智能配电设备范文(精选12篇)
智能配电设备 第1篇
关键词:配电自动化,智能配电,智能配电网
1 引言
建设智能电网与配电网自动化的联系紧密, 建设智能电网要特别关注配电网以下几方面的原因:一是供电企业履行自身根本使命的需要;二是供电企业追求的另一个经营目标是运营成本低, 资产利用效率要高, 损耗要小;三是建设智能电网要服务于国家发展新能源这个战略大局。
在中国, 随着电力驱动汽车的越来越普及, 将来电动车充电车负荷可能就在电网总负荷中占有更大的比例。通过安装智能电表, 实行实时电价, 合理地调整电动车充电时间, 将显著地减少峰谷负荷差, 提高电网容量利用率;此外, 还可以很好地补偿可再生发电的间歇性, 减少对系统备用容量的需求。
智能电网主要由智能输电网和智能配电网 (smart distribution grid, SDG) 组成。按照智能电网的要求, 更好地提高配电自动化 (DA) 技术, 对于推动DA技术的高速发展和建设SDG具有十分关键意义。
2 SDG
2.1 SDG定义
SDG是一个集成了高级传感和测控技术、传统和前端配电工程技术、现代计算机与通信技术的配电心态, 更加可靠、安全、高效、优质, 支持发布式电源 (distributed electric resource, DER) 的大量接入, 并为用户提供择时用电等与配电网互动的服务。
2.2 SDG功能特征
更高的安全性;更高的电能质量;自愈能力;更高的资产利用率;对配电网及其设备进行可视化管理模式;支持与用户互动;支持DER大量接入;配电管理与用电管理的信息化。
用户能直接与配电互动, 更能保证供电质量、提高运行效率的关键环节。目前国内用户停电, 有95%以上的原因是配电系统原因而造成的 (除了负载过大原因引起外) ;电力损耗一半都在配电网上。相应地, DER的接入主要影响在配电网上, 与用户互动的的关键在配电网。
2.3 SDG主要技术
SDG的技术有:变电站自动化 (SA) ;高级量测体系 (advanced metering infrastructure, AMI) , 是一个使用智能电表收集并分析用户用电数据系统。AMI是集成传统自动抄表的新发展。配电数据采集与监控 (SCADA) 技术;配电设备在线监测技术;配电管理自动化, 包括规划设计管理、设备管理、检修管理、停电管理等;馈线自动化 (FA) , 包括隔离与自动恢复供电系统、中亚电网故障定位技术;DER并网技术, 包括微网 (micro grid, MG) DER的即插即用、优化调度三部分组成;用户信息系统 (CIS) , 对客户及其用电数据进行计算机管理;故障电流限制技术, 主要是利用高温超导、电力电子等技术限制需要保护的电流;柔性交流配电技术 (又称配电FACTS) , 是在配电网的FACTS技术延伸。
3 DA与SDG的联系
3.1 DA技术
配网自动化, 简称DA, 和智能配电网有着密切的联系与广泛的共同性。DA是现代计算机、通信与测控技术在配电网中的应用, 而这些新技术也是智能配电网的主要技术手段。
3.2 配电自动化的关键技术
终端电源问题。采取蓄电池储电, 寿命一般在3-5年之间, 其中过程常出问题。一般城市终端电源都是由成千上万个站点构成, 最大的问题是现场维护工作量。近几年来, 超级电容技术发展迅速, 容量可以做到十几个法拉, 像常规蓄电池这么大的体积, 能够维持终端工作半个小时, 采取一些特殊的技术措施, 能够满足DA应用要求。
通信问题。现代, 相对较为稳定可靠的是光纤通信。随着光纤技术的发展和普及, 相应光纤设备的价格自然下降, 敷设问题是主要要面对困难。对于光纤到不了户站点, 采用GPRS、电缆屏蔽层载波、公网等辅助通信方式。这几种通信方式的数据掉包率比较高, 可能达到5%以上, 需要引起重视。
要解决小电流接地故障检测问题, 在一般的中性点非有效接地系统中, 绝大多数的故障都是小电流接地故障, 现有的DA系统均都不具有检测小电流接地故障的功能, 其实际应用效果不良。
互感器问题, 使用常规电流、电压互感器, 安装很不方便, 体积大, 需要开发适用于DA的传感器。
目前, 已开发出基于故障暂态或注入信号的小电流接地故障定位技术, 成功率在90%以上, 很有前途。最后是解决“自动化孤岛”问题, 应用基于IEC61968标准的企业信息集成总线技术, 配电GIS或生产管理系统、打通SCADA系统、负控系统、营销管理系统或CIS、TCM系统AMR系统、之间的联络, 充分发挥配电管理信息化的作用。
3.3 DA与SDG的不同点
就DA与SDG本身而言, 就可以看它们之间存在广泛的共性密切的关系。如图1。
但与DA比较, SDG有以下不同:性能更加完善;技术内容更加丰富;实现与客户互动, 如自有DER上网、客户提供择时用电等功能。
4 高级DA
4.1 高级DA定义
所谓“高级”是指智能电网概念下的DA。它是以前DA概念的继承与发展。高级配网自动化或称高级配电自动化是美国电科院的专家提出的。
4.2 高级DA关键技术
要高度标准化, 做到即插即用。因为配网自动化设备众多, 一个中等城市的监控点也要有几千个, 大城市要上万个, 必须将通信接口、数据模型标准化, 能够像U盘一样, 插到计算机上就能用, 否则, 设备标准化了, 市场普及化, 成本才能降下来。另一方面逐一进行配置、调试, 工作量相当大。
要适应分布式电源的大量接入, 把分布式电源纳入运行监控范围, 解决线路上功率双向流动带来的问题。
分布式智能控制, 即现场终端装置能够通过局域网交换信息, 实现故障隔离、电网无功调节等控制功能。采用分布式智能控制, 主要是提高响应速度。
传统DA技术主要依赖控制中心的主站集中完成控制功能与数据处理, 处理速度难以满足实时性应用要求。例如故障隔离, 应用分布式智能控制技术, 可在几秒之间内解决问题, 反馈到主站集中处理, 需要一分钟的时间解决。
5 结束语
目前, 在我国电动车应用、分布式电源还十分有限, 供电企业应用DA的重点还是要放在解决以前出现的问题, 提高供电可靠性上。另一方面, 也要树立长远观点, 做好与建设智能配电网的衔接工作建设SDG, 首要要从高级DA着手。做好自动化系统规划工程与高级DA功能实现, 实事求是解决以前在DA建设中出现的问题, 。应用企业信息集成总线技术, 更有效实现各种配电自动化。同时也要追踪国内外标准发展资讯, 更新和完善标准设计, 为未来创造有利条件。
参考文献
[1]王成山, 王守相.分布式发电供能系统若干问题研究[J].电力系统自动化, 2008, 32 (20) :1-4, 31.[1]王成山, 王守相.分布式发电供能系统若干问题研究[J].电力系统自动化, 2008, 32 (20) :1-4, 31.
[2]李天友, 金文龙, 徐丙垠.配电技术[M].北京:中国电力出版社, 2008.[2]李天友, 金文龙, 徐丙垠.配电技术[M].北京:中国电力出版社, 2008.
智能配电设备 第2篇
【教材分析】
本课内容主要分为三部分。第一部分以智能手环为例,通过对其基础功能的探讨,引出本课的核心内容——物联网中信息数据的采集、传输、呈现与解读应用,认识蓝牙通信技术。同时结合校园运动实时监测,进一步了解运动数据对形成良好运动习惯、实现健康体魄的促进作用。第二部分是在了解运动数据采集的基础上认识人体体征数据的获取、存储、分析。了解到健康类智能产品对健康数据的管理已经迈入了智能化。智能体脂秤、智能血压仪对获取体重、体脂、血压等健康数据能够进行快速获取,并科学地解读、反馈,反映身体健康状况,形成变化趋势,起到自我了解和科学监护的作用,进而改变生活中不良的作息、饮食、运动习惯等,最终达到保障健康的目的。第三部分是搭建一个智能体温检测报警系统。
【学情分析】
随着物联网健康设备及手机的智能终端的普及,许多学生已经佩戴上了运动手环,家里面也有了一些健康监测智能设备,对通过蓝牙进行数据连接方式也有一定的了解。但对一些技术细节还不太熟悉,如蓝牙的传输距离,BMI指数的检测等。
六年级学生有一定的动手能力,可以通过小组合作来搭建智能体温检测报警系统,并在体验中不断调整和完善自己的作品。
【教学目标与要求】
1.通过智能手环、智能体脂秤、智能血压仪等健康设备,了解对健康数据的智能化获取和管理。
2.通过智能手机与智能手环等的通信,了解蓝牙通信技术及其特点。3.通过对体征数据的智能化分析,知道身体数据对健康的价值意义。4.通过可穿戴智能健康设备,帮助学生建立良好而科学的生活及运动习惯的意识。
5.通过对智能健康设备的体验,感受科技正在逐步影响或改变着我们的日常生活。
【教学重点与难点】 重点:了解智能健康设备对健康生活的指导与保障作用。难点:蓝牙通信技术的连接特点。【教学方法与手段】
体验和实验、方案设计与搭建等。【课时安排】 安排1课时。【教学准备】
智能手环、智能体脂秤、智能血压仪、手机或平板。手机安装与手环、电子秤等同步的APP。【教学过程】
一、导入:认识智能手环。
实物、课件出示:各种智能手环。交流:这些东西是什么?有什么功能? 学生根据自己的生活经验回答。
讲述:智能手环是一种穿戴式智能设备。2011年Jawbone UP一代面世,初步定型智能手环基础功能,那就是记录人的运动情况。智能手环对日常生活中的健身锻炼、睡眠等行为进行实时监测,现在有更多的个性化手环,可以实现更多的功能,老年人紧急情况呼救功能、刷卡等。
【设计意图】实物和课件的展示,使学生对智能手环的认识更加深刻。通过介绍智能手环的历史、功能和在生活中的广泛应用,有利于学生产生浓厚的学习兴趣。
二、智能手环——运动监测
1.感知运动数据——运动传感器。
智能手环都有计步的功能,那这个基础功能如何实现的?你们能够根据所学的知识猜测一下吗?
【设计意图】通过列举智能手环中常见的计步功能,引导学生用物联网的知识来解释,达到复习旧知的目的。
2.传输运动数据——蓝牙。
我们是怎么知道智能手环感知的信息?(智能手环屏幕)通过手环屏幕,可以看到计步数据。
没有屏幕的怎么办?(通过手机APP或者平板等智能终端)直接打开APP就可以了吗?
