隨著電力體制改革的不斷深化,電力用戶借助分布式發(fā)電、儲能系統(tǒng)和電動汽車等新興技術(shù)已經(jīng)具備了參與電力交易的能力,但傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的運行控制方式卻難以適應(yīng)新時代開放電力市場的需求。國家電網(wǎng)有限公司所提出的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)(ubiquitouspowerinternetofthings,UPIoT)戰(zhàn)略可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)互連、狀態(tài)感知和優(yōu)化控制,是建設(shè)開放電力市場的有效技術(shù)支撐?;诖耍治隽诵聲r代電力系統(tǒng)發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)以及建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的必要性;研究了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在開放電力市場中的典型應(yīng)用;對面向電力市場的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)進行了討論,為構(gòu)建現(xiàn)代化開放電力市場提供參考。
1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概念
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以互聯(lián)網(wǎng)為依據(jù),其具備了較強的交流與溝通功能,屬于智能應(yīng)用系統(tǒng),目的是為了使服務(wù)的智能對象能夠有效地連接在一起,從而獲得不一樣的體驗。物聯(lián)網(wǎng)顯著的特點就是可以將不同類型的設(shè)備連接起來,為最終端客戶提供服務(wù)。在物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)信息的傳播過程中,互聯(lián)網(wǎng)則是核心。物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成部分主要包括傳感設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用控制網(wǎng)絡(luò),具備了全面感知、可靠傳遞、智能處理以及綜合應(yīng)用特征。其中全面感知作為物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),通過RFID標簽的使用、不同類型的傳感器、二維條形碼等來將物體的信息進行收集整理;而可靠傳遞則是由不同的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng),及時的傳遞物體的相關(guān)數(shù)據(jù)信息,其是異地感知實現(xiàn)的基礎(chǔ);智能處理主要運用的是大數(shù)據(jù)以及云計算等,來分析大量數(shù)據(jù),物體的管理實現(xiàn)了智能化;綜合應(yīng)用以不同行業(yè)的不同業(yè)務(wù)特點為依據(jù),使其獨立存在與應(yīng)用,既包含著挖掘、分析、整合數(shù)據(jù),并且做出決策,對多個領(lǐng)域數(shù)據(jù)進行管理。
2智能建筑能源管理的重要性
(1)智能建筑能源管理是發(fā)展國民經(jīng)濟的需要
目前世界經(jīng)濟增長迅速,不管是發(fā)展格局,還是面臨的危機,都與能源有著千絲萬縷的關(guān)系,同樣我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,能源也發(fā)揮了不容忽視的作用。而經(jīng)濟發(fā)展中能源的短缺一直以來都是制約因素,所以要想推動經(jīng)濟不斷增長,節(jié)能減排工作要做到位。最近幾年,經(jīng)濟水平呈現(xiàn)出日益增長的趨勢,而人們的生活條件也越來越好,在建筑行業(yè)不同類型的高消耗設(shè)備被廣泛地應(yīng)用其中,并且從當(dāng)前的情況來看,應(yīng)用的速度仍未減緩,未來對于能源的需求會越來越高,所以建筑能源的使用增長速度是非??斓?,必然會對我國經(jīng)濟發(fā)展帶來較大的影響。所以,為了能夠確保國民經(jīng)濟持久且穩(wěn)定的增長,建筑節(jié)能工作就要做好。
(2)智能建筑能源管理是改善廣大人民的建筑熱環(huán)境的需要
由于我國受到地域環(huán)境的影響,冬寒夏熱是非常明顯的天氣變化。在冬季人們是需要供暖的,而到了夏季則對于空調(diào)就有了較高的需求,以此來降低溫度,采暖以及制冷都需要有能源給予支持,而我國人口眾多,但是能源卻非常有限,果無節(jié)制地使用能源勢必會造成能源短缺。當(dāng)代社會建設(shè),日益改善的生活水平,人們開始追求舒適建筑熱環(huán)境,這也在很大程度上表明對于能源的需求越來越大,所以要以能源節(jié)約為根本,并且科學(xué)合理的開發(fā)能源,使人們對于建筑熱環(huán)境得到改善。
(3)智能建筑能源管理是貫徹國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重大部署
國家在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針目標設(shè)計與實施過程中,將節(jié)約能源以及建筑行業(yè)節(jié)能管理作為了重點,并且給予了高度重視。由于當(dāng)前我國人均資源的應(yīng)用總量非常少,但是建筑業(yè)在能源使用方面則較大,進而造成了大氣的污染日益嚴重,為此人們對于居住環(huán)境溫度改善的需求也越來越緊迫,為此建筑設(shè)計與施工環(huán)節(jié)將節(jié)能工作做到位就顯得非常重要了,既可以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求,又是對國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標重大部署認真貫徹。
3智能建筑能源管理系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)的融合
