国家电网公司智能电网“智能样板间”

国家电网公司智能电网—“智能样板间”

参观小结

1 前言

1.1 中国电信“5A数字家庭”

2010年中国国际通信展会上，中国电信在我的e家展区重点展示了面向家庭客户的新业务，为家庭呈现出体现融合与自由沟通的5A数字家庭生活模式。5A数字家庭即每个家庭成员（Anyone），无论什么时候（Anytime），无论在哪（Anywhere），都可以通过手机、电脑和电视（Anyway），自由掌控家庭娱乐、安防、购物、沟通、商务，一站式全面满足生活所需（Anything）。

1.2 国家电网“智能电网”

智能电网（smart power grids），就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。

在国家电网公司的坚强智能电网的标准体系规划中，不仅对“发电”“输电”“变电”“配电”“用电”等各个环节进行了规划，还在“通信信息”环节进行了规划。

1.3 三网融合和四网融合

三网融合是指电信网、计算机网和有线电视网三大网络通过技术改造，能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务。在现有的三网（电信网、计算机网和有线电视网）融合的基础上加入电网，成为四网融合。

智能电网概念初期，国家电网曾经提出概念：广播电视网、互联网、电信网和智能网四网融合。政府定调三网融合，没有考虑智能电网，电力光纤入户随即变身为“在实施智能电网的同时服务三网融合战略，降低三网融合实施成本”，国家电网拟借助可同时提供语音、数据、视频等业务的网络平台，加入三网融合竞争，并力图在物联网发展中占据一席之地。

银川电信企业信息化部针对市场和技术形势，针对国家电网在银川市建立的“智能样板间”做了实地考察。

本文就“智能样板间”做了全面介绍，针对物联网和智能家电部分，做了详细说明。

2 国家电网公司智能电网“智能样板间”

职能样板间结构图

国家电网正在推进"电力光纤到户"。利用把光纤嵌入低压220~380伏电缆的新型电缆（OPLC ），既可送电，又可搭载互联网和电信、广播电视信号，实现了"四网融合"。 样板架构可以依照智能不同，划分为五个部分：

1、 供电服务&数据服务局端设备

2、 家庭供电设备

3、 数据业务

4、 物联网与智能家电

5、 入网式传感仪表

2.1供电服务&数据服务局端设备

2.1.1 供电服务

传统的低压供电，由电力部门提供电力传输和用电计费，智能电网中，对电费的计算较传统方式有很大改变，将过去的单一电价，分成高峰，平时，低估计价；每月用电总量少用优惠，多用加收费用。鼓励居民节约用电，削峰填谷。 1 3 3 4 5 2 OLT ONU

2.1.2 数据功能（电信网&互联网&广播电视网）

电力光纤入户之后，除能满足智能电网的数据功能外，用户电话、电视、宽带的数据传输功能也能一举搞定。

2.1.3 OPLC：光纤复合低压电缆

OPLC：光纤复合低压电缆；英文名称：Optical Fiber Composite Low-voltage Cable

国家电网公司继OPGW、OPPC之后推行的又一个光纤复合电缆产品。该产品集光纤、输电铜线、铜信号线对于一体，可以解决宽带接入、设备用电、应急信号传输等问题；通过PON技术，可以实现数据、语音、视频业务的传送和电表数据的透明传输,实现基于物联网技术的电力远程抄表、通知及缴费。客户可以通过用户端拨打IP电话、上网、点播视频节目、观看高清电视，建立与电网互动的智能用电家庭。

光纤复合低压电缆结构图

2.2家庭供电设备

2.2.1光伏发电

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，太阳能电池产生的电为直流电。国家电网公司在宁夏的只能样板间使用的是3000峰瓦的太阳能电池板。

2.2.2并网逆变器& 离网逆变器

逆变器又称电源调整器，逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置，主要用于把直流电力转换成交流电力。

交流光伏发电系统中，逆变器是不可或缺的一个部分，光伏离网型逆变器与光伏并网型

逆变器在主电路结构上没有较大区别，主要区别在光伏并网型逆变器需要考虑并网后与电网的运行安全。也就是同频；同相；抗孤岛等控制特殊情况的能力。而光伏离网型逆变器就不需要考虑这些因数。

光伏发电除了满足用户自身使用外，多余的电可以通过网络卖给国家电网公司。

2.3数据业务

因OPLC的使用，电力光纤成为了光纤入户的一种方式，在电力光纤上，可以承载IP 电话，上网，广播电视等业务。

2.4物联网与智能家电

2.4.1物联网

英文名：Internet of Things（IOT），也称为Web of Things。

物联网被视为互联网的应用扩展，应用创新是物联网的发展的核心，以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。

物联网是指通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

2.4.2智能插座、智能家电

智能插座具有433MHz通信模块。实时采集电器的用电信息，并可通过智能交互终端远程控制电器开关，实时监控电器的工作状态，帮助用户合理用电，经济用电。

智能交互终端是一个定制的平板电脑，可以使用Android、Ubuntu等操作系统，通过定制的管理软件，对智能家电和各传感器进行控制。

智能插座和智能交互终端

智能家庭网关具备家庭控制枢纽及无线路由两大功能，一侧负责具体的安防报警，家电控制，用电信息采集。通过无线方式与智能交互终端等产品进行数据交互。

智能家庭网关