讲解:要通过手机APP查看智能手环中的数据,首先要设置好手机与智能手环,实现蓝牙连接。蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术,能在包括移动智能终端、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。
探究:(1)智能手环与智能手机之间蓝牙通信的连接距离。
(2)智能手环可以同时与几台智能手机连接。
小结:一般而言,手机与蓝牙设备的传输距离如果中间没有大的障碍物,在7 m之内传输质量都很好,超过8 m将出现断点,超过10 m蓝牙设备之间将失去连接。蓝牙设备与手机是一对一的连接,但一台手机可以同时连接多个蓝牙设备。
【设计意图】设疑:让学生联系生活实际,了解智能手环是通过蓝牙来传输运动数据的,并且能知道蓝牙技术的传输距离比较短的特点。
3.实践:通过手机APP查看智能手环运动数据。
在智能手环上,除计步数据外,我们还能看到那些信息?(心率、睡眠、卡路里)
刚才同学们说到的这些功能,其实都是对运动等一些数据的监测功能。学生交流讨论:这些数据有什么用?
明确:帮助我们养成良好而科学的运动习惯,进而提升身体素质。【设计意图】学生通过实践活动,了解到智能手环除计步功能外,还能采集心率、睡眠、卡路里等数据信息,感受到智能手环的强大功能,并了解到除了能采集数据外,智能手环还可以对数据进行监测,从而指导人们健康地生活。
4.校园课堂运动监测系统。
介绍:随着智能手环的发展逐渐成熟,智能手环不但应用于个人,还开始进入校园,为教育保驾护航。
思考:智能手环是通过蓝牙技术近距离传输数据的。在校园这样的大环境里,蓝牙技术是否会接收到挑战呢?(会,需要传输距离更远的技术来代替)
交流:智能手环在学校运动中起什么作用? 通过对运动课程进行运动指标、消耗卡路里及心率的波动的整体实时监控,可以随时掌握学生身体是否可以承受、学生的运动目标是否达成等等,提供适合学生运动的个性化建议,逐渐帮助学生养成良好的运动习惯,提升身体素质。
交流:校园运动实时监测时,如何实现老师在第一时间获知学生运动心率异常?
要实现这个功能就要实现对数据的智能分析。这就是物联网智能化的优势。所以当学生运动时,数据采集终端会自动分析数据,当出现心率异常时就会自动报警。
课件出示:心率异常报警图。
【设计意图】这一环节让学生讨论在校园这个大环境中使用智能手环和个人使用智能手环有何区别,可能会遇到哪些技术问题。并且了解智能手环在学校运动课程中能进行运动指标、消耗卡路里及心率的波动的实时监测作用,从而帮助学生养成良好的运动习惯,提升学生的身体素质。
三、可穿戴健康医疗设备——体征数据监测
过渡:刚才我们通过智能手环,了解到它能获取人体的运动数据,并对数据进行智能统计、分析、跟踪等,从而提供给我们合理的健康建议。
我们每学期都要测量体重,那体重数据对于我们来说意味着什么呢?(健康)怎么知道体重数据是否正常? 讲解:BMI指数
实践:1.学生计算自己的BMI指数,教师计时。
2.选一位学生在智能电子秤上称重,通过手机APP查看BMI指数。比较:哪个更快更方便?
讲解:随着物联网技术的发展,除了运动、体重、体温等数据可以实时监控分析外,还有许多健康数据可以采集、统计、分析。
出示:智能体脂秤对应的APP。
提问:在APP上有哪些人体数据?这些数据你能看得懂吗?
APP检测界面
小结:智能体脂秤能够检测人体多项生理数据,并对这些数据进行解读,让我们能够直观地理解数据的真正意义,针对自身身体状况提出合理的饮食或运动建议,起到自我了解和科学监护的作用。
实践:用智能血压仪采集心脉数据。
提问:通过这样一次的数据采集形成的报告你们认可吗?(需要连续监测)讲述:还有许多数据能够反映人身体健康状况的,借助物联网智能健康监测产品能够快速获取这些数据,并且通过健康数据平台形成健康报告。
介绍:健康数据平台。(课件出示)
提问:健康数据平台对保障人体的健康体现在哪些方面? 学生交流讨论。
【设计意图】两组学生通过不同方法得到的BMI数据,感受到可穿戴健康医疗设备的方便性。学生在自主实践中了解到通过智能体脂秤,在相应的APP上可以监测多种健康数据,从而对人体健康起到科学的监护作用。
四、实践园
根据今天的学习结合配置的实验器材,搭建一个智能体温检测报警系统。学生交流分析:温度设定的范围、方案的设计…… 学生分组实验搭建模型,测试汇报。
【设计意图】通过现有的实验器材,学生自主设计与搭建,使学生进一步了解温度监测报警系统及其工作流程。学生在小组协作下提出自己的想法和解决遇到的实际问题,从而加深学生对所知识的理解,同时也培养学生解决问题的能力。
五、课堂总结,拓展延伸
海尔智能穿戴设备 第3篇
海尔的智能手表和宠物项圈都拥有GPS定位系统,用户可以通过配套的应用设定一个“安全区域”,一旦孩子、老人或是宠物离开该区域,手表将向用户的监控应用发出警报。并且该应用还会储存最近几天的定位数据,便于用户掌握家庭成员的出行情况。值得一提的还有手表和项圈SOS功能,自带的内置话筒和扬声器,能够方便用户与家庭成员之间取得联系,或是在宠物走丢时,路人可以通过SOS功能联系宠物的主人。2天以上的续航能力和30米的防水等级则能保证设备不受天气和环境影响能够全天正常运行,保证智能设备不在关键时候掉链子。
看到这里你或许会问,这样的智能产品真的能称得上智能吗?在智能创新方面有什么独特的地方吗?既然小编把它拿到这里来谈肯定有它独到之处。
如今的智能设备,是希望实现将用户身边的所有电子产品串联起来,实现用户生活和工作方面的全自动化,让用户过上真正的智能化生活。从另一个方面讲,智能或许正在让人与电子产品的距离越来越近,而人与人之间的关系却越来越远。海尔的可穿戴设备,在功能上其实并不是十分的出众,但是确实将智能概念提升到了一个新的高度。更多的去关注人如何去管理和支配智能产品,而不是让智能产品来支配人们的生活。从智能产品以个人为服务单位的高度上,放到让智能产品以服务整个家庭为单位的高度上。用一个智能产品将家人和宠物串联起来,形成一个生活圈,通过智能产品让人与人产生互动,让智能产品辅助人们作出决定,而不是让智能产品帮人们作出决定。
智能配电设备 第4篇
1 智能大厦配电系统构成
智能大厦弱电系统融计算机技术、网络技术、现代控制技术、图形显示技术及通信技术于一体, 是智能建筑极其重要的组成部分, 它监督整栋大厦的全部机电设备。弱电系统一般包括楼宇自动化系统 (BAS) 、消防自动化报警子系统 (FAS) 、智能配电子系统 (AEC) 、安防子系统 (SAS) 、卫星接收及有线电视子系统 (CATV) 、车库管理子系统 (CPS) 、公共广播及紧急广播子系统 (PAS) 。弱电系统的集成就是将各分系统集成到一个统一的平台下, 实现联动控制、信息共享, 以便对整栋建筑的管理。
智能建筑的目标是在系统一体化集成的基础上, 通过系统集成来实现信息、资源和任务的综合共享与全局一体化的综合管理。
智能配电系统作为智能建筑信息系统 (BAS) 的重要组成部分, 其中主要产品为智能配电仪表, 如AEC公司的6800、4620等。
美国能源控制公司 (AEC) 作为智能配电领域的专业厂商, 向业界提供先进的全系列智能配电仪表, 如下:
a.AEC智能配电仪表
b.AEC综合保护测控单元
c.AEC智能配电系统
2 先进的AEC智能配电仪表, 适用于楼宇自控系统 (BAS)
2.1 先进的楼宇自控系统具备良好的开放性
当前世界上众多楼宇自控系统 (BAS) 产品供应商云集中国大陆, 尤其是上海。在这里列出一些比较著名的公司 (产品) 名称:Honeywell Johnson Controls, Landis&Staefa, Satchwell ST E&E, Caradon Trend, Andover, Siebel, CS (Control System International) , TA (Tour&Anderson AB) , Auto-Matrix等等。
考察这些BAS产品和外部设备的数据交换能力或者说开放性能, 可以说有多种多样的情况。但通过分析综合, 这些产品和外部设备的数据交换能力, 大致可分为以下几种情况:
a.产品支持某种标准的数据交换协议, 具有很好的开放性能。例如支持微软Windows操作系统下的OPC (OLE for Process Control) 功能;或者动态数据交换 (DDE) 功能, 数据交换通过软件实现, 不需要硬件接口;公开接口技术的详细规格、说明, 接口软件随系统监控软件一起售于用户, 开发通讯功能不必向产品供应商另外支付费用。以上著名公司的主流产品完全符合这一条, AEC的产品也同样符合这样的要求。
b.产品支持某种标准的数据交换协议, 具有一定的开放性能。例如具有DDE功能, 或者有其它某种软件数据交换工具, 像API函数接口, 但不公开有关软件技术的详细规格、说明, 用户开发数据通讯功能需要另外购买支持这种功能的软件, 有的产品可能还要增配相应的硬件。目前一些国内公司的产品属于这种情况。
c.没有软件数据交换功能, 但在控制机上具有串行通讯接口, 如买方有外部通讯要求, 供应商可以提供串行通讯协议, 但一般要求买方另外支付一定的费用, 并在知识产权方面承担一定的责任。一些公司早期的产品属于这种情况, 建议用户尽量避免在21世纪购买20世纪的产品。
d.没有软件数据交换功能, 也不提供开放的通讯协议。目前很少, 最初的BAS属于这种情况。
对于有信息集成要求的项目来说, 应优先考虑采用符合上述第1种情况的BAS产品。使用什么方式和集成系统交换数据, 在软件工作量方面是差别很大的, 这些因素将会反映到系统集成的工作量和成本之中。这里仅举楼宇自控系统产品为例, 其它弱电产品和上述情况类似。
由于实施系统信息集成, 要求被集成的弱电产品是一个开放的、能够和外部交换数据的系统。这一点适用于所有被集成的弱电子系统产品。AEC的智能配电产品就是这样一个开放的、能够和外部交换数据的系统。
在系统集成工程开展时, 作为系统集成商应负全面的责任, 他们应将已经掌握的各种接口资料, 向业主、设计院和建设者提出客观的参考意见。他们应向所有子系统供货商提出系统集成方案中关于实现数据通讯的技术要求, 由各子系统供货商承担责任, 提供关于通讯接口的技术资料。他们应和各子系统供货商建立融洽的合作关系, 因为集成系统和各子系统通讯接口的设计、技术开发和调试完成, 取决于各子系统本身的正常开通及现场数据地址的组织和编程, 这种合作关系是极为重要的。
2.2 利用OPC集成的总体方案
目前, 随着网络技术的飞速发展, BMS集成产品的技术趋势也在向着基于真正开放标准和子系统平等的方向发展。因此, 选取以上主流公司OPC技术实现系统的集成, 采用浏览器/服务器 (B/S) 结构、Web技术的产品。
为了实现数据共享, 在统一的界面上对所有的子系统进行监控管理, 必须提取所有子系统需要的数据。系统通过运行在各子系统主机上的服务程序采集各个子系统的数据, 并加以整理转译存人数据库, 同时提供给监控系统。这样, 各客户可在客户机上监控子系统的实时工况。各子系统通过OPC客户接口与符合OPC规范的现场设备实现数据交互, 中央监控站也是通过OPC客户接口与各子系统实现数据交互。这样, 通过标准化的OPC客户接口和OPC服务器接口, 中央监控站就可以和各子系统进行数据通信, 从而达到控制和管理的目的, 实现了系统的集成。因此, 系统可以大量地使用不同生产商制造的符合OPC规范的硬件设备和应用软件;采用OPC规范对于系统的修改和升级也带来了极大的方便。
3 应用OPC协议实现楼宇信息系统与智能配电仪表的数据互联及共享
3.1 OPC协议
OPC协议是为解决应用软件与各种设备驱动程序的通信而产生的一项工业技术规范和标准。它采用客户/服务器规范, 并沿用了Microsoft的DCOM体系。通过COM接口, OPC客户程序可以和一个或多个提供商的OPC服务器连接, 同时一个OPC服务器也可以同多个客户程序相连, 形成多对多的关系。任何支持OPC的产品都可以无缝地实现系统集成。由于OPC技术基于DCOM, 所以客户程序和服务器可以分布在不同的主机上, 形成网络化的监控系统。
