摘要:智能電網(wǎng)建設(shè)如何走好第一步至關(guān)重要。從技術(shù)層面來講,智能電網(wǎng)通過對“三網(wǎng)”的融合,將現(xiàn)在先進(jìn)的通訊手段、信息化技術(shù)、控制技術(shù)、計算機技術(shù)與物理電網(wǎng)結(jié)合起來,把智能電網(wǎng)變成一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),充分體現(xiàn)出“智能”的效果。從“三網(wǎng)融合”的一般概念,“三網(wǎng)融合”工程應(yīng)是社會資源整合工程,投資構(gòu)成及管理維護(hù)方式,技術(shù)路線等方面予以闡述。
關(guān)鍵詞:三網(wǎng)融合;電力光纖;智能小區(qū);電力營銷
作者簡介:鄒莉(1980-),女,遼寧普蘭店人,國網(wǎng)遼寧省電力有限公司普蘭店供電分公司客戶服務(wù)中心,工程師。(遼寧 普蘭店
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中圖分類號:F274 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)09-0208-02
國家電網(wǎng)公司總經(jīng)理劉振亞在《智能電網(wǎng)與第三次工業(yè)革命》一文中提出:“建設(shè)智能用戶管理與雙向互動平臺,讓普通家庭能夠通過智能電網(wǎng)實現(xiàn)用戶能源管理、移動終端購電、水電氣多表集抄、綜合信息服務(wù)、遠(yuǎn)程家電控制等,全面提高百姓生活智能化水平?!?/p>
智能電網(wǎng)是電力發(fā)展的必然趨勢,美、歐發(fā)達(dá)國家的“智能電網(wǎng)”戰(zhàn)略已成為一項重要的國家戰(zhàn)略,在政府統(tǒng)一主導(dǎo)和支持下,集國家與之相關(guān)力量來制定和推動。
智能電網(wǎng)建設(shè)如何走好第一步至關(guān)重要。從技術(shù)層面上來講,智能電網(wǎng)通過對“三網(wǎng)”的融合,將現(xiàn)在先進(jìn)的通訊手段、信息化技術(shù)、控制技術(shù)、計算機技術(shù)與物理電網(wǎng)結(jié)合起來,把智能電網(wǎng)變成一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),充分體現(xiàn)出“智能”的效果。2009年以來,國家電網(wǎng)公司陸續(xù)出臺了實施統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)的綜合研究報告、關(guān)鍵技術(shù)研究框架、第一批重點項目實施方案等,最近兩年,又在一定范圍內(nèi)開展了“三網(wǎng)融合”的試點工程。筆者所在地區(qū)盡管沒有承攬“三網(wǎng)融合”試點小區(qū)的任務(wù),但是筆者對于這項新生事物還是抱有極大的興趣,進(jìn)而密切關(guān)注“三網(wǎng)融合”試點工程,并就“三網(wǎng)融合”與電力營銷的智能小區(qū)做以下闡述。
一、“三網(wǎng)融合”的一般概念
現(xiàn)行智能電網(wǎng)背景下的智能小區(qū)的概念:基于光纖通信技術(shù)和電力線寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建,采用雙向互動智能表計、用戶智能交互終端等技術(shù),建立用戶與電網(wǎng)之間實時連接、互動開放的數(shù)字網(wǎng)絡(luò),滿足電力供需雙向互動服務(wù)的需求。較之傳統(tǒng)的智能小區(qū)增強了互動性。小區(qū)內(nèi)用戶服務(wù)系統(tǒng)包括電力線寬帶網(wǎng)絡(luò)自動抄表系統(tǒng)、智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和社區(qū)服務(wù)增值系統(tǒng)三個子系統(tǒng),分別提供水、電、氣三表集抄、分布式電源接入(光伏)、家庭安全防范、家電控制、用電信息查詢、緊急求助、生活服務(wù)、物業(yè)管理、社區(qū)娛樂等功能?!叭W(wǎng)融合”必須明確以下幾個技術(shù)概念:
一是光纖復(fù)合低壓電纜OPLC(Optical fiber composite low-voltage cable)是指將光纖復(fù)合在低壓(380/220伏)電纜中,使電纜在傳輸電力的同時兼?zhèn)涔饫w通信功能。
二是無源光網(wǎng)絡(luò)PON(Passive Optical Network):這是一種新興的覆蓋最后一公里的寬帶接入光纖技術(shù)。PON技術(shù)采用點到多點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),其發(fā)出的下行光信號通過一根光纖經(jīng)由無源光分路器廣播給各用戶側(cè)終端設(shè)備ONU/ONT,實現(xiàn)單纖雙向傳輸。
三是電力光纖到戶PFTTH(Power Fiber to the Home)是指在低壓通信接入網(wǎng)中采用光纖復(fù)合低壓電纜(OPLC),將光纖隨低壓電力線敷設(shè),實現(xiàn)到表到戶。借助無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)技術(shù),實現(xiàn)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的“三網(wǎng)融合”。
二、“三網(wǎng)融合”工程應(yīng)是社會資源整合工程
“三網(wǎng)融合”試點工程是社會資源整合工程,是國家能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措。在社會經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的今天,資源消耗大于資源再生,資源緊缺日益凸顯。如何應(yīng)對嚴(yán)峻的資源問題已成為全球矚目并亟待解決的課題。
由于我國人口眾多,自然資源的人均占有量都在世界平均值以下: 水資源為1/4,森林資源為1/10,耕地資源為1/5(為美國的1/10),45種主要礦產(chǎn)資源為世界人均的1/2。作為發(fā)展中國家,實施積極的可持續(xù)的能源發(fā)展戰(zhàn)略,整合公共資源、有效節(jié)能減排更是迫在眉睫,意義重大。這是我國現(xiàn)階段國情和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的客觀需求。當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)在調(diào)整中,以能源可持續(xù)、最大限度提高資源利用率的資源整合為目標(biāo)的新的經(jīng)濟(jì)模式尚未形成,需要各級政府積極并持續(xù)努力。因此,現(xiàn)階段“三網(wǎng)融合”試點工程是具有普及性的社會工程而不是企業(yè)工程。
政府應(yīng)積極鼓勵、動員企業(yè)參與試點工程,通過試點加快研究并出臺相應(yīng)政策,科學(xué)平衡新的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)下的企業(yè)的利益關(guān)系,使社會資源整合工程加快由社會工程向企業(yè)工程轉(zhuǎn)化。
電力資源作為國民生產(chǎn)生活須臾不可離開的二次能源,是其他資源賴以發(fā)揮作用的基礎(chǔ),離開了電力資源,電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)均無法發(fā)揮其正常功能。同時,對電力資源的節(jié)約和清潔能源的接入都是降低一次能源消耗的有效途徑。因此,在國家能源戰(zhàn)略和公共資源整合的大背景下,國家電網(wǎng)公司根據(jù)“電力線戶戶通”的客觀實際,提出了“電力光纖到戶”的三網(wǎng)公共資源整合經(jīng)濟(jì)可行、安全可靠、高效可持續(xù)的解決方案。積極助力國家“三網(wǎng)融合”戰(zhàn)略,體現(xiàn)了履行社會責(zé)任積極行動。在此基礎(chǔ)上提出要建設(shè)智能用電小區(qū),提高電力系統(tǒng)人性化服務(wù)水平,促進(jìn)城市生活品味的提升。最大限度地拓展入戶光纖資源的增值利用空間。
三、“三網(wǎng)融合”的投資構(gòu)成及管理維護(hù)方式
