筑物的综合功能以及高的附加值，营造一种高效、舒服、节能、经济的居住、办公环境。公司能耗管控5.2.2实现各个区域的有效能耗管控以“节能减排、高效运用”的原则，运用实时大数据解决、云服务等技术，实现园区内各类用能公司，能源信息的集成、数据挖掘分析、数据存储和综合展示等功能，各园区用能信息的集中采集和设备的智能运维管控。园区能源监控5.2.3实现分布式新能源的高效吸纳通过智慧用电平台的集中统筹，加强电能峰谷调节，提高多能源综合运用率，最大消纳分布式新能源。减少都市整体碳排放总量。多能互补5.2.4产业能耗级别评估助力产业优化智慧用电平台可以实现园辨