3.2 适于OPC协议接口的AEC智能配电仪表
AEC智能配电仪表提供专业的Mod BUS协议。
Mod BUS总线是美国莫迪康 (Modicon) 公司 (后被法国施耐德Schneider公司收购) 在世界上首先推出的基于RS485的总线。Mod BUS为Modicon's BUS (即:Modicon的总线) 的缩写。
Mod BUS协议只允许在一条线路上有一台主机。允许在主机和从机之间进行通讯, 而不允许从机之间进行通讯。Mod BUS实现双向通讯的原理:Mod BUS协议在一根通讯线上使用RS-485应答式连接 (半双工) , 这意味着在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输。首先, 主计算机的信号寻址到一台唯一的终端设备 (从机) , 然后, 在相反的方向上终端设备发出的应答信号传输给主机。
综上所述, OPC接口作为智能楼宇的主流方向, 得到主流厂商的一致遵循, 具有开放性接口的AEC智能配电仪表适用于所有具备OPC接口的智能楼宇系统 (BAS) 。
智能配电设备 第5篇
一、楼宇可视对讲系统一般主要有以下设备组成: A、单元主机:也叫门口主机、门口机、梯口机,或简称主机等。作用是供访客、用户输入 欲访问的房号、密码;是楼宇对讲系统中的前端公用设备,可以供访客、用户、管理员等与该单 元内用户通话对讲;也可供用户、管理员输入密码,实现密码开锁;单元主机可以增配内置、外置 ID/IC 卡门禁模块,从而供用户刷卡开 锁
一般分为:非可视、黑白可视、彩色可视,也可以分为 LED 显示、LCD 显示等;B、楼层平台:也叫楼层保护器、楼层解码器、楼层分线器、配线盒等。但是楼层保护器与 楼层解码器是有差别的,楼层解码器在具有楼层保护器的所有功能外,还能为系统的用户终端(室 内分机)设备解码,这样系统的用户终端设备的成本就有所降低,大部份的生产企业采用此法降 低生产成本!楼层解码器是系统中不可省略的设备!楼宇保护器一般不具有解码功能。部份生产企业、经销商、工程商在部份工程中省略了楼层保护器,以降低工程成本。不用楼 层保护器的优点是:降低了工程成本,加快了安装速度;不用楼层保护器的缺点是:用户终端设 备没有楼层保护器的隔离保护功能,常常是一户问题,全系统瘫痪,故障率高,也增加了售后维 护、检修的难度,缩短了可视楼宇对讲系统的使用寿命!根据本人的经验认为,使用楼层平台(保 护器或楼层解码器)的工程综合成本与不使用楼层平台的综合成本差不多!不使用楼平台是短期 见利,长期亏损,使用楼层平台为长期见益,短期存在成本大的困难!使用楼层平台是有益用户 的!建议客户们全部使用楼层平台隔离保护楼宇对讲入户设端设备!一般分为:楼层解码器、楼层保护器、视频分配放大器三种。但第三代楼宇对讲系统一般没 有了视频分配放大器!C、室内分机:简称分机、室内机,或叫用户终端设备。这是可视楼宇对讲系统不可省略的 终疫设备之一,主要供用户行使楼宇对讲系统的功能。该产品是楼宇对讲系统中最具有亲和力和 影响力的,以外观精美,操作简单为优先。室内分机一般的功能是:联网呼叫、遥控开锁、双向 对讲,其次还可以增加户户通功能(任意两用户互相通话对讲称户户通)、可以增加与家防报警器 探头联动的功能(如外接红外、门磁、烟感、煤气等)、可以增加免打扰功能(当设置为免打扰时,该用户的访客呼叫将被转移到管理中心处,但是: 管理中心处可以随时呼通设置免打扰的用户)、可以增加信息接受功能(主要是接受管理处发布的管理信息)、可以集成电话机功能(将电话与对 讲系统的室内分机集成在一台机上)等功能;一般分为:非可视室内分机、黑白可视室内分机、彩色可视室内分机,其次就是多功能室内 分机。
D、系统电源:简称电源、电源箱,主要的功能是给楼宇对讲系统提供电源,一般的楼宇对 讲系统采用集中供电模式,多台室内分机公用一台电源提供的能源;电源以带过载、过流、过压、充放电保护功能为优。一般分为: 12V、18V,也可以按电源的功率来分,一般的楼宇对讲厂家出厂电源为不带电池。以上四种设备就是最基本的楼宇对讲设备了,严格一点来说,在降低成本的情况下,可以说 只有三种设备:单元主机、室内分机、电源。如果联网的话,还有以下设备: E、围墙机:也称小区入口机、围墙机、大门口机等,主要功能跟单元主机差不多,但容量 比单元主机大,可以呼叫该联网系统内任一用户,并与被访问呼叫的用户通话对讲,实现遥控开 锁等功能,主要体现在围墙机的容量大上面;用在小区的入口处,多单元栋楼口等,也可以用来 替代单元主机;一般分为:非可视、黑白可视、彩色可视,也可以分为 LED 显示、LCD 显示等;F、管理中心机:简称管理机、管理主机。主要的功能是供管理人员综合管理,接受单元主 机、室内分机的呼叫;接受各联动报警探测器的报警求助;管理人员可以通过管理机呼叫与之相连 的单元主机、室内分机;管理人员可以通过管理机监视与之相连接的单元主机门前图像;自 2005 年后,部份企业省略了管理中心机,设计了管理软件,直接将管理功能集成到电脑上面去了;一般分为:LED 显示管理中心机、LCD 显示管理中心机、电脑集中管理;
二、以下几种形式的系统将逐步得到发展,成为未来不同时期市场的主流:(一)半数字可视对讲系统(二)纯数字可视对讲系统(三)无线数字智能家居系统(四)基于电信业务平台的智能家居系统 下面我们就以上四种系统的基本架构和优缺点及技术开发方向进行逐一的分析:(一)半数字化可视对讲系统
探讨智能配电网和配电自动化 第6篇
[关键词]智能配电网;配电自动化;高级配电自动化;应用
当前社会经济的发展对电力质量和节能环保方面的要求越来越高,科学技术在电力行业的应用实现了智能配电网和配电自动化,为我国电力的飞速发展提供了良好契机。电网智能化主要体现在智能输电网和智能配电网两部分,促进了了中国电网建设智能化的实现。目前在智能电网额发展上,主要研究如何提高配电自动化技术来构建更完善的智能配电网系统。
一、智能配电网与配电自动化
1.智能配电网的含义及功能。与传统的配电网相比,智能配电网是通过计算机科学技术和现代通信技术等高新技术相结合的方式应用于电网系统,实现了电力公司与用户之间及时的交流联系,智能配电网具有更安全、可靠、优质、高效的特点,对整个电力系统的性能有着很大的提高。
智能配电网的主要功能:
(1)智能配电网的功能主要体现在其较高的安全系数和良好的自我修复能力,可以有效地预防外力的破坏并及时发现电力系统中的问题,及时完成修复,且不影响用户的正常使用。
(2)智能配电网实现了设备的可视化管理提高了设备利用率,通过对设备的可视化管理来实现对电网系统的实时监控,对设备的运转状态有详细了解并对发现的问题及时进行修复,不仅提高了电能的质量,还延长了电力设备的使用寿命。
(3)智能配电网与用户之间及时的交流与联系实现了对资源的有效利用,智能化电表的使用,使用户可以自由选择用电时间段,结合实时监控策略,在一定程度上提高了系统容量的有效利用率,降低了设备投资,提高了整个系统的运转效率。
(4)配电用电管理实现了配电管理与用电管理的信息化,将配电网实时运行与理想数据管理深度集成与融合,实现在设备运行、检修、停电管理上的信息化管理措施。
(5)智能配电网能根据用户的要求提供更高质量的电能,方便了用户与电力公司,实现了双赢。
2.智能配电网的技术要点。智能配电网的主要技术要点包括:
(1)配电数据采集与监控技术,包括对数据的分析和整理。
(2)变电站自动化和馈线自动化,后者主要用于中压电网故障定位、隔离以及电力的自动恢复功能。
(3)高级量测体系,使用智能电表对用户用电数据进行收集和分析的系统,在传统自动抄表基础上有了新的进展。
(4)配电管理自动化以及配电设备在线监测技术,主要作用于设备的管理、检修和停电管理,以及系统的规划设计等方面。
(5)客户信息系统,又称CIS,可同归计算机实现对用户信息的实时收集和管理。
(6)柔性交流配电技术,这种技术是FACTS技术在配电网的应用和延伸,又称定制电力技术。
(7)故障电流限制技术,这种技术是在高温超导技术和电力电子技术结合的基础上实现对短路电流的限制。
二、配电自动化
1.配电自动化及其关键技术。配电自动化技术是指在相关技术和功能的指导下,如计算机技术、通信技术和信息平台来实现对电网的相关性质(实际的运行状况、主要结构、用户资料、地理位置等)进行实时采集和有效监控来构建较为完善的自动化体系,配电自动化技术不仅提高的电网的管理效率,还保证了供电的质量,提升了用户对电厂服务的满意度。
在目前配电自动化主要技术主要体现在配电网运行自动化、配电管理自动化、用户自动化三个方面,其中配电网运行自动化主要包括数据采集与监视控制系统、变电站自动化、馈线自动化三个方面。配电网的管理上主要包括设备管理、配电设备检修、规划设计管理以及停电管理等方面。用户自动化方面则主要针对用户用电情况进行记录,即自动抄表和客户信息管理这两部分内容。
2.智能配电网与配电自动化的比较。智能配电网与配电自动化之间有着密切的联系与广泛的共同性,主要体现在各种新技术的应用上,但智能配电网与配电自动化相比,具有更优越的性能,主要体现在:
(1)智能配电网拥有更广泛的技术应用,技术内容更加完善,不仅有利于系统整体性能的提高,在电网运行成本上也有很好的节约效果,通过更多新技术的有机多相结合与协调应用,实现了对配电网故障的有效控制,提升了配电网的自愈能力,保证了用户用电的安全可靠性能。
(2)智能配电网支持DER并网技术的应用以及DER的大量接入和深入渗透,结合先进的测控技术,可实现电能质量的提高和提高资源利用率。
(3)智能配电网更新了只读电表这种较为死板的模式,通过与用户的互动实现了配电网络和用户间的联系,用户可以自主控制自己的用电时间段,弥补了配电自动化技术的缺陷。
3.高级配电自动化技术
智能配电网的发展在一定程度上为配电自动化技术提供了方向,在以支持 DER 的大量接入、深度渗透等功能方面提出了高级配电自动化技术。高级配电自动化技术是在对自动化进行完善规划的基础上,在其控制和管理上取得突破性进展的技术。高级配电自动化技术支持DER的“即插即用”与优化调度,能为工作人员提供有效的技术支持。在电网系统运行中发挥着很大的作用。
ADA应用体系设计。基于配电终端站点的分布式控制和DER的优化调度与控制,融入智能多代理技术、广域测控技术、DFSM技术和SOA架构来进行设计分层分布式的ADA应用体系。体系架构划分为信息集成层、ADA系统高级应用层、数据处理层和广域测控层四层结构。信息集成层主要是采用信息集成总线技术实现ADA系统与其它自动化信息系统的数据共享和信息交互,解决“自动化孤岛”。ADA系统高级应用层综合利用经过处理的广域测控信息,通过广域控制、稳态与动态分析、快速仿真与模拟、故障处理、状态估计与控制、停电管理等高级应用智能代理模块实现ADA的各项高级应用功能。数据处理层主要是实现数据处理及应用功能,实现对各种历史数据、实时数据和非实时数据的处理及应用。广域测控层则通过广域测控代理模块形成广域测控协调代理,实现各种实时数据的采集和控制指令的下发。
基于智能多代理和广域测控技术的ADA应用体系能够解决配电网中各个子系统之间的自治与协调问题,并且适用于实现网络复杂配电网的自愈控制。当然,只有在实践中不断研究完善高级应用功能的开发的体系,并且需要基于DF8003D现有系统功能的基础上进一步进行二次开发,才能满足实际运行要求。
三、结语
结合我国以前对电网投资不足的情况以及目前我国电网发展现状,电厂工作的重点是提高电网系统的工作效率和供电质量,应将智能电网技术推广应用,提高电网调度运行的安全性、稳定性,以促进我国电力事业的发展。
参考文献:
[1]肖世杰.构建中国智能电网技术思考.电力系统自动化,2009,33(9):14.
