智能電網(wǎng)用戶側(cè)智能管理系統(tǒng)的設(shè)計

智能電網(wǎng)用戶側(cè)智能管理系統(tǒng)的設(shè)計智能電網(wǎng)用戶側(cè)智能管理系統(tǒng)的設(shè)計隨著國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)技術(shù)的推進，在智能電網(wǎng)建立過程中，需要大量的智能設(shè)備。智能電網(wǎng)包括超高壓/特高壓輸電技術(shù)，分布式論文聯(lián)盟.Ll.可再生能源發(fā)電技術(shù)，上下壓變配電技術(shù)和用戶側(cè)配電與能源管理系統(tǒng)。其中智能電網(wǎng)用戶側(cè)主要包括智能電器、智能電表、智能樓宇系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)等，是構(gòu)建智能電網(wǎng)的重要組成局部[1]。為了更方便地紀錄和管理這些設(shè)備的使用情況，需要為每個設(shè)備配置電子標簽，存儲設(shè)備的根本信息，比方購置日期、單價及使用考前須知等，通過射頻識別技術(shù)RFID技術(shù)獲取這些信息，從而方便快捷準確地完成設(shè)備的使用情況登記。本系統(tǒng)主要包括用電信息采集模塊和家庭能效管理模塊。系統(tǒng)重點關(guān)注用電需求側(cè)管理，同時考慮將來分時電價和實時電價的施行，為實現(xiàn)消峰填谷，最終實現(xiàn)節(jié)能減排。一、系統(tǒng)的主要功能工程設(shè)計為一個智能電網(wǎng)用戶側(cè)綜合管理平臺，進步用戶能源的使用效率和智能化程度。系統(tǒng)通過智能電表，智能插座及智能電器搜集家庭的用電信息；系統(tǒng)通過傳感器搜集信息，對一些電器進展自動控制，比方根據(jù)濕度傳感器搜集的信息，自動翻開和關(guān)閉加濕器；根據(jù)將來可能實行的錯峰電價，為用戶設(shè)計合理經(jīng)濟的用電形式等。用戶可以通過挪動設(shè)備〔、平板電腦等〕和互聯(lián)網(wǎng)獲取各個智能電器的用電信息，并分析用戶的用電形式是否合理，給出合理建議，同時可以通過挪動終端和網(wǎng)絡(luò)控制各個智能設(shè)備。詳細來說主要內(nèi)容包括：〔1〕信息感知技術(shù)，通過溫度、濕度、光照等傳感器采集室內(nèi)的溫度、濕度等信息，數(shù)據(jù)通過無線通信方式輸入智能終端和計算機，計算機可以實時監(jiān)控這些信息，從而可以判斷房間是否發(fā)生火災(zāi)等不平安情況。〔2〕電能采集，通過無線通訊或?qū)拵лd波通信的方式搜集各種智能電器的用電信息，并通過網(wǎng)站和等挪動終端發(fā)布出來，供用戶查詢，可以分析用戶的用電習(xí)慣，給出合理化建議?！?〕家用電器智能控制，根據(jù)無線傳感器搜集的室內(nèi)溫、濕度信息和各種電器用電信息，對智能電器進展自動控制，比方當濕度到達一定閾值后自動啟動或關(guān)閉加濕器；對普通電器通過智能插座進展控制。根據(jù)家用電器的不同耗電特性及分時電價等信息，為家用電器設(shè)定合理的用電形式。〔4〕基于RFID設(shè)備使用記錄管理，為每個設(shè)備配置電子標簽，記錄設(shè)備的根本信息及使用情況記錄，通過讀寫器獲取并寫入信息，同時將這些信息保存到計算機中。〔5〕計算機與各種硬件設(shè)備之間的接口程序編寫，獲取和控制各種硬件設(shè)備，需要理解各種接口的標準和使用說明，進而完成對這種硬件的控制?！?〕智能終端控制系統(tǒng)，通過智能查看傳感器的感知信息和家用電器的用電信息，以圖形或表格等形式為用戶生成報表，并可以對各種家用電器進展控制，設(shè)備管理系統(tǒng)的客戶端，智能終端可以或平板電腦?！?〕網(wǎng)站綜合管理平臺，與功能〔6〕相似，是智能終端控制的網(wǎng)絡(luò)版。二、投資回報分析智能電網(wǎng)用戶側(cè)智能設(shè)備監(jiān)測、控制和管理系統(tǒng)系統(tǒng)的投資效益主要在于節(jié)能減排，進步現(xiàn)有電力資源的利用率，消峰填谷。每個家庭前期投入2000元到3000元，每年收益為300元，通過分時電價及合理化建議，那么10年可以收回本錢，對用電量大的用戶可以由更高的收益率評價投資效益的動態(tài)分析法。