2010年,國家電網(wǎng)公司電力光纖到戶試點工程建設(shè)正式全面啟動。該項工程的參與方應(yīng)為大型國企:電力、電信、電視(廣電)、水務(wù)、燃?xì)獾?。鑒于試點工程是創(chuàng)新工程的定位,參與各方都必須積極履行社會責(zé)任、出力出資、主動配合,共同把試點工程打造成符合國家戰(zhàn)略和具有強大生命力的精品工程。
基于電力光纖到戶的智能小區(qū)的建設(shè)本著參與各方“責(zé)任共負(fù)、風(fēng)險共擔(dān)、成本共攤、利益共贏、充分履行社會責(zé)任”的基本原則,采用誰受益、誰投資,誰投資、誰管理的合理模式開展項目建設(shè)、運營和維護(hù)工作。
1.工程投資構(gòu)成
開發(fā)商基于電力光纖到戶的智能小區(qū)實施主體,積極做到信道及管道資源的整合,要求采用電力光纖到戶內(nèi)外線設(shè)計,并將其通過電力光纖到戶而節(jié)省出的信道建設(shè)費用投入到小區(qū)智能化及新能源的接入建設(shè)中,適當(dāng)投入智能控制及新能源部分,從而提升園區(qū)的品位。供電公司投入光纖復(fù)合電力線增值部分及用電信息集抄和低壓配電自動化部分。三網(wǎng)接入運營商合理分?jǐn)傁鄳?yīng)的“三網(wǎng)融合”所用的EPON設(shè)備費用。
水、氣運營商自行承建小區(qū)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)并將水、氣表數(shù)據(jù)集成入小區(qū)的智能化平臺中。城市建筑設(shè)計院作為智能小區(qū)建設(shè)的重要基礎(chǔ)環(huán)節(jié),先行按照試點小區(qū)的電力光纖到戶設(shè)計模型進(jìn)行智能小區(qū)的設(shè)計。政府投入必要的創(chuàng)新工程牽引資金。
2.后續(xù)運行與維護(hù)
基于電力光纖到戶的智能小區(qū)在建設(shè)之初,同步建立可操作的后期運行維護(hù)機制。遵循的基本原則為:以功能的體現(xiàn)劃分維護(hù)界面,共用資源發(fā)生故障時共同維護(hù)。
供電公司負(fù)責(zé)電力的正常供應(yīng);配合三網(wǎng)(電話、寬帶、電視)信息通道故障判斷;負(fù)責(zé)與供用電功能相關(guān)的智能設(shè)備維護(hù);配合自來水、煤氣遠(yuǎn)抄系統(tǒng)的故障判斷;開發(fā)商負(fù)責(zé)智能化系統(tǒng)平臺的運行;故障判斷;組織共享平臺各方進(jìn)行故障處理。各方均有積極優(yōu)先配合的義務(wù)。水和燃?xì)夤痉謩e負(fù)責(zé)維護(hù)遠(yuǎn)抄水、氣表的正常運轉(zhuǎn)和故障更換。電信在項目運行期間提供良好信號源,負(fù)責(zé)維護(hù)電信運營設(shè)備良好運行,并與電力公司、有線電視公司建立系統(tǒng)運行維護(hù)信息溝通機制,聯(lián)合進(jìn)行系統(tǒng)的運行維護(hù)。有線電視公司在項目運行期間提供良好信號源,負(fù)責(zé)維護(hù)有線電視運營設(shè)備的良好運行,并與電力公司、電信公司建立系統(tǒng)運行維護(hù)信息溝通機制,聯(lián)合進(jìn)行系統(tǒng)的運行維護(hù)。供電公司、電信公司及有線電視公司分別負(fù)有配合另外兩方處理相關(guān)異常及故障的責(zé)任和義務(wù)。
四、“三網(wǎng)融合”的技術(shù)路線
1.實施區(qū)域的選擇具有代表性
以某市試點工程為例,該試點工程的規(guī)模為一個全功能示范園區(qū):包括45戶獨立別墅、36戶四層洋房;三個電力光纖入戶“三網(wǎng)融合”、三表遠(yuǎn)抄等選擇性基本功能示范區(qū)——100戶毗鄰別墅區(qū),600戶7~20層洋房園區(qū),700戶20~36層觀景洋房園區(qū)。
2.設(shè)計原則的合理性
一是可擴展性。例如:某市試點智能小區(qū)項目在選取光纖復(fù)合低壓電纜時就考慮到了以后的擴展性,在每處節(jié)點均預(yù)留了多余的纖芯以供未來新業(yè)務(wù)的上線,為今后物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)提供了通道。