[2]余贻鑫.面向21世纪的智能配电网.南方电网技术, 2006,2(6):14-16.
智能配电网与配电自动化 第7篇
近年来,智能电网已成为电力界的热门话题,被认为是改变未来电力系统面貌的电网发展模式。智能电网包括智能输电网和智能配电网(smart distribution grid,SDG)2方面的内容,其中,SDG具有新技术内容多、与传统电网区别大的特点,对于实现智能电网建设的整体目标有着举足轻重的作用。国内外已有不少文献介绍智能电网的基本概念及其技术内容[1,2,3,4,5],而专门针对SDG的研究则相对较少[6]。SDG与业界熟悉的配电自动化(DA)技术有着密切的联系,理清SDG与DA的关系对于了解、认识SDG十分有帮助。而按照智能电网的要求,充实提高DA技术,对于推动DA技术的发展、建设SDG具有十分重要的意义。
1 SDG的基本概念
1.1 SDG的定义与功能特征
根据智能电网的含义,可将SDG定义为:一个集成了传统和前沿配电工程技术、高级传感和测控技术、现代计算机与通信技术的配电系统,更加安全、可靠、优质、高效,支持分布式电源(distributed electric resource,DER)的大量接入,并为用户提供择时用电等与配电网互动的服务。
SDG是人们对未来配电网的愿景。它不是一项局部的技术,也不是传统配电网的简单改进与提高,而是将各种配电新技术进行有机的集成、融合,使系统的性能出现革命性的变化。它具有以下功能特征:
1)更高的安全性。能够有效抵御自然灾害与外力破坏的影响。
2)自愈能力。能够及时检测出已发生或正在发生的故障并进行相应的纠正性操作,使其不影响用户的正常供电或将其影响降至最小。自愈主要是解决“供电不间断”的问题,包括故障重合闸等引起的瞬间断电。
3)更高的电能质量。提供电压有效值和波形符合用户要求的电能。
4)支持DER的大量接入。不再像传统电网只能被动地硬性限制DER接入点与容量,而是从有利于可再生能源发电足额上网、提高运行效率、节省整体投资出发,积极接入DER并发挥其作用。
5)支持与用户的互动。一是应用智能电表,实行动态实时电价,让用户自行选择用电时段;二是允许用户拥有的DER(包括电动车等)向电网送电。
6)更高的资产利用率。通过完善的实时监控,提高系统容量利用率,减少一次设备投资,达到所谓的“电子换钢铁”的投资效果;通过优化潮流分布,减少线损,提高运行效率。在线监测并诊断设备运行状态,实施状态检修,延长设备使用寿命。
7)对配电网及其设备进行可视化管理。实时采集配电网及其设备运行数据以及电能质量、故障停电等数据,为运行人员提供高级的电网监控界面,克服目前的 “盲管”现象。
8)配电管理与用电管理的信息化。将配电网实时运行与离线管理数据高度融合、深度集成,实现设备管理、检修管理、停电管理以及用电管理的信息化。
配电网直接面向用户,是保证供电质量、提高运行效率的关键环节。目前电力用户遭受的停电时间,95%以上是由于配电系统原因造成的(扣除发电不足原因);电力系统损耗中约有一半产生在配电网。此外,DER接入的影响主要在配电网,与用户互动的着眼点也在配电网。要实现智能电网的整体建设目标,必须给予配电网足够的关注。
1.2 SDG的主要技术内容
SDG的主要技术内容有:
1)配电数据采集与监控(SCADA)技术。
2)变电站自动化(SA)。
3)馈线自动化(FA),指中压电网故障定位、隔离与自动恢复供电技术。
4)高级量测体系(advanced metering infrastructure,AMI),是一个使用智能电表收集并分析用户用电数据的系统[6]。AMI是传统自动抄表(AMR)技术的新发展。
5)配电管理自动化,包括设备管理、检修管理、停电管理、规划设计管理等内容。
6)客户信息系统(CIS),又称用电管理系统,对用户及其用电信息进行计算机管理。
7)配电设备在线监测技术。
8)DER并网技术,包括DER的“即插即用”、优化调度以及微网(micro grid,MG)共3部分内容。MG是指接有DER的配电子系统,可脱离主网独立运行。
9)柔性交流配电技术(简称配电FACTS),是FACTS技术在配电网的延伸[7],又称定制电力技术。
10)故障电流限制技术,指利用电力电子、高温超导等技术限制短路电流。
2 SDG与DA的关系
2.1 DA技术
DA指利用现代计算机、通信与信息技术,将配电网的实时运行、电网结构、设备、用户以及地理图形等信息集成,构成完整的自动化系统,实现配电网运行监控及管理的自动化、信息化[8]。其作用主要是提高供电质量、用户服务质量和配电网管理效率。
DA的主要技术内容有:
1)配电网运行自动化(distribution operation automation,DOA),包括配电SCADA、SA、FA共3个方面的内容。
2)配电管理自动化功能,包括设备管理、检修管理、停电管理、规划设计管理等功能。
3)用户自动化,包括自动抄表与客户信息管理2部分内容。
在中国,高压配电网的运行监控一般由地区调度自动化系统完成,中压配电网的运行监控与FA由DOA系统(又称配电网调度自动化系统或配电网自动化系统)完成。SA系统在完成变电站的保护监控功能的同时,向地区调度自动化系统、DOA系统提供变电站实时运行数据。配电管理自动化功能由配电地理信息系统(GIS)完成。用户自动化系统包括AMR系统、CIS、客户呼叫管理系统。由以上DA系统集成形成的系统称为配电网综合自动化系统或配电管理系统(DMS)。
2.2 SDG与DA的比较
比较SDG与DA,可以看出它们之间有着密切的联系与广泛的共同性。DA是现代计算机、通信与信息技术在配电网中的应用,而这些新技术也是SDG的主要技术手段。DA的技术内容完全包含在SDG内(见图1),且是SDG的主要内容,具有举足轻重的作用。
但与DA相比,SDG有着革命性的变化:
1)技术内容更为丰富。DA属于配电系统二次技术的范畴,而SDG是各种电力新技术在配电系统中应用的总和,几乎涉及配电系统一次与二次的所有技术领域。SDG以提高系统整体性能、节约总体成本为目的,强调各种技术的有机融合、协调应用。例如,将灵活的网络结构、配电FACTS设备与广域保护、分布式智能控制相结合,实现配电网故障快速自愈,将其对用户的影响降至最小。
2)性能更为完善。支持DER的大量接入、深度渗透。通过综合应用先进的测控技术、电力电子技术并发挥DER、需求侧管理的作用,使供电可靠性、电能质量、资产利用效率等都较传统配电网有实质性的提高。
3)实现与用户的互动,包括为用户提供择时用电、自有DER上网等。DA中的AMR技术只是单向读取用户电表显示的用电量,不支持与用户互动的功能。
3 高级DA技术
3.1 高级DA的基本概念
SDG的出现给DA的发展提出了新的要求。有必要根据SDG的发展目标,合理规划DA的功能,充实提高DA的技术内容。为此,美国电力科学研究院在“智能电网体系” (intelligrid architecture) 研究报告中提出了高级DA的概念。该报告将高级DA定义为:配电网革命性的管理与控制方法,它实现接有DER的配电系统的全面控制与自动化,使系统的性能得到优化[9]。高级DA是对常规DA技术的继承与发展,是SDG中的DA。除对常规DA功能的进一步完善提高外,高级DA的主要特点体现在支持DER的大量接入、深度渗透上。
目前,SDG已作为一个包含所有配电新技术的概念,为了使高级DA更有针对性,有必要重新划分其技术内容。在中国供电企业中,高压变电站、中低压配电网与用电是3个不同的专业领域,分属3个不同的部门管理。业界所说的“配电网”一般是指中低压配电网。从便于自动化系统建设与管理的角度出发,建议将高级DA的技术内容限定为中低压DOA与管理自动化(或管理信息化)2个方面,而将常规DA中用户自动化的内容作为SDG独立的技术分支。为与常规DA的概念加以区分,可将高级DA中的DOA和管理自动化分别称为高级DOA和高级配电网管理自动化。完成高级DA功能的系统包括DOA系统、配电GIS这2种相对独立的系统。为与常规DA系统加以区分,可在这些系统名称前冠以“高级”二字。
3.2 高级DA关键技术
3.2.1 IP通信网络
长期以来,通信是制约常规DA技术发展的瓶颈,存在的主要问题有:
1)采用点对点或点对多点通信方式,只能在终端与主站或配电子站之间进行通信,配电终端之间不能交换数据,无法实现一些就地控制功能(如就地快速故障隔离)。
2)采用配电子站转发终端数据,终端与主站之间不是透明传输,配置与管理维护工作量大。
3)通道带宽有限,难以传输故障录波、电能质量扰动记录等批量数据。
随着通信技术的进步和通信设备成本的降低,目前已具备条件建设一个覆盖配电网中所有节点(控制中心、变电站、分段开关、用户端口等)的广域IP通信网。它将克服常规DA通信技术存在的问题,给配电网保护、监控与自动化技术带来革命性的变化。配电网广域IP通信网的主干网采用光纤组网技术,分支网可采用无线(如ZigBee技术)、载波等方式。
3.2.2 配电网广域测控体系
高级DOA系统由配电网调度主站(简称主站)、IP通信网络、各种现场智能电子设备(IED)和局域分析控制子站(简称子站)组成。从逻辑上,可把高级DOA系统分成配电网广域测控体系和高级DA应用软件(包括IED的应用软件)2个层次。
配电网广域测控体系包括IP通信网络与主站和IED中的数据采集、管理、通信等部分的技术内容,其作用类似能量管理系统(EMS)、DMS中的SCADA子系统,为主站、子站与IED中的高级DA应用软件提供配电网运行数据采集、传输与管理服务。配电网广域测控体系与用户端的AMI一起,构成SDG信息交换与集成的基础设施。
配电网广域测控体系支持常规SCADA的所有功能。除此之外,还具有以下功能特征:
1)支持子站的应用。子站收集、分析一个局部区域内(如一条母线范围内)的运行数据,并对区域内设备进行相应的控制操作。子站用于故障自愈操作、电压无功调整、DER保护控制等方面,可以提高响应速度,减轻主站实时处理压力。由于采用IP通信方式,配电网广域测控体系中的子站不再像常规的配电子站那样转发区域内所有终端数据,其管理维护工作量大为减少。
2)支持IED之间的对等实时数据交换,使其能够不依赖于主站或子站完成局部区域保护控制功能,进一步提高控制速度,简化系统构成。
3)支持同步相量测量、配电设备在线监测,能够记录故障与电能质量扰动数据。
4)支持故障等事件信息与控制命令的快速传输。
