《物联网》课件-8 物联网的典型应用 8.7 智能电网

寻找物联网应用场景，打造创新商业机会其一，基于通用基础信息通信技术平台，构建垂直细分领域的应用和服务。其二，寻找或创造新的市场需求，以物联网技术为物理对象的交互赋能，构建满足需求的应用和服务。其三，运用大数据分析技术分析物联网数据流，优化业务流程。18.物联网的典型应用8.7智能电网电力系统示意图3传统电力系统面临的问题和挑战单向信息流（服务提供方至用户方）问题能源需求持续增长能源浪费问题可靠性和安全性问题4什么是智能电网？5智能电网（SmartGrid，简称SG）是将传感测量、信息通信、计算机监控等技术与物理电网高度集成而形成的电力系统。为了对电网进行智能监测、分析和控制，需要将大量的各类设备（传感器、执行器、智能电表等）部署在发电厂、输电线路、配电中心、配电杆塔以及用电场所，并借助物联网技术实现这些设备的连接、跟踪和分布式自动化控制与运行。能量流及信息流的双向流动智能电网是传统电力系统的升级方向，它将发电、输电、配电以及用电系统有机连接，能实现能量流和信息流在服务提供方和用户之间的双向流动，对电能的产生、传输、分配、消耗环节实施全方位的监控、保护、和调度优化，根据实际的能源需求状况为实时定价、故障自愈、用电调度和电能使用做出决策，确保高效、稳定、安全、经济、可持续的电力供应。6电能和信息在智能电网中的流动78家域网部署在住宅、商用建筑、工业厂房中，管理用电者的按需电力需求，在家域网中，由家域网网关将每个用电户的各种智能用电设备以及太阳能电池板这样的可再生能源与智能电表相连，并由家域网网关定期收集各类智能设备的用电量数据。家域网→邻域网：智能电表通过家域网网关采集到智能用电设备的用电负荷和实时用电量等信息，并将这些用电信息回传至邻域网。邻域网→家域网：家域网网关接收来自邻域网的动态电价信息，并根据这些电价信息触发智能用电设备的动作。9邻域网由来自多个家域网的智能电表构成，它支持配电系统的变电站和现场电气设备之间的通信，通过邻域网网关从多个智能电表处得到多个家域网内的用电设备的负荷及电费计量信息，并将信息回传到电网公司。邻域网网关：多个邻域网和广域网之间的桥梁，负责收集来自多个邻域网的信息。构建实际的邻域网网络时，可以考虑两级网关架构来实现邻域网网关。智能电表到二级邻域网网关之间的连接所用的通信技术：1公里量级覆盖半径一个二级邻域网网关连接多个智能电表一个智能电表连接多个智能用电设备10广域网支持输电系统、集中发电系统、分布式可再生能源发电系统以及电网控制中心之间的通信。回传网络：依托有线通信（光纤、DSL）、无线通信（蜂窝、移动宽带无线接入）或“光纤+无线”的混合通信形式为邻域网提供宽带接入以及监控设备核心网络：依托光纤或蜂窝通信技术为与电网控制中心的连接提供低延迟、高速率的通信广域网的拓扑结构：包括核心网络（corenetwork）和回传网络（backhaulnetwork）两个部分远程抄表AMRvs智能计量AMI远程抄表AMRAutomaticMeteringReading定时收集用户用电信息并通过网络上传到电力公司；在抄表技术上实现了远程自动化功能；是单向信息系统，不能支持用户和电网的互动。SmartGrid实时用电计量信息11单向信息系统远程抄表AMRvs智能计量AMIAMI是智能电网最重要的组成部分之一，能高可靠地、准确地收集、处理实时用电数据，提供实时监测、统计和用电分析功能。允许双向的信息流通，支持用户和电网的互动。智能计量AMIAutomaticMeteringInfrasturectureSmartGrid实时用电计量信息实时电能价格信息12双向信息系统智能电网细分应用：AMI实现智能家居用电管理13智能电网细分应用：电力需求管理概念也称为需求侧能源管理，指根据电网公司的电价变动来动态调整能源使用。作用将电网使用高峰时段的需求负荷向电网使用低谷时段转移和平衡。电网侧用户侧降低运行成本、节约能源消耗节省电费管理层次单用户家庭用电各种家用电器的能耗需求被收集并传输至家庭布设的控制单元。控制单元根据用户需求设定安排家用电器的能源使用，以尽量