【摘要】 本文結(jié)合智能用電小區(qū)的基本特點，在分析智能用電綜合業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)上提出了面向智能用電小區(qū)的綜合業(yè)務(wù)信息通信平臺設(shè)計方案，給出了相應(yīng)的組網(wǎng)方式和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，且對相應(yīng)的軟件平臺設(shè)計也給出了方案。

【關(guān)鍵詞】 智能用電 寬帶無線 光纖入戶

一、智能用電小區(qū)用電業(yè)務(wù)分析

功能齊全的智能用電應(yīng)用系統(tǒng)是實現(xiàn)智能用電小區(qū)各項功能的基礎(chǔ)和靈魂，智能用電應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)可設(shè)計如圖1所示。

1.1基礎(chǔ)用電業(yè)務(wù)

（1）實時獲取用電信息。通過采用寬帶無線接入技術(shù)或光纖復(fù)合電纜技術(shù)，建設(shè)小區(qū)用電信息采集通信網(wǎng)絡(luò)，安裝智能電能表、采集器等設(shè)備，實現(xiàn)用電信息采集、用戶數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)同享等功能，實時獲取用電信息并掌握用電規(guī)律。

（2）智能用電雙向互動服務(wù)。通過部署智能交互終端、自助用電服務(wù)終端等設(shè)備，結(jié)合規(guī)劃建設(shè)的95598智能互動網(wǎng)站等實現(xiàn)雙向互動服務(wù)，如用戶繳費互動、輔助服務(wù)互動等服務(wù)。

（3）居住區(qū)供用電狀況的監(jiān)控和故障迅速響應(yīng)。通過小區(qū)配用電自動化建設(shè)，將小區(qū)配電系統(tǒng)運行信息傳送到公司配電自動化主站，實現(xiàn)供用電運行狀況、電能質(zhì)量監(jiān)控、故障自動檢測與自動隔離，并對故障迅速響應(yīng)。

（4）分布式電源接入、使用和控制。智能用電小區(qū)內(nèi)應(yīng)視自然條件部署太陽能、地?zé)?、風(fēng)力等分布式電源，并同步建設(shè)控制裝置、儲能裝置。這樣，家庭太陽能、風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合儲能系統(tǒng)便可組成一個小系統(tǒng)，再通過微電網(wǎng)技術(shù)便可接入智能配用電網(wǎng)，進行能量交互，實現(xiàn)家庭用戶的發(fā)電。

（5）智能家居。在智能家居這方面，通過智能交互終端，對家庭用能設(shè)備信息采集、監(jiān)測、分析及控制進行用電方案設(shè)置，實現(xiàn)家電聯(lián)動，可通過電話、手機、遠程網(wǎng)絡(luò)等方式實現(xiàn)家居的監(jiān)控與互動，查詢用電基本信息及三表抄收等其他增值服務(wù)。

1.2新型互動業(yè)務(wù)

智能用電小區(qū)的用電業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)接入帶寬、實時性、可靠性、安全性的需求持續(xù)增加，傳統(tǒng)的接入方式將不能滿足需求。電力光纖接入是一個逐漸成熟的過程，現(xiàn)階段提出智能用電小區(qū)的寬帶無線接入作為光纖接入的補充，能夠較好地彌補光纖通信組網(wǎng)的不足，同時，還提供高帶寬、可靠的數(shù)據(jù)傳輸以及靈活的組網(wǎng)方式，以滿足智能電網(wǎng)多種業(yè)務(wù)的要求。

二、寬帶無線綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計方案

寬帶無線綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)基于寬帶無線接入技術(shù)開展各類智能用電業(yè)務(wù)。在智能用電小區(qū)，通過用電信息采集、雙向互動服務(wù)等技術(shù)綜合應(yīng)用，實現(xiàn)小區(qū)的智能化用電服務(wù)，實現(xiàn)電網(wǎng)與用戶電力流、信息流、業(yè)務(wù)流雙向互動。

2.1智能用電小區(qū)用電通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

（1）互動層。智能用電小區(qū)的互動層中，智能設(shè)備如智能電表、家電、安防等通過部署在周圍的傳感器和互動終端采集信息，通過網(wǎng)關(guān)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)層。對于新型互動業(yè)務(wù)，智能電表可實現(xiàn)分布式電源雙向供電模式下雙向獨立計量，可實現(xiàn)動態(tài)浮動電價下的快速響應(yīng)、快速切換、電價實時結(jié)算等功能。通過放置終端設(shè)備可以開展多渠道自助服務(wù)，如電費雙向自動結(jié)算，還能對客戶進行在線用電安全監(jiān)測與故障的自動診斷等。