5)具有良好的开放性,支持“即插即用”。能做到这一点的关键是通信协议的标准化。具体措施是扩展用于SA的IEC 61850标准,使其覆盖DER、配电FACTS装置等配电设备。美国电力科学研究院在这方面已做了大量的工作,国际电工委员会(IEC)也在开展这方面的工作。
6)具有网络与系统管理功能,能够收集网络管理信息,向网管工作站报告网络与终端设备的错误。
7)能够提供安全访问控制。
3.2.3 DER控制与调度技术
高级DA支持DER的“即插即用”与优化调度,其核心支撑技术除广域保护、电压无功控制外,还包括以下2项内容:
1)MG技术[10]。高级DA采用面向MG的子站和分布式智能技术控制MG与主网的连接与脱离,实时调控MG中的DER与负荷,在其与主网脱离后,保证电压与频率的稳定。
2)虚拟发电厂(virtual power plant,VPP)技术。VPP将配电网中分散安装的DER进行统一调度,以达到优化DER的利用、降低电网峰值负荷、提高供电可靠性的目的。高级DA主站支持对DER的可视化管理,具备在线快速模拟仿真与分析功能,为调度员决策提供技术支持。
3.2.4 企业集成总线
目前,供电企业普遍存在“自动化信息孤岛”现象,导致重复投资、系统难以扩展、数据来源不一致、管理维护工作量大等问题。解决问题的办法是采用IEC 61970和IEC 61968标准,构建供电企业信息集成“软总线”,简称企业集成总线,实现不同自动化系统的信息共享与交换。
企业集成总线的核心技术包括:
1)公共信息模型(CIM)。IEC 61970标准规定了用于EMS应用程序接口(API)的CIM。IEC 61968扩展了CIM,面向配电网应用增加了资产管理、工作管理、规划管理、配电管理、GIS、停电管理等信息模型。目前的研究工作一方面是扩展CIM,使其覆盖DER等新应用,另一方面是研究CIM与IEC 61850中SA数据模型的统一与协调,以实现主站与SA系统的无缝通信连接。
2)中间件技术。利用中间件将应用软件封装为可以在异构平台上运行的组件,实现其在企业集成总线上的共享。以前开发的企业集成总线,其中间件一般都使用公共对象请求代理体系结构(CORBA),其优点是实时性好,不足之处是复杂、成本高。近年来涌现的企业服务总线技术,是传统中间件技术与可扩展置标语言(XML)、Web服务等技术结合的产物,易于实现,可靠性高,在供电企业信息集成中应用前景广阔。
供电企业在进行自动化系统集成时,不可避免地会遇到一些老的自动化系统不支持企业集成总线的问题。实际工程中,可在旧的系统端增加一个封装模块(wrapper)实现其与企业集成总线的连接。
4 结语
由于历史原因,中国配电网投资相对不足,这是目前制约电力系统供电质量与运行效率提高的薄弱环节,亟待进一步加强、提高。而国家大力推动可再生能源发电以及电动车发展的政策更是给配电网提出了新挑战。智能电网的提出为解决这些问题创造了条件,给配电技术的发展指明了方向。积极研发并推广应用SDG技术,对于建设现代配电网,更好地满足中国经济与社会发展对电力系统的要求,具有十分重要的意义。
建设SDG,首先要从高级DA入手。要认真总结中国十几年来DA工作的经验教训,结合SDG发展的要求,做好高级DA功能与自动化系统规划工作,切实解决好以前DA建设中存在的实用化程度差、“自动化信息孤岛”、管理维护工作量大等问题。坚持长远规划、分步实施的原则。要优先建设覆盖配电网主要节点的IP通信网,为对系统进行全面的监控、完成各种高级DA应用功能打好基础。应用企业信息集成总线技术,实现各种自动化系统有效集成。要把保证系统的开放性、“即插即用”放在突出的位置。在系统接口设计与通信协议的选择上,要贯彻IEC 61968、IEC 61790与IEC 61850标准,不能选用不符合标准的产品,更不能贪图方便或以“有特色”为由,另起炉灶自行定义标准。对于暂时还没有正式标准的应用,也要跟踪国内外标准发展动态,为系统向未来“标准设计”过渡创造条件。
摘要:从智能配电网(SDG)与配电自动化(DA)的定义、功能与技术内容入手,分析了SDG与DA之间的联系。介绍了高级DA的基本概念及其关键技术。对中国高级DA的研发与应用工作提出了建议。
关键词:智能电网,智能配电网,配电自动化,配电网监控
参考文献
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智能配电网与配电自动化 第8篇
关键词:智能配电网,配电自动化,电力系统
随着现代社会经济的发展,智能配电网在电力系统中逐渐得到广泛应用,而配电自动化作为智能电网的重要配电环节,在电力系统中也发挥着重要的作用。而社会经济的发展趋向于低碳化,电力系统也应当积极转变电能的供给和利用方式,推进智能电网建设,构建科学数据网络,促进电力系统的稳定高效运行。
1 智能电网
所谓智能电网,就是指电网的智能化,基于集成高速双向通信网络的基础上,依据先进的传感和测量技术、设备技术及控制方式等,合理应用决策支持系统技术,保障电网的安全化、高效化和经济化运行,为社会群体提供更加优质且便捷的电力服务。
2 智能配电网
就电力系统的总体情况来看,智能配电网主要包括智能输电网和智能配电网两个方面,其中科学数据网络(即SDG)与传统电网区别较大,对现代信息技术进行合理应用,推进智能电网建设的整体目标的实现。
2.1 SDG技术的内涵及功能。
SDG技术的有效应用,实现了传统和现代配电工程技术的有机融合,基于高级传感技术和测控技术,对现代计算机技术进行有效的应用,更具高效性和安全性,促进分布式电源大量接入的实现,为电力用户提供更加优质且互动性强的电力服务。SDG技术的安全性和电能质量更高,具有良好的自愈能力,在实际应用中能够实现与用户的积极互动,并对电力系统相关设备进行可视化管理,提高用电管理及配电管理的信息化,在保障电力系统安全稳定运行方面发挥着重要的作用。
2.2 SDG技术的意义。
SDG技术在电力系统中具有良好的应用价值,一定程度上推进了配电网的运营模式的变化,从传统的供方主导、单向供电及人工管理逐渐转向潮流双向互动、用户参与且自动化的运营模式,在提高电力企业经济效益和社会效益方面发挥着重要的作用,主要体现在以下几个方面:
一是电能供给更加优质,提高电力系统服务质量,促进现代社会经济发展。SDG技术在电力系统实际应用中,能够最大程度上保证供电可靠性,满足不同用户的用电需求,提高配电网电能质量,有效的克服以往运营模式下倒闸操作所引起的短暂性供电中断等问题,消除电压骤降,提高配电的平衡性和稳定性。
二是促使配电网达到最优的运行状态,提高电力系统运行的经济性和高效性。现代化的监控技术的有效应用,能够对电力系统的运行状况进行实时监控,开展有针对性的优化管理,最大程度上降低系统容载比,提高负荷率,提高电力系统容量的利用率,在保证配电质量的基础上,减少电网一次设备的投资,提高电力系统运行的经济性和高效性。
三是加强新能源变革,推进社会可持续发展。传统的配电网设计在规划设计、保护控制以及运行管理方式未充分考虑SER的接入,在此种情况下,现有的运行导则严格规定了DER的容量和并网点数量等要素,以保证配电网的安全稳定运行,而此种方式不可避免的在一定程度上制约了分布式发电的推广应用。在现代社会科学技术发展的大环境下,SDG具有较好的适应性,能够大量接入DER并降低并网成本,推进可再生能源发电的有序发展,减少化石燃料排放量,促进环境保护,转变能源结构方式,推进社会可持续发展。
3 配电自动化系统
配电自动化系统简称DA,是指对现代计算机技术、通信与信息技术进行有效利用的基础撒谎能够,将配电网的实时运行及电网结构等信息进行资源整合和优化配置,构建配电自动化系统,促进信息化的配电网运行监控及管理的实现,从而提高供电质量和配电网管理效率,为电力用户提供更加优质的电力服务。
4 SDG与DA的比较
比较SDG与DA,可以看出它们之间有着密切的联系与广泛的共同性,DA是现代计算机、通信与信息技术在配电网中的应用,而这些新技术也是SDG的主要技术手段。DA的技术内容完全包含在SDG内,且是SDG的主要内容,具有举足轻重的作用。但与DA相比,SDG有着革命性的变化:1)技术内容更为丰富。SDG以提高系统整体性能、节约总体成本为目的,强调各种技术的有机融合、协调应用。2)性能更为完善。支持DER的大量接入、深度渗透。通过综合应用先进的测控技术、电力电子技术并发挥DER、需求侧管理的作用,使供电可靠性、电能质量、资产利用效率等都较传统配电网有实质性的提高。3)实现与用户的互动,包括为用户提供择时用电、自有DER上网等。DA中的AMR技术只是单向读取用户电表显示的用电量,不支持与用户互动的功能。
5 智能配电网与配电自动化系统的融合
SDG的出现给DA的发展提出了新的要求,为此,美国电力科学研究院在“智能电网体系”研究报告中提出了高级DA的概念。高级DA:配电网革命性的管理与控制方法,它实现接有DER的配电系统的全面控制与自动化,使系统的性能得到优化,高级DA是对常规DA技术的继承与发展,是SDG中的DA。除对常规DA功能的进一步完善提高外,高级DA的主要特点体现在支持DER的大量接入、深度渗透上。
高级DA主要技术:一是IP通信网络:它将克服常规DA通信技术存在的问题。二是配电网广域测控体系:配电网广域测控体系支持常规SCADA的所有功能。除此之外,还具有以下功能特征:支持子站的应用;支持IED之间的对等实时数据交换,使其能够不依赖于主站或子站完成局部区域保护控制功能,进一步提高控制速度,简化系统构成;支持同步相量测量、配电设备在线监测,能够记录故障与电能质量扰动数据;支持故障等事件信息与控制命令的快速传输;具有良好的开放性,支持“即插即用”;具有网络与系统管理功能,能够收集网络管理信息,向网管上作站报告网络与终端设备的错误;能够提供安全访问控制。三是DER控制与调度技术:高级DA支持DER的“即插即用”与优化调度,其核心支撑技术除广域保护、电压无功控制外,还包括以下两项内容:MG技术;虚拟发电厂技术;企业集成总线。
结束语
就当前电力系统运行的实际情况来看,配电网投资不足导致电力系统供电质量和效果难以得到有效的保证,在国家大力推进可再生能源发电的政策推动下,智能电网有效应用,为配电技术的未来发展指明了方向。为进一步推进配电网的现代化建设,应当基于当前我国社会经济发展实际以及电力系统运行需求的基础上,积极研发SDG技术并加以推广应用,促进传统电网建设中自动化信息孤岛以及管理维护工作量大等问题的有效解决,推进智能电网的稳定发展,切实提高电力系统的服务质量。
参考文献
[1]唐林,孙睿.国际智能电网互操作性标准化的进展[J].科技创新导报,2010(28).
