探討智能用電技術(shù)的應(yīng)用

姚杭東

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們對(duì)于電力的要求已經(jīng)越來(lái)越高，智能用電技術(shù)也開(kāi)始逐步進(jìn)入人們的日常生活中。智能用電技術(shù)可以打破傳統(tǒng)用電模式中的用電浪費(fèi)、用電不足等現(xiàn)象。因此，要積極推動(dòng)我國(guó)電力向智能化，信息化方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能用電;發(fā)展;應(yīng)用

一、智能用電及研究現(xiàn)狀

（一）智能用電概念

智能用電就是解決我們?cè)趯?shí)際生活用電更加智能便捷的問(wèn)題。它可以帶給我們更加合理的電力調(diào)配方案，并解決低碳減排的問(wèn)題。它憑借物聯(lián)網(wǎng)的高效快捷，可以將眾多小區(qū)用戶融為一體，便于管理。區(qū)別于現(xiàn)在普通家庭里智能用電體現(xiàn)在節(jié)約、便利，它帶來(lái)的是一種全新的生活體驗(yàn)。作為國(guó)家大力提倡的智能電網(wǎng)的一部分，它能夠使電網(wǎng)管理者合理調(diào)配電力，可以讓管理者與用戶一對(duì)一接觸，更快速解決實(shí)際問(wèn)題。

（二）國(guó)內(nèi)外智能用電的研究現(xiàn)狀

歐洲借助于Address項(xiàng)目，將自身電網(wǎng)與居民相結(jié)合，以此合理分配電的使用。美國(guó)是世界上比較早開(kāi)發(fā)智能電網(wǎng)的國(guó)家，技術(shù)比較成熟，正在穩(wěn)步推進(jìn)智能用電的實(shí)施。日本則是建立智能社區(qū)，平衡自身電力，以達(dá)到自身的相互協(xié)調(diào)。中國(guó)的智能用電發(fā)展迅速，積累了大量寶貴的經(jīng)驗(yàn)。從2004年開(kāi)始，國(guó)家電網(wǎng)陸續(xù)在上海、山東、甘肅實(shí)施智能用電，最出名莫過(guò)于2010年上海世博會(huì)時(shí)，國(guó)家電網(wǎng)運(yùn)用智能用電調(diào)配電力，從而保障了能源的供給以及完備。

二、智能用電技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）智能電表

智能電表是量測(cè)系統(tǒng)的一種，它可以實(shí)現(xiàn)信息流的雙向傳遞。即通過(guò)獲取來(lái)自于不同用電設(shè)備的用電數(shù)據(jù)，且與電網(wǎng)的運(yùn)行情況相結(jié)合，為用戶分析并得出節(jié)能的建議。智能電表通常具有如下幾方面的功能：自動(dòng)采集數(shù)據(jù)、斷電管理、動(dòng)態(tài)計(jì)費(fèi)、雙向通信、需求響應(yīng)用于負(fù)載控制。關(guān)于智能電表的設(shè)計(jì)制造，存在著兩種解決方案：第一，先通過(guò)一個(gè)采集設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，再利用分類(lèi)算法辨識(shí)數(shù)據(jù);第二，分別使用多.個(gè)采集設(shè)備直接對(duì)各個(gè)用電器的進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。其中，第一種解決方案主要通過(guò)模式識(shí)別算法，對(duì)不同用電特征的用電器進(jìn)行分類(lèi)，從而得到各用電器的用電情況，可節(jié)約設(shè)備成本。與第一種相比較，第二種則需要更多的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，用于對(duì)每個(gè)用電器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，所需成本相對(duì)較高。并且一些用電器還存在安裝困難，需要額外的通信協(xié)議來(lái)支持等問(wèn)題。

（二）智能用電插座

智能用電插座是一種針對(duì)用電環(huán)節(jié)智能化的解決方法，它具有方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)，智能用電插座可將來(lái)自各用電器的用電數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦╇姴块T(mén)，進(jìn)而為供電部門(mén)調(diào)整有效裝機(jī)容量提供了實(shí)際的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。此外，智能用電插座還可依據(jù)電價(jià)政策、電網(wǎng)運(yùn)行狀況等，自動(dòng)決策最優(yōu)的運(yùn)行方式，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

（三）智能家居能效管控系統(tǒng)