智能建筑能源的管理系統(tǒng)由現(xiàn)場層、網(wǎng)絡(luò)層以及管理層三方面構(gòu)建,其中現(xiàn)場層涉及的主要是現(xiàn)場施工過程中不同類型的設(shè)施設(shè)備,例如傳感器以及智能儀表等,現(xiàn)場層中的通信多以現(xiàn)場總線為標準。網(wǎng)絡(luò)層作為現(xiàn)場層以及管理層間交流與溝通的紐帶,主要負責(zé)發(fā)送設(shè)備采集的相關(guān)指令與信息。管理層負責(zé)對現(xiàn)場中所有的設(shè)備實施統(tǒng)一的監(jiān)督、管理、控制,保存現(xiàn)場收集整理的所有數(shù)據(jù)信息,另外其重要的功能就是報警。這三方面為智能建筑能源管理、物聯(lián)網(wǎng)有效的融合做好了鋪墊。在現(xiàn)場層中可以運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所需要的不同智能化的設(shè)備;網(wǎng)絡(luò)層可以將過各種方法實現(xiàn)通信,使物聯(lián)網(wǎng)遠程管理需求得到滿足;而管理層在對數(shù)據(jù)進行處理的時候則可以使用物聯(lián)網(wǎng)云計算技術(shù)。智能建筑能源管理與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效融合中,不僅要做到科學(xué)合理的分析智能建筑能源管理系統(tǒng),以便于完善相應(yīng)的措施,而且要求進行完善以后的智能建筑能源管理系統(tǒng)可以有效的與物聯(lián)網(wǎng)平臺對接,充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的作用,使二者的融合更加密切。
4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑能源管理中的有效運用建議
(1)云計算與感應(yīng)設(shè)備有效融合,自動整合智能建筑能源管理數(shù)據(jù)信息
在智能建筑能源管理過程中,要想實現(xiàn)能源消耗的降低,物聯(lián)網(wǎng)則成為了問題解決非常有效的技術(shù)保障。在具體操作中此技術(shù)主要劃分為上層云計算以及下層感應(yīng)設(shè)備兩大部分,云計算采用的是有線模式,而感應(yīng)設(shè)備則體現(xiàn)的是無線模式,二者的有效融合使能源的管理更具實效性,并且將其控制在可隨時變化的范圍中。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過計算機優(yōu)勢的運用,使其計算功能、存儲功能、信息讀取功能等充分利用,將不同的數(shù)據(jù)信息集合在一起,構(gòu)建起海量數(shù)據(jù)處理站,而數(shù)據(jù)分析中心負責(zé)的是這些數(shù)據(jù)的整合、分析與處理。當(dāng)這一系列動作完成后,系統(tǒng)便以提示為依據(jù)對有用的數(shù)據(jù)與信息進行保存,進而完成下一步操作,自動的將無用數(shù)據(jù)清除。
(2)構(gòu)建有效的物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng),解決智能建筑能源管理問題
雖然在智能建筑能源管理中,管理的水平日益提高,但是隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及與廣泛應(yīng)用,仍然無法滿足高科技高速發(fā)展的建筑行業(yè)需求。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中涉及了多樣化的技術(shù)手段與運用方法,為此將管理水平提高,構(gòu)建起系統(tǒng)化信息系統(tǒng)顯得很重要。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在對核心數(shù)據(jù)進行采集與整理時,需要與其他信息技術(shù)有效結(jié)合,而且在不久的將來物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展計劃日益完善,所以智能建筑能源管理內(nèi)容不斷滿足的同時需要將傳統(tǒng)管理模式進行改變。智能建筑能源管理中運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將信息數(shù)據(jù)作為了核心,而未來發(fā)展計劃則是前提條件,對于智能建筑能源管理存在的問題可以有效的解決。
(3)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)有效呈現(xiàn),使智能建筑能源管理更便捷
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效的運用到智能建筑能源管理中,將計算機功能充分發(fā)揮,實現(xiàn)建筑物中的水、電、氣、溫、濕等相關(guān)的數(shù)據(jù)有效采集、分析,將最終分析結(jié)果和標準量比較,若高于標準量,物聯(lián)網(wǎng)便會自動采用相應(yīng)措施進行科學(xué)合理的控制。另外物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層會將此次分析處理的結(jié)果通過顯示屏呈現(xiàn),將每一次的數(shù)據(jù)分析結(jié)果清楚明了的向用戶展示,為用戶提供了較大的便捷。與此同時物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中還設(shè)有監(jiān)控,能夠?qū)φ麄€建筑內(nèi)進行監(jiān)督管理,例如主要的通行要道(電梯、樓梯等)、地下車庫等,確保了居民居住更加安全,同時也時刻監(jiān)控著能源消耗具體情況,既方便又快捷。
5 Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺
(1)概述
Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺,建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標準,為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)的平臺。用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器,選配網(wǎng)關(guān),自行安裝后掃碼即可使用手機和電腦得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)。