智能配电设备 第9篇
关键词:智能配电数字终端,事件驱动,反应器,数据采集
0 引 言
近年来,智能电网这一新概念逐渐受到国内外电力专家的青睐。智能电网主要是运用先进的网络分析技术以及新的智能化技术手段,将电力企业的各种设备、控制系统、生产任务及工作人员有机地联系在一起,在一种“公共信息模型”[1]的基础上自动收集和存储数据,对供电系统的运行及电力企业的经营管理进行全面、深入的分析,客观正确地优化其资产管理和供电服务。智能电网包括智能发电、智能输电、智能配电和智能变电4个部分。
智能配电网是智能电网的重要组成部分,可实现对微网的灵活控制,从而提高需求侧[2]的供电可靠性和管理水平。智能配电数字终端与系统主站的通信支持《Q/GDW 376.1-2009电力用户用电信息采集系统通信协议》[3],在与计量设备通讯时支持《DL/T 645-2007多功能电能表通信规约》[4]。智能配电数字终端实现了实时数据采集、定时自动采集、终端主动上报等多种数据采集方式,同时也支持电能数据、交流直流模拟量、电能曲线、电能质量越限统计数据、事件记录等各种电力数据类型,提供友好的人机界面,能够与主控模块进行显示、键盘、本地维护口等信息的交互,在通信端采用了红外、串口、以太网、USB等多种通信方式,实现了配电自动化、事件记录、远程控制一体化。
在智能配电网中,需要采集的电力数据以及数据的来源较多,本文提出的消息设计方案能够很好地解决大量数据源的管理,保证系统的实时响应,提高系统的工作效率。
1 终端软件系统
1.1 终端软件模块
智能配电数字终端软件系统根据各模块职责内聚性、通用性、领域相关性等划分为基础构建模块、设备管理模层、消息控制层、业务逻辑模层、应用逻辑层等5个部分。软件系统逻辑划分如图1所示。
系统中基础构建模块负责向系统提供所有运行所需的基础构建,如引用计数、SQLite数据库、Log运行记、XML解析、消息管理器等;设备管理模块提供对LCD显示模块、ADC设备、电源等硬件设备的基础管理和高层抽象;消息控制模块将设备的输入用消息的形式引入系统;业务逻辑模块主要负责协议解析、数据计算分析、对数据库的存储及操作等;应用逻辑模块处理本地用户输入、界面显示控制,以及用消息注册的方式接收消息,并进行消息处理等相关操作。
1.2 消息控制模块
消息管理为系统运行架构的运行机制,负责控制各个设备产生消息,供其他消息控制模块调用。消息控制模块基于消息管理器,屏蔽各设备实现的差异,以增强系统的扩展性以及降低子系统之间的耦合性,统一各种输入输出设备在系统中的实现,使所有设备的输入均以消息的形式引入系统。系统运行流程如图2所示。从图2中看到,在消息管理循环中,消息管理器将对主站通信设备、用户输入、电能表通信设备、开关量通信设备、直流信号采集设备和定时器等抽象设备的输入以消息的形式引入系统,并通告应用逻辑模块对消息进行处理。
2 系统运行机制
本系统的运行基于反应器(Reactor)模式的事件驱动机制。 Reactor释义“反应器”,是一种事件驱动机制,与普通函数调用的不同之处在于:应用程序不是主动地调用某个API完成处理,而是根据Reactor提供的回调机制统一将接口注册到Reactor上。当这些事件发生时,消息管理中心会调用这些已经注册的函数处理相应的事件(I/O读写、定时和用户输入等)。这样系统能够将处理函数的调用者与被调用者分离,使本系统更加灵活。
2.1 系统运行结构设计
本系统采用的事件驱动[5]模式与消息服务系统类似,同时又存在区别。在消息系统中,消息客户端和消息服务器端只需建立一个连接,就可以随时发布消息。事件驱动[6]的本系统预先定义事件的触发条件和事件的执行过程并在客户端和服务端建立连接,当3系统在工作过程中发现事件满足触发条件,事件就被激活并开始执行。系统中的事件驱动流程示意图如图3所示。
图3中,事件消费者向事件管理器订阅事件,事件生产者向事件管理器发布事件,当事件管理器从事件生产者那接收到一个事件时,事件管理器把这个事件转送给相应的事件消费者。
2.2 事件管理器循环设计
本系统中的事件管理器负责设备或定时事件的准备(Prepare)、选择(Select)、检查(Check)、处理(Dispatch)、清楚(Cleanup)5个步骤,事件管理器的分发循环如图4所示。
根据系统的实际需要,模型中定义事件源的基类Source。主站通信、定时采集、用户输入等多种具体的事件源可以继承自该基类。同时全局事件管理器[7]SourceDispathcer提供3个操作来管理事件。待处理事件管理器类SourceDispatchContext则负责管理符合触发条件的事件。3个类之间的关系如图5所示。
从图5可看到,全局事件管理器提供接口ToRegisterSource注册系统关心的事件,同时使用接口UnRegisterSource注销事件,iterationOfDispatch则负责事件分发循环的5个步骤。首先将所关心的I/O设备中文件描述符放入待检队列或者设定定时周期等参数;然后检查相关设备是否可读写或定时周期到达,将满足触发条件的事件放入待处理事件队列中;最后分别调用相关的事件处理函数处理事件,并清理待处理事件队列。
3 Reactor事件处理机制[8,9]
3.1 事件源
在智能配电数字终端系统中,事件源主要由采集模块、主站通信、用户输入和定时器等抽象设备4大部分组成,关系如图6所示。
事件源在本系统中被封装成文件描述符,程序在指定的文件描述符上关注关心的事件。
3.2 I/O多路复用
通常对一个文件描述符指定的文件或设备进行I/O操作,系统有3种I/O方式:阻塞和非阻塞同步,以及复用型I/O。复用型I/O,指当满足一个或多个I/O条件(可读、可写或异常)时,进程能够立即知道,从而可以正确并高效的处理。
本系统的I/O多路复用使用一个事件多路分离器,分离器将来自事件源的I/O事件分离出来,并分发到对应的事件处理器。通常预先注册需要处理的事件及事件处理器(或回调函数);事件分离器[10]负责将请求的事件传送给事件处理器[11]。
3.3 定时器等抽象设备[12]
在本系统中消息源主要都是I/O设备,可以用系统函数Select和poll来实现I/O多路复用机制。定时器作为一种特殊事件,虽然不能用Select函数将其放入待检查队列,但同样可以在事件分发循环的准备(Prepare)阶段设置定时周期等参数,检查(Check)定时周期是否到达,当定时周期到了,将定时处理事件放入待处理消息队列。
3.4 事件处理
对应每一个事件源,在初始阶段将动态库[13]函数引入系统,建立事件到相应处理函数的映射,MessageCenter是事件处理的接口,供处理函数的注册、注销,当有事件进入“就绪”状态时,调用注册事件的回调函数处理事件。事件处理中心类如图7所示。
各种具体事件的处理函数在MessageCenter中进行注册,MessageCenter采用map容器对注册的各种事件处理函数进行管理,能够高效率地查找各相关处理函数,提高了系统的实时响应能力。事件处理的时序如图8所示。
4 结 语
本文从智能配电数字终端系统实现的角度提出了一种基于Reactor的事件驱动模式消息管理方案,结合面向对象的思想,统一接口,对事件源和事件处理进行了封装。提高了事件的处理效率,保证了系统的实时性。根据实际需要可以在不同的系统中对于待消息队列中的事件用优先级加以区分。
智能变电站高压设备智能化探讨 第10篇
电力系统与人们的生活和生产息息相关,人类对用电的需求不断提升,导致电力电网系统的规模不断扩大,随之电力 系统的不安全因素开始凸显出来。因此,发展一种稳定、高效、安全的全新电网系统势在必行,智能电网正是在这种形式下开始成为电网系统发展的主流方向。
智能电网首先在欧美国家试运行并取得了很好的成效,这就为全世界智能电网的发展开辟了安全、高效和环保的全新发展空间。我国将变电归为智能电网规划的六大环节之一,智能变电站作为国家智能电网规划的重要组成部分,将对智能电网的发展起巨大的推动作用。
智能变电站是指以全站信息数字化和网络化为基础,体现信息平台的共享,通过自动对信息进行采集、控制、分析、测 量等实现自动调节控制与在线协同互动的一种先进可靠又低碳环保的高性能变电站。智能变电站充分利用了自然资源,减少了不适宜的人为干涉,极大程度地提高了变电站的运行性 能;其不仅有效地支撑了电网的可靠安全运行,而且实现了可再生能源的灵活接入和退出等。智能变电站具有自己的特征要素:(1)智能变电站的通信平台和全站信息采用数字化处理并实现了标准化及网络化管理,其信息应用实现了很好的互动。(2)智能变电站的最主要特征是电网全程实时自动控制并协同调节分析数据,是真正的“数字化变电站”。(3)智能变电站在数字化的基础上通过在线监测的应用和一体化智能设备及二次设备的一体化应用等,进一步实现了其高级应 用。因此,智能变电站更好地体现了安全可靠、高效互动的特点。
2智能变电站的发展背景和基本状况
自动化变电站在兴建之初并不能很好地实现 二次设备 间的互操作性(interoperability)和互换性(interchangeability)。随着我国《变电站通信网络和系统》的推行实施,综合自动化变电站被逐渐淘汰,取而代之的是伴随计算机技术飞速发展而兴起的数字化变电站。
