智能化用电小区建设技术方案

络隔离设备。如下图所示，小区配电自动化、电动汽车充电桩管理属于
生产控制大区，用电信息采集、95598网上互动业务内网属于管理信息
大区，95598互动外网和小区物业管理系统属于外网。生产控制大区与
管理信息大区通过隔离装置
生产控制大区
管理信息大区
外网
进行安全防护。管理信息大
区与外网通过强隔离装置进
小区配电自动化 电动汽车充电管理
配网运维中心。 • 设备位置：每个配电室摆放1面配电自动化柜，其中含有
配网子站和通讯设备的屏柜摆放在新设置的样板间的屏柜 布置小室。配电柜与子站屏柜之间用光纤通讯。配网子站 屏柜与用电信息主站之间也用光纤通讯，之间加物理隔离 装置。
智能化用电小区
4. 实施方案
功能描述： 通过配电终端，实现对配电房高、低压线路上的三相电流、 三相电压、有功、无功、频率、功率因数等线路参数的采集（遥 测量的采集）；还可以实现线路上开关位置、储能、过负荷、三 相故障、零序过流、零序过压、蓄电池活化、交流输入异常等遥 信信息的采集（遥信量的采集）。也可以通过信息输入（如故障 指示器等）实现对线路上遥信和遥测或者某些保护信息（如零线 断线保护信息）的采集；实现运行监控信息的图形化管理和状态 自动报警功能。
ห้องสมุดไป่ตู้正向隔离
强隔离
行安全防护；95598互动外
95598 互动内网
95598 互动外网
网和小区物业管理系统之间 通过SSL加密协议和隔离软
数据专用网
正向隔离
用电信息采集
防火墙
软 隔 离
外网
件进行安全防护。
配电终端
充电桩
物业管理系统
智能化用电小区
4. 实施方案
① 用电信息采集 智能小区用电采集系统采用国网信通智能用电信息采集系
10
统一展示平台
在物业展示区，通过电子公告屏展示电动汽车充电桩系统、小区配电自 动化系统、用电信息采集系统和物业管理系统等综合信息。
智能化用电小区
3. 信息安全
智能用电小区涉及多系统间、系统与客户间的信息交互，遵循电监
安全要求，将信息按照安全等级划分为不同区域，将通信网络划分为信
息内、外网，在不同安全分区、不同网络之间，采取安全措施和加装网
distribution terminal unit（即DTU，站所终端）。 • 配电子站：为优化系统结构层次、提高信息传输效率、便于配电
通信系统组网而设置的中间层，实现所辖范围内的信息汇集、处 理或配电网区域故障处理、通信监视等功能。
智能化用电小区
4. 实施方案
• 二次安防设备：配置丛向安全防护设备，物理隔离装置等 • 视频监控设备：监视配电房和控制室的视频图像，传送到
智能化用电小区
4. 实施方案
计量计费系统主要由计量 部分和计费部分组成，计量部 分由交流电能表和用电采集终 端组成；计费部分由计费工作 站与服务器组成。用电采集终 端采集各个交流电能表的实时 电量信息，通过本地工业以太 网与计费工作站通讯，将整个 电动汽车充电站的总电量、各 充电桩的每次充电量传送到后 台进行处理，并把电量和计费 信息存储到数据库服务器中。
3
电动汽车 通过充电桩计量、控制装置，统计分析用户充电要求，调配客户充电时 充电桩管理 段和充电容量，实现电动汽车有序充电和能效管理
4
智能用电服务 建设95598互动平台，实现智能小区信息展示业务、智能小区用户互动业 互动平台 务、智能家电管理业务、小区故障快速定位
5 自助缴费终端 在小区物业安装自助缴费终端设备，方便小区客户缴纳电费、信息查询
6
智能家居
通过智能交互终端、智能插座实现对家用电器设备信息采集、监测、分 析及控制，实现家电联动
