智慧用电方案

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1、智慧用电方案西安西拓电气股份有限公司2019年6月目录一、概述 3二、智慧用电总体设计 42.1 总体设计目标 42.2 设计思路 52.3 智慧用电解决哪些问题 62.4 智慧用电的应用场景 7三、智慧用电系统架构 83.1 信息采集系统 83.2 智能就地终端 93.3 信息传输与通讯 103.4 云平台与数据库 103.5 数据应用与终端 10四、智慧用电系统实施方案 124.1 三大系统各自实现 124.2 整合系统实现互动 134.3 作为基础与八大系统互动 15五、智慧用电社会效益分析 155.1 消除隐患，减少公共安全事故发生 155.2 实现绿色、低碳可持续发展的辅助决策数据提

2、供 165.3 能源安全可控 185.4 异常能耗警示助力和谐社会实现 195.5 共享理念、集约化等模式实现高效低成本、节约型发展 20六、智慧用电经济效益分析 216.1 电气火灾防控带来的经济效益估算 216.2 智能运维产生的成本节约估算 216.3 能耗展示系统实现的提高能效、节约能耗估算 21一、概述智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市的各行各业之中 的基于知识社会下一代创新（创新 2.0 ）的城市信息化高级形态。智 慧城市基于物联网、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方法的应用，营造有利 于创新涌现的生态，实现

3、全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融 合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的 可持续创新。智慧城市具备四大功能特征：全面感知一一遍布城市各处的传感器和智能设备组成 “物联网”， 通过综合利用 RFID传感器、二维码，及其他感知设备对物体进行 标识，随时随地对其进行信息采集，对城市运行的核心系统进行测量、 监控和分析，实现对城市的全面感知；联通整合一一“物联网”与互联网系统完全连接和融合，将城市 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标准 整合起来，提升为一个具有良好系统能力和处理能力的有机整体，融合城市基础数据、时空数据等，提供智慧的基础设施，体现更深

4、入的 智慧化、更全面的互联互通、更有效的交换互享、更协同的关联应用；共享创新一一鼓励政府部门、企业和公众在智慧化基础设施之上 进行科技和业务的创新应用，在城市公共信息服务平台和智慧城市管 理公共信息平台的基础上共享和创新，为城市提供源源不断的发展动 力；协同运作基于智慧的基础设施， 配套相关的管理措施，使城市的各个关键系统和参与者能和谐、安全、高效、智慧地协作，提高 城市精细化、智慧化的运作能力，达到城市最佳的运行状态。不同城市在建设当中具有不同的子系统架构， 其建设侧重点也各 不相同。总结各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、城市

5、指挥中心、 智慧医疗、城市公共安全、城市环境管理、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城市的基础板块，是八大系统的运行保障基础。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。确保电能在生产、传输、消费的全流程 中，实现安全、高效、可靠是确保城市发展的基本要求。二、智慧用电总体设计2.1总体设计目标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、西部地区重要的交通枢纽城市、是川东北经济、物流、商 贸和金融中心。在现有信息化成果基础上，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，并与其他 的政

6、务系统进行联动，实现“更快速”感知影响城市能源安全的数据 指标，“更全面”感知应企业、居民的用电状况，“更精准”判断城 市重点区域电力管理问题，“更智慧”响应城市电力应急事故。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、企业用电监管以及电 力安全应急指挥，最终达到整个城市的用电安全、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。 221从电能的

7、全流程中采集信息可以获取到各行各业的关键信息（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关键表征量之一（另外两个是货物运输总量、消费信贷增加量）。（2）生产企业的月度总用电量变化趋势明显表征了企业生产总值的 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、科研活动等的活跃程度。（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 娱乐活动的开展程度。（5）医院、保健机构等行业的用电量变化趋势在某种程度上披露了 居民健康状况变化的统计规律。2.2.2对电能的全流程进行高效管控可以有效实现城市治理的绿色、 低碳、环保理念落实