数字化变电站实现了数据信息的标准化和平台共享,使变电站的经济性能得到大幅提高,同时变电站更易于统一化管理和维护,变电站本身的各项功能也都得到了良好提升,如变电站内部数据监测更加规范,其与外界建立的开放网络系统也更加科学。数字化变电站 结合光电 互感器的 应用,在IEC61850(DL/T860)标准的规范指导下,已经渐渐在工程实践领域得以应用。然而数字化并不等同于智能化,数字化变电站的应用并不能解决一些诸如接口不规范的问题等。换句话说,数字化变电站只是一种低端智能变电站。随着在工程实际中人们对 变电站功能要求的不断提升,高级智能变电站已经成为一种迫切的发展趋势。经过多年的积累应用,数字化变电站的很多效果还是值得推广的。智能变电站建立在变电站数字化的基础 之上,只不过智能变电站的数字化程度更深,其所有设备(如二次设备及其辅助设备等)都经过了统一建模,此外,智能变电站加强了高级应用,更突出了其自我检测的智能性。
3智能变电站高压设备智能化成为一种需求
我国十分重视智能电网的研究与应用。由 于国际上 尚没有明确的关于高压设备智能化的定义,于是我国在国内一些相关智能设备供应商、高等院校及相关科研人员的参与下,提出了适宜于我国高压设备智能化的概念及智能设备的相关技术导则,明确了智能设备在变电站中的工作机制和规范,细化了相关辅助设施的技术要求。
变电站的重要元件就是各种高压设备,高压设备和智能组件的有机结合即高压设备智能化(或称智能设备),它是智能变电站不同于其他变电站的最主要区别,是智能变电站最重要的构成部分之一。国际上有人先后提出智能设备的概念,如智能设备是通过实时监测变电站的各项运行情况,通过对整合的最终数据进行分析处 理,最终达到 优化管理 整个电力 系统的目的。再如,智能设备是通过传感器和嵌入式处理器 的应用,采用数字化处理技术,实现整个电力系统的标准化、可控性和 自动化,从而更加高效、安全地运行电力系统。但截止到 目前还没有一个明确的针对智能设备的定义,关于智能设备的研发思路仍然局限在在线监测的范围内,这就增加了实现其各项目标的难度。
3.1高压设备智能化的需求
高压设备智能化是指附加了智能元件的高压设备,通过对变电站全程实时统一监测,实现全程状态的可视化、网络化以及自动化,支撑着智能电网的基本运行。
高压设备智能化并不是一成不变的,在智能变电站的不同阶段和不同功能部位,所需要的高压设备智能化是不同的。一般而言,高压设备智 能化是由 高压设备 和智能组 件共同构 成的。高压设备自成一体相对独立,智能电网系统中 各种保护、控制、检测等装置则统称为智能组件。智能组件若是一个组件一个功能,可以分散安装;若是一个组件多个功能,则可以集成安装。根据智能变电站的功能及部位特点,智能组件可以采用内嵌和外置2种安装方式。智能组件的灵活安装和配置正 与智能电网的发展需求相吻合。
智能组件的发展经 历了试点 阶段、过渡阶 段以及成 熟阶段。在智能组件的试点阶段,起保护、控制等作用的 智能组件都是采用外置的安装方式,传统的一次设备(高压设备)与传统的二次设备(智能组件)构成一个松散的、不严格的智能设备,高压设备与智能组件十分契合地形成了间隔层和过程层。随后,智能组件逐渐开始尝试进行嵌入式的安装,这样就使得 当初高压设备与智能组件较松散的组合出现了紧凑的趋势,这一时期正是智能组件发展的过渡时期。随着科学技术的不断 发展,嵌入式的智能组件越来越广泛地运用在智能电网系统 中,可以集成的智能组件也在不断增加,使得高压设备和智能组件越来越融合为一个整体,渐渐形成了真正的一体化智能设备。
3.2高压设备智能化的有关技术原则
我国十分重视智能电网系统的试验 和推行。根据 各个试点的不同特征和性质,我国制定了不同的智能设备技术原则。
3.2.1改造变电站设备智能化
对变电站的改造分为常规型改造和数字化改造2种形式。常规型改造是指直接增设变电站关键一次设备的具有监测功能的相关单元组件。数字化改造则是将关键一次设 备状态监测功能增加到智能单元上,这样智能设备监测并综合分析的结果就能通过上传从而与智能电力系统的其他信息进行互动。
3.2.2新建变电站设备智能化
除了改造变电站智能设备外,还可以新 建智能化 变电站。新建智能变电站的主要监测设备有避雷针、断路器、变压器等。在新建智能化 变电设备 时,应该综合 考虑科学 技术与经 济水平,确定状态监测设备的性能参数和监测范围,综合权衡 考虑安全、经济、维护等方面的要求,最终确定适合的方式。目前应用推广的主要是对大型变压器、GIS、套管等一次主要设备的在线监测,比如变压器油中多组分溶解气体、油中微水含量、绕组热点温度、套管介质损耗、套管SF6压力、铁芯接地电流、局部放电等,实现对变电站主设备的潜伏性故障和突发故障的在线监测及状态评估,已成熟应 用于新建500kV智能变电 站,在750kV和1000kV变电站上也逐渐开始采用。
4结语
将智能设备武装到全身 第11篇
索尼Walkman NW-ZX2
作为索尼Walkman35周年纪念机型ZX1的续作,ZX2沿袭了索尼S-Master HX全数字放大器和DSEE HX数字增强技术。并采用双时钟振荡器系统(44.1kHz、48kHz)以应对不同采样率的音频文件,保证音乐还原的精确度;大幅提升电池续航,支持Micro SD扩容,带来更纯粹、持久、激动人心的音乐感受。另外,索尼新研发的LDAC高音质技术也在NW-ZX2上使用,该技术旨在解决音乐经蓝牙传输后数据压缩、音质下降的问题,使用户通过蓝牙无线音箱或耳机,也能享受到接近原汁原味的高品质音乐。
LG G Flex2曲屏智能手机
LG在CES2015上如期发布了第二代曲面屏手机——G Flex 2。这次,G Flex 2机身侧面屏幕曲度高达700R,而机身背面的曲度达到了400R。在配置上,G Flex 2正面使用5.5英寸1080p屏幕,康宁Gorilla Glass 3保护玻璃,后壳采用自修复材质塑料,具有超强的自我修复功能;搭载高通最新的2GHz骁龙810八核64位处理器,内存分2GB和3GB两个RAM版本,ROM为32GB;支持激光对焦和OIS光学防抖的1300万像素后置和210万像素前置摄像头,配双LED闪光灯;运行Android 5.0系统,支持Cat.6 4G LTE高速网络。
三星便携式SSD T1硬盘
三星Portable SSD T1是一款时尚精美的便携式固态硬盘(SSD),它的最大亮点是轻薄。其重量仅为30克,厚度9.5毫米,大小类似于一张名片。性能方面,这款产品支持USB 3.0,读写速度可达450MB/s,达到桌面PC的水平。同时,三星为T1加入了内置加密系统,它包含强密码和AES-256加密,无需安装软件或格式化硬盘,相当于直接存在于设备当中。
宝丽来拍立得相机
以宝丽来(Polaroid)旗下经典彩虹机作为设计基础,采用与APP Logo一样方形的概念,宝丽来Socialmatic拍立得相机的独特造型,总能引来不少目光。不同于一般传统的拍立得相机,Socialmatic小巧的机身内结合了相机、手机系统平台及小型照片打印机,搭载1400万像素感光元件,应用Anroid平台,使用者可根据自己的喜好,从Google Play上下载摄影APP来进行拍摄。相机背面也配备200万像素自拍镜头,方便使用者自拍。
联想VIBE X2 Pro手机
VIBE X2 Pro的侧面依然是其标志性的三明治夹层设计,配备了5.3英寸1080p屏幕,搭载八核1.5GHz 64位高通骁龙615处理器,2GB RAM+32GB ROM,前后双1300万像素摄像头,支持4G-LTE网络以及双卡双待,电池为2410mAh,系统方面则是基于Android 4.4的定制UI。
雷蛇虚拟现实显示器
雷蛇(Razer)希望将OSVR这款穿戴设备打造成一个开源的平台,允许第三方通过不同的操作系统设计、构建软件,以及安装自己的屏幕、镜头、眼球追踪、摄像头等组件。为此,雷蛇还率先推出了一个名为Hacker Dev Kit的参考设计样本,造型和为电子游戏设计的Oculus Rift头戴式显示器十分相似,具备FHD分辨率屏幕,100度可视角,头盔外面还有个USB,方便接一些组件,比如体感控制器Leap Motion。
Melomind脑电波耳机
MyBrain公司推出的这款可穿戴设备外形有点像头盔,主体部分有四根突出的电焊条,每根电焊条上都带有电极。这些电极可以像标准的脑电波图(EEG)一样测量用户的脑电波,并把佩戴者大脑运动的数据传送到匹配的app中。利用这些数据,Melomind可以判断佩戴者需要哪种定制创建的音乐来放松身心。同时,App可以持续监测佩戴者的身体状况,而且非常直观地显示出来,让佩戴者可以持续追踪自己的放松程度。
索尼Smart Eyeglass智能眼镜
相比于Google Glass,索尼Smart Eyeglass的体积更大,镜片为半透明的绿色。这款硬件的控制方式也与Google Glass不同,它需要通过一个小小的手持遥控器进行控制。此前,索尼还曾推出一个智能眼镜配件,Smart Eyeglass Attach,这个配件使用单晶片显示屏,可以附着在任何眼镜上并且可以显示各种颜色,通过这个小配件,人们可以浏览地图,记录自己的步数和监测多项健康指数。
Narrative Clip2可穿戴相机
Narrative可穿戴相机Clip2长得像一个大型领带夹,前面有一个1英寸见方的摄像头,反面还有一个富有弹性的金属夹。共有三种不同颜色:白色、黑色和橘色。不管你将它夹放在何处,内置的加速度计都会正确识别方向,以便拍出合适的照片。这款相机可以帮你记录生活的点点滴滴,每10秒记录一下画面,为你记录生活的精彩瞬间,便于往后重温这些时刻。任何时间双击Narrative的最前端都可以像正常照相机那样单拍一张。Clip2配备新的广角800万像素的摄像头,拥有着更广的90度视野。在充满电后全天开启的情况下,可保证约30个小时的使用时间。相机通电时可拍摄出分辨率为2560 x 1920的JPEG图片,和iPhone 5拍出来的照片一样清晰。