7 光伏发电 满足分布式能源接入，使用和控制
8 三网融合 采用光纤复合电缆和EPON技术，实现光纤到户，服务三网融合
9
水、气表集抄
水务、天然气公司将数据发送到物业管理系统，物业管理系统将数据下 发至智能交互终端，通过智能交互终端可查询水、气表信息
两个小区采用相同模式：交流桩分散布置于停 车位，交流桩电源从专用的电源箱引取，控制室内 设监控后台。监控后台和充电桩之间通过通讯线连 接，通讯方式可选择现场总线(CAN网)，串口通讯 和以太网，距离较远时可选择通过光纤传输。
***站
95598互动管理 系统
物理隔离装置
监控管理系统
交换机 计通 量讯
光纤设备 #10桩 1#小区
智能化用电小区
2. 实施原则
• 实用性：智能用电小区的设计和建设以居民客户智能用电的实际 需求为根本出发点，小区要有实际客户参与试用，取得具有实际 意义的数据；
• 先进性：综合采用先进的智能用电、信息、通信技术先进理念； • 前瞻性：考虑智能电网客户服务的发展需求和智能电网各类业务
发展需求。 • 示范性：智能用电小区应充分考虑示范价值，形成在国网公司系
除。 • 配电自动化信息查询：通过智能用电小区95598网上扩展系
统，对低压配电自动化系统中设备信息以及运行状态实现 集中展示和关联信息分析查询。
智能化用电小区
4. 实施方案
• 网上充电桩业务：充电桩信息展示、客户充电信息查询、充 电桩预约充电申请等，还可查询充电桩当前使用情况和地理 位置。
智能化用电小区
智能化用电小区建设 技术方案
2016年7月
智能化用电小区
1. 系统概述
采用光纤复合电缆和电力线载波等先进通信技术，构建覆 盖小区的通信网络，在智能用电小区建立电网公司与电力客户 的双向互通渠道，解决用电信息采集、小区配电自动化、 95598社区智能用电服务互动平台、分布式能源接入控制、电 动汽车有序充电及能效管理、智能家居等问题，为用户提供双 向互动服务和三网融合服务，建立智能节电模式，实现低碳环 保、安全舒适、便利快捷的供用电服务，积极探索小区低压配 电管理及供用电服务的新型运营模式。
以太网线 485线 电力线 光纤
居民用户
集中器( 宽带载波)
485 总线
公配变考核关口（F5 ）
4. 实施方案
智能化用电小区
小区采用“485电能表+EPON+ 光纤”方式采集用电信息，对居民 OLT 客户每三层设置一个ONU，对于独
立放置的计量点可单独设置一个
ONU，直接通过485接口采集电表
ONU
配电终端通过以太网通讯、光纤通讯等多种方式将采集到的信息 传送给配电子站，配电子站可以同时接收和发送多台配电终端的信息和 控制命令，并且与配电主站通讯，可以实现对配电主站的信息转发和命 令转发，从而实现了配电主站对配电房线路监控。
智能化用电小区
4. 实施方案
③ 电动汽车充电桩
两个小区停车场拟建电动汽车充电设施，共25 个电动汽车充电桩。两个小区合并组成后台管理系 统。除充电桩外，后台系统还包括充电桩管理控制 子系统和计量计费子系统，充电桩电能表采用 RS485接口，通过内网实现充电桩计量（用电信息 采集）和充电桩监测及控制；统计分析客户充电要 求，合理调配客户充电时段和充电容量，实现按时 段错峰填谷和按配变负载调控的能效管理功能。
统，主站置于市公司客户服务中心，接入公司内网，并在供电 局设置工作站用于对现场设备管理。
系统以双向、宽带通信信息网络为基本特征，实现低压电 力客户的“全覆盖、全采集、全费控”，系统的结构如下图所示 ：
4. 实施方案
智能化用电小区
4. 实施方案
OLT
光纤
ONU
RJ45
智能化用电小区
采集系统主站