8、。2.2.3实现电能全过程可控，有利于行业布局优化、抑制不安全生产 因素、确保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， 均造成了巨大 的经济损失和严重的社会影响。仅西安市“ 6.18 ”事故就造成了直接经济损失 6000 多万元，导 致西安市多个区域停电。 三星电子相关负责人表示， 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，造成 约数百亿韩元的损失。2.3.2 公共安全2011 年至 2016 年，我国共发生电气火灾 52.4 万起，造成 3261 人死亡、 2063人受伤

9、，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 基础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，完成千万个能耗节点的“监测管控”，同步监测相关的环境参 数和设备运行参数， 对所有节点的信息进行采集、 统计、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， 形成基础数据库 和业务数据库， 并根据数据的实时性不断更新基础数据库， 建立元数 据及管理机制，形成数据目录和服务目录，根据不同用户、不同事件 业务需求，形成不同主题信息库，

10、并融合形成综合决策库，通过智慧 用电平台，进行相关信息资源的共享。2.3.6 绿色经济发展状况监控利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、统计和处理结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 城市安全的高危场所高危场所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造成较大的经济损失、 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”场所小学校或幼儿园、小医院、小商店、小餐饮场

11、所、小旅馆、小歌 舞娱乐场所、小网吧、小美容洗浴场所、小生产加工企业等“九小” 场所数量不断增多，加上“九小”场所点多、面广，分散在镇街、城 中村，个别地方有成千家上万家小型场所，少的也有几十家，且部分 “九小”场所设置在居民区甚至住家庭院中， 一般性监督检查很难涉 猎触及，造成很多场所失控漏管。 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，提升工作效率，为企业 降低用人成本。通过大数据分析， 合理调节企业的用电结构， 帮助企业减少电能 浪费。为企业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、 多能源综合利用等

12、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机制，这种节能投资方式允许用户使用未来的节能收益为工厂和设备升级，降低目前的运行成本，提高能源的利用效率。 电能节约的标准难以约定，通过智慧用电 平台可以由政府提供数据支撑， 驱动企业和节能公司实施更多合同能 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，专变企业用户 29000户，专线企业用户 900 户，仅仅按照最小配置来估算正常的值班专业人员：2.9万户X 6人/户 =18万人。西安市在册电工数量不足 2万人。未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

13、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利用率，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系统实时监测用电情况， 对数据进行统计与分析， 根据系统分析结果提供节能策略与设备控制，从而达到有效节能的目的。数据采集主设备采用多接口、可扩充的高性能通讯管理机，支持多数 通讯协议，利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。手机APP通讯管理机modbus深圳创投大厦 集控中心大屏硬盘录通讯管理机像机modbusmodbus球机枪机昭八、明空变 供给电 调配 暖水梯 电环境主机环境主机火灾主机水泵一风机 双鉴

14、 风速 水浸 温湿 门禁 报警按感烟探声光警度水泵一风机 双鉴 风速 水浸 温湿 门禁报警按感烟探声光警测器报器系统拓扑图3.2智能就地终端智能就地终端包含通讯管理模块、 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 能模块相互独立运行，与各业务系统独立对接，充分满足智能配电网自动化的发展要求， 能有效实现配电网自愈和互动， 缩短故障处理时 间，提高设备运行管理水平。3.3 信息传输与通讯数据通信采用GPRS/3G/4G等通信方

15、式，也可支持5G通信协议 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 混合平台结构；在统一的支撑平台的基 础上，可灵活扩展、集成和整合各种应用功能，各种应用功能的实现 和使用具有统一的数据库模型、人机交互界面，并能进行统一维护。数据存储主要是将采集的运行信息存入数据库。 运行集中监控系 统配置了实时数据库和历史数据库，借鉴 IEC 61970 CIM数据模型标 准，支持多应用，便于数据结构的扩展。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，定时存入历史数据库 （ 测量量按照采样周期定时 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处理。3.5 数据应用与终端平台可对