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1引言
目前用电互动服务存在信息分散、用电信息利用不够充分、应用系统众多和信息集成需求突出等问题, 因此需要建立标准化的双向互动服务平台, 以支撑和促进用电信息共享, 进而提高供电可靠性与用电效率和供电企业服务水平。
为将居民用户用电、大用户用电、电动汽车、分布式发电等电力业务的互动数据接入统一的双向互动服务平台, 需要平台的通信架构能够承载各类互动终端设备的灵活接入, 并具备标准化信息交换和通信模型。
作为智能电网的重要组成部分, 高级量测体系(Advanced Measurement Infrastructure, AMI)是配用电领域数据通信和信息交换的重要发展方向。本文利用AMI的体系结构, 面向双向互动服务数据采集与控制应用, 构建了满足智能用电需求的信息通信模型, 并深入探讨了信息模型中应用的关键技术。
2双向互动服务及智能终端设备
典型的双向互动服务包括大客户业务、居民用户业务、移动营销业务、分布式发电和储能业务和电动汽车运营业务等。双向互动服务的基础是在电网中广泛分布的智能终端设备, 包括智能电表、电能信息采集终端、电动汽车充电桩和分布式发电监测系统等。这些智能终端设备可以实时监测用电设备的能耗情况和运行状态, 为电力需求侧管理(Demand Side Management, DSM)提供基础数据。
双向互动业务信息通信的需求即包括用户侧向设备“向上”的数据采集信息, 也包括双向互动服务平台“向下”的负荷控制和需求侧管理等信息。从通信技术的选择来说, 由于电力用户数据庞大, 空间分布范围广, 所处环境的通信条件差异性较大, 使用的终端类型也不同, 因此要本着节约、统一、规范的原则, 充分利用现有的技术条件、通信信道和通信协议建立统一的用电双向互动服务平台, 在一个平台上实现电力用户的双向互动服务的全面覆盖。
3双向互动服务通信系统架构
作为智能电网体系内的智能化计量、传输、存储、分析和利用用户用电信息的软硬件体系, AMI为电网与用户的全面双向互动提供了平台和技术支撑。AMI由智能电表、广域通信网络、量测数据管理系统(Meter Database Management System, MDMS)和用户户内网络(Home Area Network, HAN)组成。在AMI架构内, 智能电表提供双向计费和智能监测、告警等功能, HAN通过网关连接智能电表和可控电器设备, 并接入广域通信网络, 最终传输至MDMS进行数据的分析和存储。如图1所示, 需要使用一个分层多级网络架构实现双向通信和对智能终端设备的远程控制。最终将采集的数据传送至MDMS, 并通过双向互动服务平台进行业务办理和信息发布。
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