（2）網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層的功能主要是將互動層收集上來的信息通過電力通信網(wǎng)傳送到電力服務(wù)平臺。這部分包括電力寬帶接入專網(wǎng)和寬帶接入公網(wǎng)兩部分。其中電力寬帶接入專網(wǎng)部分包括電力光纖網(wǎng)和寬帶無線接入網(wǎng)，其主要覆蓋配用電網(wǎng)開關(guān)站、配用電室、環(huán)網(wǎng)柜、柱上開關(guān)、公用配用電變壓器、配用電線路等的通信網(wǎng)絡(luò)，智能用電公變出口至用戶電表、電動汽車充電站、分布式能源站點，并向下延伸至傳感器網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)關(guān)。

（3）應(yīng)用層。網(wǎng)絡(luò)層將信息通過電力主干網(wǎng)傳到應(yīng)用層，即電力控制平臺和后方控制中心。這樣傳感器采集到的信息由網(wǎng)絡(luò)層經(jīng)骨干網(wǎng)傳到電力平臺，自動對電網(wǎng)實時運行狀況進行分析、判斷，實時調(diào)整并計算出最優(yōu)調(diào)整指令。依托智能用電技術(shù)平臺，提供滿足電網(wǎng)發(fā)展及客戶需求的智能化應(yīng)用，整合供用電資源，自動生成最優(yōu)的客戶業(yè)擴方案。

最底層的是小區(qū)中用戶的各種業(yè)務(wù)信息，包括用戶用電信息、用電設(shè)備狀態(tài)信息、用戶請求服務(wù)信息等。通過數(shù)據(jù)采集模塊，用戶的用電信息被收集起來，傳到上層的中央控制單元。

2.2智能用電小區(qū)軟件平臺的設(shè)計

智能用電小區(qū)中基于寬帶無線的通信平臺的建設(shè)旨在建立以客戶為中心的供需雙方互動協(xié)調(diào)工作機制；普查用電服務(wù)、用電管理相關(guān)客戶和電網(wǎng)數(shù)據(jù)資料，建立更深層次的電網(wǎng)設(shè)備和客戶基礎(chǔ)資料的對應(yīng)拓撲關(guān)系。智能用電小區(qū)軟件平臺根據(jù)用戶的不同要求提供不同的互動服務(wù)信息，如圖2所示。

圖2 “智能用電小區(qū)軟件平臺”

智能用電小區(qū)的軟件平臺是智能用電小區(qū)提供人性化管理、連接客戶的橋梁。在智能用電小區(qū)中，將用戶智能交互終端連接配套社區(qū)軟件，實現(xiàn)物業(yè)管理、社區(qū)服務(wù)、社區(qū)電話、可視門禁等智能化功能?；诰W(wǎng)絡(luò)化、人機交互、融合業(yè)務(wù)與功能的原則，憑借用電信息采集系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平臺，直接向用戶顯示用電信息、用電方式、告警信息以及電價政策等相關(guān)內(nèi)容；對于居民用戶，將用電信息采集系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)向用戶家庭延伸，可在家中安裝用電顯示終端，終端顯示可直接連接到家庭電氣線路上，以采集器或電能表為網(wǎng)關(guān)，通過寬帶無線通道自動監(jiān)測自家電能表。建立用戶與電力公司之間實時連接、互動、開放的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的有機融合，滿足雙向互動營銷需求，實現(xiàn)通信與能源一體化服務(wù)。

三、結(jié)論

開展智能用電小區(qū)建設(shè)是為了研究智能電網(wǎng)先進技術(shù)如何應(yīng)用于居住區(qū)。在用電通信網(wǎng)中開展基于寬帶無線接入技術(shù)的無線專網(wǎng)建設(shè)一方面可以盡快滿足用電領(lǐng)域的現(xiàn)實通信需求，另一方面可以借此為電力專網(wǎng)搶占并儲備寶貴的頻譜、站址資源。作為電力光纖網(wǎng)的補充和延伸，將寬帶無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于電力寬帶接入網(wǎng)建設(shè)，通過無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋解決配電用電信息采集、居民數(shù)據(jù)與話音的接入問題。用戶根據(jù)需要將信息通過寬帶無線網(wǎng)絡(luò)傳回后方控制中心，為電力管理實現(xiàn)現(xiàn)代化和智能化提供了可靠的通信保障。