凈現(xiàn)值法是將工程在考察期內(nèi)各年發(fā)生的收入和支出折算為工程期初的值的代數(shù)和[2]。計算公式：NPV=-K+〔B1-1〕/〔1+i〕+〔B2-2〕/〔1+i〕++〔Bn-n〕/〔1+i〕n+L/〔1+i〕通過凈現(xiàn)值可以直接比擬整個工程期內(nèi)全部的本錢與效益，而且它是以貼現(xiàn)為根底的，考慮了時間因素，從而克制了投資回收期及投資報酬率這兩種方法在評價投資醒目效益方面的缺陷。假如某個工程的凈現(xiàn)值大于0，那么該工程是可行的，否那么，工程就不可行，應(yīng)予回絕。一個標準家庭方案支出根本建立資金3000元，每年收益為300元，計算時所用的貼現(xiàn)率為8%，5年后其殘值為3000元。在工程期5年之內(nèi)，這項投資的效益折成現(xiàn)值應(yīng)為：P=300/〔1+8%〕1+300/〔1+8%〕+300/〔1+8%〕3+300/〔1+8%〕+300/〔1+8%〕5+3000/〔1+8%〕=3759〔元〕工程期投資費用折成現(xiàn)值為：3000〔元〕工程的凈現(xiàn)值為：NPV=3759-3000=759〔元〕當貼現(xiàn)率為6%時，這項投資的凈現(xiàn)值為759元，凈現(xiàn)值大于零。所以，這個投資方案是可行的。三、技術(shù)道路及實現(xiàn)方案為了保證系統(tǒng)低耦合、高內(nèi)聚的特點，系統(tǒng)采用分層實現(xiàn)，層與層之間設(shè)計接口進展互相訪問，某層的改變不會影響其它層，從而保證層內(nèi)高內(nèi)聚，層間低耦合。系統(tǒng)主要分為三層，從下到上依次為：硬件訪問層：通過智能電表、傳感器和智能插座等硬件設(shè)備實時或以一定頻率采集各種信息，并將這些信息插入到數(shù)據(jù)庫中。業(yè)務(wù)處理層：業(yè)論文聯(lián)盟.Ll.務(wù)層是一個承上啟下的中間層，從數(shù)據(jù)庫讀取數(shù)據(jù)，并為表示層提供數(shù)據(jù)；同時承受表示層的懇求，并處理懇求或發(fā)送到硬件；采用了J2EE技術(shù)搭建的五層體系構(gòu)造：表示層、控制層、效勞層、持久層和模型層，并且使用SpringI機制對各層進展組織。系統(tǒng)表示層：以各種友好的方式展示用戶需要查看的數(shù)據(jù)，并為用戶提供合理化的建議。它提供用戶交互界面。使用多個包含單顯示頁面的用戶部件，復(fù)雜的eb頁面可以展示來自多個數(shù)據(jù)源的內(nèi)容，并且網(wǎng)頁人員、美工能單獨參與這些eb頁面的開發(fā)和維護。本層使用Struts2開發(fā)。系統(tǒng)平安使用SpringSeurity2機制，去掉perissin，支持resures分組，并支持從resure分組中生成菜單。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)根據(jù)主要功能，劃分為4個模塊?！?〕用電信息采集模塊。模擬電力公司的用電信息采集過程，主要功能有：實時或以一定頻率搜集每個用戶的智能電表數(shù)據(jù)，包括用電量、電壓、電流等；電力公司可以方便地閱讀每個用戶的用電信息；以短信的方式通知用戶某些緊急情況；用戶登錄后可以訪問自己的用電信息，并完成繳費；閱讀自己家庭的設(shè)備信息，并通過網(wǎng)絡(luò)對家庭設(shè)備進展控制；理解家庭環(huán)境信息。為了方便客戶使用，系統(tǒng)設(shè)置Andrid的或平板電腦客戶端，Andrid系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源于網(wǎng)站，通過HTTP獲齲〔2〕家庭能效管理和控制模塊。實時監(jiān)控各種電器的用電情況；對各種電器進展控制；根據(jù)分時或?qū)崟r電價信息為用戶制定合理的用電形式。這里的主要設(shè)備如表1所示。〔3〕基于RFID的資產(chǎn)管理模塊。通過RFID技術(shù)跟蹤各種電器設(shè)備的使用情況；記錄設(shè)備的資產(chǎn)情況；在這里使用航天金卡的電子標簽通過無線電訊號識別特定目的并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)?！?〕硬件訪問模塊。針對各項設(shè)備提供硬件設(shè)備的訪問接口。四、完畢語智能電網(wǎng)是當前全