联想Vibe VB10智能手环
Vibe智能手环VB10屏幕是竖直显示,由于采用E-ink电子墨水屏,耗电量极低,可续航长达7天时间,屏幕被设置成始终点亮,表盘材质使用金属,采用弯曲设计,以更加贴合手腕的曲线,按键位于侧面,与传统手表设计比较相像。VB10采用的230 PPI E-ink电子墨水屏幕,可最多显示150个字符,可显示通知和文字,不支持接打电话,具备防水功能。
Emiota Betly智能皮带
这是一款根据你当日的食物摄入量和运动量而自动调节松紧的智能皮带。当你坐太久时它还会提醒你起来活动下。法国创新公司Emiota推出的Betly,通过小型的传感器、加速器和陀螺仪,能够准确监测到你活动了多长时间以及何时需要坐起来热身。Betly会根据腰围自动伸缩和伸展,所以无需担心今后几年你的腰围会怎么变化。
Withings Activite Pop智能手表
Activite Pop承袭了Activite智能手表的功能,依旧简约优雅。小表盘用于追踪用户设定活动目标的完成进度,用户可通过Withings的Health Mate应用进行设定(安卓版即将上线),设定的内容包括行走步数、睡眠时长、游泳距离等,手表的内置传感器可以追踪用户的活动状态,进而量化用户的健康状况。Activite Pop还具有闹钟功能,用户轻击两下表盘便可查看。Activite Pop采用PVD金属镀层和硅胶表带,支持30米防水,电池续航时间长达8个月。
三星VR9000机器人吸尘器
相较于传统机器人吸尘器,VR9000独有的“全景传感系统”(FullView Sensor)可以精准地识别周围环境。凭借高性能芯片、传感器和机载数码摄像机的组合,VR9000可以通过“智能路径规划系统”(Visionary Mapping Plus System)形成一套完整的家庭地图,从而达到计算有效清洁路径和规避障碍物的目的。此外,VR9000侧翼上的Easy Pass滚轮可以让其运行更加自如,“精准清洁”(Point Cleaning)可以让消费者更有效地控制VR9000清洁房间。当完成清洁工作或电池电量低时,VR9000将引导自己回到充电站进行充电。
LG Twin wash双筒洗衣机
LG Twin Wash洗衣机分为上下两个洗涤筒,用户可以同时洗涤两桶衣物。位于上部的主洗衣筒可洗涤所有衣物,而下部的迷你洗衣筒,则负责需要特别注意或需要特殊洗涤的小件衣物。利用双筒同时洗涤,可以极大地缩短洗涤时间。在智能应用方面,Twin Wash洗衣机借助NFC标签技术,可提前下载最新的洗涤程序到智能手机上,使用者通过用智能手机,触碰洗衣机上的NFC Tag On标志激活这些程序,让洗衣机也具有软件实时更新的能力。此外,通过智能诊断技术能够快速、有效地排解几乎所有小故障,帮助使用者更好地解决使用过程中的不便。
索尼Bravia XBR 900C 4K电视
索尼这台号称全球最薄的Bravia XBR 900C 4K电视,厚度只有4.7mm,比iPhone 6的6.9mm厚度还要薄上几分。目前,Bravia XBR 900C的尺寸共有55、65和75英寸三种,内置的X1 4K处理器可以自动调节4K影片的画质,并加强其动态色彩范围,类似于之前的“Triluminos”特丽魅影显示技术。系统方面则是运行Android TV,并内置PlayStation Now游戏云服务。
Petcube宠物监控器
一款远距离调戏萌宠的必备神器。利用这款正方体的智能网络摄像头,用户可以通过手机等移动端,随时随地观察独自留守在家的宠物的一举一动,内置的138度广角摄像头提供了720P的视频拍摄。同时,Petcube内置的双向麦克风让你和宠物能够尽情聊天。而Petcube最让人心动的绝招,便是手指划动手机屏幕便可远程控制Petcube内置的激光发射器,激光点就会顺着你手指的轨迹在它面前移动,和萌宠进行互动,尽情嬉戏。
Misfit Bolt智能灯泡
智能可穿戴厂商Misfit在本届CES上,出人意料地展出了一款名叫Bolt的智能灯泡,这是一款支持Wi-Fi连接的可变色智能灯泡,其暖白光亮度可满足家庭基本起居照明需求,用户可自定义调节颜色,在任何房间中创造出合适的灯光效果。同时,Bolt还可以和Misfit现有的睡眠监测产品协作,在监测到用户处于浅度睡眠状态时,模拟日出的光线来自然唤醒用户。
Triby智能冰箱贴
Triby智能冰箱贴拥有一块2.9英寸的电子墨水显示屏及内置扬声器,我们可以通过蓝牙用Triby在厨房中播放音乐。同时,如果通过iOS或Android等智能设备专用的app给Triby发送涂鸦,画面会在Triby的电子墨水屏幕上出现。如果有需要的话,用户还可以通过应用程序给厨房中的人打电话。不过,Triby并没有专门的LED指示灯提示来电,在侧面的物理塑料通知单会弹出提醒,颇有点情趣。此外,Triby不仅能播放互联网广播,还能通过应用程序的专用线路进行高清语音通话。Triby通过micro USB的方式进行充电,充满电后可以连续使用1个月。
Parrot Pot智能花盆
智能配电网与配电自动化研究 第12篇
关键词:智能配电网,配电自动化,发展模式
智能配电网对于大众来说已经不是一个陌生的词汇了, 随着科学技术的进一步发展以及现代化进程的加快, 智能配电网为我国电力系统的发展指明了新的方向。智能配电网以及配电自动化的建设步伐直接关系着我国电力系统的纵向、深入发展, 不论是从实践还是理论、技术意义上来说, 加快我国的智能配电网以及配电自动化的建设步伐对我国的电力系统的发展都是百利而无一害的。在国家的为未来发展建设中, 国家各层级的相关领导人都应该将一部分或者所有精力投注于我国的电力事业的发展中, 这样才能做到想民之所想, 真正地关注民生。
一、智能配电网的定义及其功能特点分析
智能配电网是智能电网的一个重要组成部分, 其英语名称是smart distribution grid, 即SDG。一般情况下, SDG主要是通过集合传统的、前沿的配电工程技术, 高级传感与测控技术, 现代计算机技术以及现代通信技术的配电系统, 来为工业用户和居民用户提供安全性能高、可靠性能强、优质高效的用电服务。
智能配电网的功能特点主要有这些:
一是智能配电网相比传统的配电网而言, 具有更高的安全性, 有更强的抵御能力在面对自然灾害的威胁和外力破坏, 具有更高的安全性。
二是与传统的配电网相比, 智能配电网的自我诊断、自我修复能力更强, 能够更好地解决供电间断问题。
三是智能配电网可以与用户进行互动, 这是因为与传统的配电网相比, 智能配电网能够与DER进行大规模的连接, 提高其运行效率, 并且智能配电网可以与智能电表配合使用, 居民能够对电价进行动态的实时选择, 也可以使用电动车等向电网送电, 强化了居民的主体地位, 保障了居民的合法权益。
二、智能配电网与配电自动化的关系
(一) 配电自动化
配电自动化, 即配电网运行自动化, 也即我们通常所说的DOA, 在配电自动化过程中, 所使用的最为普遍化的技术是计算技术和信息通信技术, 配电自动化其实是一个综合的管理系统, 其主要是对停电, 检测以及其他的项目采取一定的方式、方法来进行管理。配电自动化的目的降低电力系统的运行成本, 提高对各行业、各领域的供电服务, 实现配电网的智能化。简单的说来, 配电自动化就是通过综合运用各种现代技术、手段、策略等来促进配电系统的进一步发展, 其与配电网相辅相成, 共同推进电力系统的智能化发展。
(二) 智能配电网与配电自动化的关系分析
智能配电网与配电自动化有着非常紧密的关系, 用马克思主义辩证法来看, 智能配电网与配电自动化既是一组整体与部分、要素与系统之间的关系, 又是一组子集与全集的数学包含关系。简单看来, 二者的技术支撑都是计算机及计算机通信信息技术, 进一步的深入剖析发现二者之间竟然还存在着一种包含关系, 配电自动化技术本身就是智能配电网的一个技术组成部分, 并且是其最主要的组成部分, 发挥着巨大的作用, 二者的关系图如图1所示。
三、配电自动化及配电自动化技术的未来发展
(一) 配电自动化技术的未来发展
我国的配电自动化技术主要采用的DA技术, 但是相对于国外的发达国家来说, 我国配电自动化工程起步较晚, 再由于技术、理念和经济水平等的限制, 目前所使用到的技术还是比较初级的配电自动化技术。经过相关的实验研究以及学者、专家的科学预测表明, 高级DA技术能够更好地满足SDG系统的需要, 能够促使智能配电网系统的进一步优化升级, 促进我国电力系统的进一步发展并满足居民不断增长的用电需求。
(二) 配电自动化的未来发展
配电自动化的未来发展不仅单单指配电自动化技术的更高级发展, 配电自动化系统本身也需要进行一定的优化发展, 集成化发展是我国工程工业发展的一个大方向。
时代的不断进步会有效的促进科学技术的不断升级, 在技术的发展过程中, 配电自动化必将走向集成化发展、智能化发展、一体化发展。并且随着技术的不断升级, 配电自动化技术会促使配电网的运行不断地进行优化, 将配电网从繁重的工作中解脱出来, 更多的关注社会效益、管理效率, 促进电网的优化运行。
四、结语
为了有效地缓解我国当前配电系统的相关问题, 缓解我国的能源危机, 对配电网以及配电进行智能化、自动化研究具有十分重要的现实意义。科学的实践、预测已经表明, 智能配电网是配电系统的必然发展趋势, 现代计算机技术、现代通信信息技术都可以而且应该运用到我国的电力系统技术的研究中来。
参考文献
[1]徐丙垠, 李天友, 薛永端.智能配电网与配电自动化[J].电力系统自动化, 2009, 17:38-41+55.