二是安全性與可靠性。例如:某市試點智能小區(qū)試點項目在用戶“三網(wǎng)融合”服務(wù)系統(tǒng)與用電信息采集系統(tǒng)中分別建立了一套光纖網(wǎng)絡(luò),采用同纜不同芯的方式建設(shè)兩套EPON系統(tǒng),使兩種業(yè)務(wù)實現(xiàn)物理隔離,保證數(shù)據(jù)傳輸安全、穩(wěn)定。智能小區(qū)設(shè)計還在光纜與無源光網(wǎng)絡(luò)EPON設(shè)備的設(shè)計及社區(qū)主站服務(wù)器的設(shè)置方面均考慮了冗余備份,這些保障措施均可以增加整個項目的可靠性。
三是經(jīng)濟(jì)性。任何一項創(chuàng)新工程其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)都是其生命力的重要考量值,特別是貼近大眾的普及性創(chuàng)新工程,經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)就是決定性指標(biāo)。因此,設(shè)計中的資源統(tǒng)籌規(guī)劃和共享是考慮的重點,盡量將已有的基礎(chǔ)設(shè)施及技術(shù)融入試點項目。
四是示范性與可復(fù)制性。不同建筑結(jié)構(gòu)體現(xiàn)不同的設(shè)計特色。在高檔園區(qū)的功能設(shè)計全面、相互獨立且具備可選擇性,以便依檔次實施功能加減。例如:全國尚未有基于電力光纖到戶的別墅類項目完成,某市的試點小區(qū)有別墅也有低層洋房,設(shè)計及施工均采用了既先進(jìn)又具觀賞性的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備和工藝,功能完備,超前時尚,真正起到了可復(fù)制的示范性作用。
3.技術(shù)路線的正確性與連續(xù)性
充分考慮當(dāng)前主流成熟技術(shù)及其未來發(fā)展趨勢的有機關(guān)聯(lián),保證技術(shù)功能合理升級以避免重復(fù)建設(shè)。
某市試點智能小區(qū)的技術(shù)路線是采用最先進(jìn)的技術(shù)使小區(qū)用戶獲得最大便利。低壓通信網(wǎng)采用的是國家電網(wǎng)公司最新推出的OPLC及國際上主流的光纖到戶EPON設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)。用電信息采集系統(tǒng)則是通過OPLC敷設(shè)到集中表箱的光纖通過EPON設(shè)備的抄表ONU進(jìn)行用電信息的采集,其優(yōu)勢是數(shù)據(jù)的上傳速率大大增加。水務(wù)公司及燃?xì)夤咀孕薪ㄔO(shè)的采集系統(tǒng)做到不入戶抄表,并自動將其自有服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中的水氣表數(shù)據(jù)傳到智能小區(qū)的社區(qū)主站。安裝在用戶家中的智能交互終端可與社區(qū)主站直接通信查看三表數(shù)據(jù)、家庭用電信息、社區(qū)服務(wù)、社區(qū)廣告、公告信息及生活資訊等,同時具有可視對講和門禁控制功能。智能插座通過電力線窄帶通信向交互終端傳遞熱水器、空調(diào)等各種家電器的用電信息,并接受通斷電控制命令。高速電力線技術(shù)(PLC)支持住戶不同居室遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視。實現(xiàn)不同技術(shù)的高度融合與優(yōu)勢互補。
總之,智能小區(qū)帶來的便利是顯而易見的。用戶可以通過通訊系統(tǒng)(互聯(lián)網(wǎng)、手機、電話等)控制用電設(shè)備,為生活帶來更大的方便,也可以將用戶的安防設(shè)備與智能電網(wǎng)的信息系統(tǒng)結(jié)合起來,如果用戶家里發(fā)生了什么安防事故,就可以即時通知安全管理部門和用戶自己。除此之外,停電的次數(shù)也將大為減少、每次停電的恢復(fù)時間將大大縮短。其中,“三網(wǎng)融合”是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)和前提,這對于電力營銷將是一個嶄新的時代。
(責(zé)任編輯:孫晴)