該平臺提供數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電管理、預(yù)付費管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運維管理等功能,并支持多平臺、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問。
(2)應(yīng)用場所
本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統(tǒng)集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運維等領(lǐng)域。
(3)平臺結(jié)構(gòu)
(4)平臺功能
?電力集抄
電力集抄模塊可以實現(xiàn)對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析、預(yù)警及綜合展示,以保證配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測'、遙信、遙控控制,對系統(tǒng)進行綜合檢測和統(tǒng)一管理;在數(shù)據(jù)資源管理方面,可以顯示或查詢供配電室內(nèi)各設(shè)備運行(包括歷史和實時參數(shù),并根據(jù)實際情況進行日報、月報和年報查詢或打印,提高工作效率,節(jié)約人力資源。
變壓器監(jiān)控
配電圖
?能耗分析
能耗分析模塊采用自動化、信息化技術(shù),實現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過程的自動化、科學(xué)化管理,使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有機結(jié)合起來,運用先進的數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù),進行離線生產(chǎn)分析與管理,實現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度,優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、有效利用能源,提高能源質(zhì)量、降低能源消耗,達到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。
能耗概況
?預(yù)付費管理
1)登陸管理:管理操作員賬戶及權(quán)限分配,查看系統(tǒng)日志等功能;
2)系統(tǒng)配置:對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數(shù)進行配置;
3)用戶管理:對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠程分合閘、批量操作及記錄查詢等操作;
4)售電管理:對已開戶的表進行遠程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作;
5)售水管理:對已開戶的表進行遠程售水、退水、記錄查詢等操作;
6)報表中心:提供售電、售水財務(wù)報表、用能報表、報警報表等查詢,本系統(tǒng)所有的報表及記錄查詢,都支持excel格式導(dǎo)出。
預(yù)付費看板
?充電樁管理
通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預(yù)警。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能,包括城市級大屏、交易管理、財務(wù)管理、變壓器監(jiān)控、運營分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能。
充電樁看板
?智能照明
智能照明通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對安裝在城市各區(qū)域的室內(nèi)照明、城市路燈等照明回路的用電狀態(tài)進行不間斷地數(shù)據(jù)監(jiān)測,也可以實現(xiàn)定時開關(guān)策略配置及后臺遠程管理和移動管理等,降低路燈設(shè)施的維護難度和成本,提升管理水平,并達到一定節(jié)能減掛的效果。
監(jiān)控頁面
?安全用電
安全用電采用自主研發(fā)的剩余電流互感器、溫度傳感器、電氣火災(zāi)探測器,對引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素(導(dǎo)線溫度、電流和剩余電流)進行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析,并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時推送給企業(yè)管理人員,指導(dǎo)企業(yè)實現(xiàn)第一時間的排查和治理,達到消除潛在電氣火災(zāi)安全隱患,實現(xiàn)“防患于未然”的目的。
?智慧消防
通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析,幫助實現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實多元責(zé)任監(jiān)管等目標。彌補了原先針對“九小場所”和危化品生產(chǎn)企業(yè)無法有效監(jiān)控的空白,適應(yīng)于所有公建和民建,實現(xiàn)了無人化值守智慧消防,實現(xiàn)智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”、用電管理“精細化”的實際需求。
(5)系統(tǒng)硬件配置
6結(jié)論
科技信息時代已經(jīng)到來,而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是新時代具有代表性的產(chǎn)物之一,其將各行各業(yè)推向了一個全新的發(fā)展時期,行業(yè)技術(shù)潮流,成為*的新技術(shù)。所以將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效地運用到建筑能源管理中是非常重要的舉措,實現(xiàn)了建筑領(lǐng)域能源的遠程監(jiān)控,同時可以進一步采集、分析以及處理海量的數(shù)據(jù),建筑能源管理智能化效果更佳。