智能家居能效管理系統(tǒng)是智能用電和智能家居相結(jié)合的產(chǎn)物。智能家居系統(tǒng)的整個(gè)工作流程如下：由傳感器采集光照強(qiáng)度、濕度、溫度等數(shù)據(jù)，經(jīng)單片機(jī)進(jìn)行信號(hào)處理;然后，經(jīng)由Wi一Fi芯片接入家庭網(wǎng)絡(luò)，此前處理所得數(shù)據(jù)便可發(fā)送至服務(wù)器，并存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)中。此外，若用戶發(fā)出啟停指令，單片機(jī)則需對(duì)指令進(jìn)行解讀，并將啟停命令轉(zhuǎn)換為高電平或低電平信號(hào)，達(dá)到控制用電器的目的。

（四）公寓用電智能管理系統(tǒng)

根據(jù)公寓用電安全管理開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的用電智能管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)每個(gè)房間電量的采集、計(jì)算、顯示、保存、查詢等功能，可以及時(shí)對(duì)過(guò)載的寢室發(fā)出預(yù)警，避免火災(zāi)發(fā)生。

（五）智能用電系統(tǒng)

綜合運(yùn)用了自動(dòng)控制、電能實(shí)時(shí)計(jì)量、通信等現(xiàn)代技術(shù)手段，以達(dá)成電能消費(fèi)的可見(jiàn)、可控，方便于電能消費(fèi)的計(jì)劃性及有效規(guī)劃。通常，一個(gè)智能用電系統(tǒng)包括一個(gè)智能用電網(wǎng)關(guān)和多個(gè)智能插座。與普通用電插座相比較，智能插座在作為電源接口的基礎(chǔ)上，還具備自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制，以及對(duì)用電器進(jìn)行電能消耗實(shí)時(shí)計(jì)量等功能;并且，智能插座可通過(guò)Zigbee等通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與智能網(wǎng)關(guān)的通信連接，實(shí)時(shí)采集電能消耗的數(shù)據(jù)、啟停等命令、實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控等，智能網(wǎng)關(guān)充當(dāng)著整個(gè)智能用電系統(tǒng)的管理者、控制中心。此外，智能網(wǎng)關(guān)還具有電信網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)訪問(wèn)機(jī)制，可更加方便的管理整個(gè)用電系統(tǒng)。

三、發(fā)展智能用電技術(shù)所需要的支持

首先要得到技術(shù)方面的支持，包括技術(shù)人員以及技術(shù)產(chǎn)品。就如對(duì)于交互網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的實(shí)施應(yīng)用，最開(kāi)始需要的就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員對(duì)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)。智能用電技術(shù)的發(fā)展除了需要技術(shù)方面的支持外，政策性方面的支持也是必不可少的。國(guó)家現(xiàn)在大力提倡培養(yǎng)科技創(chuàng)新型人才，在國(guó)家大力推行科技化、數(shù)據(jù)化的背景下，發(fā)展智能用電技術(shù)勢(shì)在必行。除了需要技術(shù)型和政策性的支持之外，人們的擁護(hù)和支持也是必不可少的。人們現(xiàn)在對(duì)于生活水平所持有的期望值越來(lái)越高，對(duì)于數(shù)據(jù)化，信息化的生活業(yè)務(wù)方面也是喜聞樂(lè)見(jiàn)的。由此可見(jiàn)，智能用電技術(shù)的發(fā)展在所需支持方面都是十分積極有益的。

四、結(jié)語(yǔ)，

我國(guó)智能用電技術(shù)通過(guò)與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)電力技術(shù)在用戶家庭的全面智能化，數(shù)據(jù)化建設(shè)。政策和社會(huì)環(huán)境對(duì)于智能化電力技術(shù)的發(fā)展都提供了十分有利的條件，國(guó)家電網(wǎng)公司及相關(guān)部門(mén)應(yīng)該抓住機(jī)會(huì)，對(duì)智能化電力技術(shù)進(jìn)行大力的研發(fā)推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃莉，衛(wèi)志農(nóng)，韋延方，孫國(guó)強(qiáng)，孫永輝，柳勁松.智能用電互動(dòng)體系和運(yùn)營(yíng)模式研究[J]電網(wǎng)技術(shù)，2013，37（08）：2230-2237.

[2]楊永標(biāo)，顏慶國(guó)，王冬，楊斌，高輝。居民用戶智能用電建模及優(yōu)化仿真分析[D]電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2016，40（03）：46-51.