基于“APP电表”的能源数据服务平台-Susie 周
作者:上海安科瑞新能源有限公司时间:2022-07-28 我要发布
1、引言
随着国民经济的高速发展和电力系统市场化改革的推进,现代电力系统面临着诸多问题。 如建立电力公司和各个终端之间的互动平台,提高配电网络的可靠性和安全性,提高分布式电源电网兼容性等。业界普遍认为,发展智能电网是解决这些问题的必经途径。构建智能电网是一个庞大而复杂的工程,需要分布进行,而其中 第一步就是建设高级计量体系。在智能电网的建设中,电能表作为控制终端,承担着数据计量和互动的功能,其可靠性、准确性和便捷性对人们的日常生活具有重要的意义。近年来,我国电力系统重点进行智能电网的建设,但传统的电能表由于功能单一无法实现远程实时抄表、电力公司和电力用户之间难以互动等问题越来越难以满足现代智能电网的发展需求。新型基于无线通信技术的智能电表,不仅能够实现电能的监测和计费功能,而且可以使电力用户和电力公司进行双向通信,成为电力用户和电力公司之间的桥梁,更进一步促进我国智能电网的发展,智能电表的研究和设计对我国电力系统来说具有重要意义和实践价值。
Acrel-EIoT能源物联网云平台是一套基于安科瑞物联网数据中台,建立了上下行数据标准,为互联网用户提供能源物联网数据服务的平台。用户仅需购买安科瑞物联网传感器和互感器等设备,自行安装后无论是物联网仪表直传还是通过网关上传,都可以使用手机扫码即可得到所需的行业数据服务。
2、系统整体方案设计
能源物联网以能源供应、能源管理、设备管理、能耗分析的能源流向为主线,将能源生产加工、分配传输、消耗、节能各个环节串联起来,结合人与物的互联,构成以安科瑞产品为媒介的能源物联网生态圈,其中物联网硬件和能源参与者分别以数据流形式和业务流的形式与平台交互。
1)组网结构
Acrel-EIoT能源物联网云平台采用分层分布式结构,主要由感知层(终端采集设备)、网络层(通讯管理终端)和平台层(能源物联网云平台)三个部分组成。
感知层:连接于网络中的各类传感器,包括多功能仪表、预付费电表、多回路仪表、物联网电表、物联网水表、电瓶车充电桩、汽车充电桩、路灯控制器等。
网络层:智能网关,采集感知层的数据,进行规约转换及存储之后将数据上传至能源物联网云平台。
平台层:包含应用服务器和数据服务器,可在PC端或移动端实现应用。
2)平台架构
Acrel-EIoT能源物联网云平台的系统网络结构采用分层分布式的结构,系统包括:感知层、数据层、应用层、表现层和运营层。系统架构图如图所示。
传感器层包括了我司的各类产品,是整个系统的最底层,也是构建该能源物联网云平台必要的基本组成元素,主要有多功能仪表、预付费电表、多回路仪表、物联网电表、物联网水表、电瓶车充电桩、汽车充电桩、路灯控制器等设备。
中间的数据处理平台主要完成数据处理、数据存储和数据交互的工作,为了保证整个综合平台的数据处理能力,我们将实时数据、历史数据和业务数据分别存储在不同的库中,并提供多种接口实现与第三方系统的数据交互。
上层的应用层是指Acrel-EIoT能源物联网云平台,主要实现各种功能应用,平台按照能源的流向分为能源供应、能源管理、设备管理和能耗分析4大板块,其中能源供应包括电力集抄、智能运维子模块,能源管理包括安全用电、电能质量子模块,设备管理包括智能照明、预付费、充电桩子模块,能耗分析包括能源管理、增值服务子模块。平台通过web和app的方式为用户提供人机交互的界面,运营层的各类用户可以通过这两种方式实现平台的访问与操作。
3、平台功能
1)能源供应
① 电力集抄功能模块
随着信息网络技术的不断发展,各类规模大小不等,设备种类、数量不同的含网络设备机房广泛分布于用户各分支机构所在地域,由于欠缺与运行网络的规模体系相对称的监控系统,数量众多的无人值守机房的物理运行环境状况、设备运行状况、人员活动状况以及消防状况的变化包括可能出现的危急状况,均无法得到及时的发现和处理,也就很难被有效预见、防范和避免。因此在配电室内安装环境监控系统,实现配电室内环境的在线监测,保障配电室设备的稳定运行很有必要。
电力集抄模块可以实现对各种监测数据的查询、分析、预警及综合展示,以保证配电室的环境友好。在智能化方面实现供配电监控系统的遥测、遥信、遥控控制,对系统进行综合检测和统一管理;在数据资源管理方面,可以显示或查询供配电室内各设备运行(包括历史和实时参数),并根据实际情况进行日报、月报和年报查询或打印,提高工作效率,节约人力资源。
② 智能运维功能模块
据统计全国高供高计的工商业用户数量达到200多万户,规模巨大,但是大部分日常的运行维护工作比较传统,普遍存在人力成本高、工作效率低、故障抢修时间长、风险预防薄弱等问题。国网公司和众多电力运维公司正在抢占这块巨大的市场,这是一个千亿级别的市场。
智能运维模块采用多功能电力仪表、无线通信、边缘计算网关及大数据分析技术,通过智能网关采集现场数据并存储在本地,再定时向云平台推送数据。平台可同时接入数以千计的用户变电站数据。平台采集的数据包括变电所电气参数和环境数据,包括电流电压功率、开关状态、变压器温度、环境温湿度、浸水、烟雾、视频、门禁等信息,有异常发生10S内通过短信和APP发出告警信号。平台通过手机APP下发运维任务到指定人员手机上,并通过GPS跟踪运维执行过程进行闭环,提高运维效率,即时发现运行缺陷并做消缺处理。
2)能源管理
① 安全用电功能模块
据应急管理部网站数据,2016~2018年期间因为电气原因导致的火灾占总数的30%~34%左右,其中2018年全国共接报火灾23.7万起,因违反电气安装使用规定引发的火灾占总数的34.6%,较大和重大火灾事故中,电气火灾的比例更高。国务院、公安部消防局以及各省市自治区直辖市纷纷出台文件推广使用智慧用电,从源头上预防电气火灾的发生,现安全用电管理平台已在九小场所、三合一场所、养老福利院、医疗场所、学校、金融网点等人员密集场所广泛开展。
安全用电管理模块对电气引发火灾的主要因素(线缆温度、漏电电流、负荷电流、电压)进行不间断的数据跟踪与统计分析,通过2G/NB-IOT/4G方式采集现场数据,实时发现电气线路和用电设备存在的安全隐患(如:线缆温度异常、过载、过压、欠压及漏电等)并通过短信、APP推送、自动语音呼叫等方式及时预警,有效防止电气火灾的发生。系统可以显示所有监测点位的漏电电流等电气参数和线缆温度,并支持巡检记录和派单操作,提供安全隐患分析报告,实时评估企业用电安全状态。