采集器 （ 宽带载波）
智能化用电小区
4. 实施方案
故障自动检测与隔离：小区配电自动化对配电系统的故障进行自 动诊断、自动隔离（需要待配网主站建立以后才能进一步完善），以减 少故障停电范围，恢复非故障段供电。及时告知小区客户故障信息，并 协调各部门进行快速故障处理。
实现视频监控：在小区配电室（站）等重要区域安装视频监控设 备，并把监控信息及图像传递到配网运维中心。系统结合用电信息采集 的数据，通过分析用电信息采集系统和配电自动化系统上传的信息，实 现了低压故障的精确定位。
智能化用电小区
4. 实施方案
④ 智能用电服务互动平台
智能化用电小区95598网上互动业务扩展功能包括：与现 有95598门户网站集成，实现智能小区信息展示业务、智能小 区客户互动业务、智能家电管理业务。
智能用电服务互动平台通过内网中间库和外网数据库接受 来自小区的用电服务互动信息，实现与小区配电自动化系统、 充电桩管理系统、用电信息采集系统、物业管理系统连接。 • 系统用户管理：系统用户、系统管理员的增加、修改、删
智能化用电小区
2. 整体方案
序号 功能名称
具体功能
1
用电信息采集
采用光纤复合电缆和EPON技术，实现光纤到户到表，实时获取用电信息； 通过宽带集中器、采集器、智能电能表，实现用电信息采集
2
小区配电 自动化
具 备 配 电 SCADA、馈线自动化、与相关应用系统互连等功能。实现对小 区低压配电房配电网的运行监视和控制，以及对居住区供用电状况的监 控和故障迅速响应
智能交互 终端
用户终端
水电气 集抄
光伏发电
智能家电
智能化用电小区
2. 整体方案
技术特点： • 用电信息采集试点了EPON技术和宽带PLC技术； • 低压配电自动化实现了从10kV高压至380V低压的运行监
视，并结合用电信息采集的数据，实现了低压故障的精 确定位； • 电动汽车充电桩管理实现对充电桩按时段错峰填谷和按 配变负载调控的能效管理功能； • 光伏发电实现了并网接入和监控，并具备倒送电保护等 安全防护功能； • 智能家居实现了与客户的交互功能，展示了未来家居的 新型用电体验； • 使用PFTTH、EPON等通信技术，实现电力光纤到户，服务 三网融合。
智能化用电小区
2. 整体方案
客户现场管理 系统
市电力公司
用电信息采集 系统
信 息 隔 离 装 置
中间数 据库
强 隔 离 装 置
95598 互动网站
供电局
用电信息 系统工作站
配电自动化 工作站
智能小区
信息隔离装置
小区配电自动 化系统
电力综合数据网
信息隔离装置 充电桩系统
智能家居
物业主站
公网
InterNet IPTV PSTN
信息，上送小区用电信息采集OLT
，实现小区用电信息采集，结构
如右图所示：
用电信息 采集主站
485线 电力光纤
住户电表 公配变考核关口
智能化用电小区
4. 实施方案
数据接口包括三个方面的工作： 一是客户档案的获取，本采集系统所需的用电客户档案 信息由公司现有CSM系统负责提供； 二是本采集系统负责将采集的用电信息数据交换至CSM 系统，由CSM系统完成相应的营销业务应用； 三是本采集系统负责将采集的用电信息数据(主要是曲 线数据等)交换至95598互动网站，通过物业管理系统主站完 成95598互动网站与客户智能交互终端的双向信息交互。
实现电力光纤到户，构建覆盖小区的通信网络；建设用电信息 采集、小区配电自动化、电动汽车充电桩管理、智能家居、光 伏发电系统等功能模块，实现了小区各种信息的采集、分析、 处理、控制，实现小区相关子系统的信息综合利用，与小区物 业管理子系统和智能用电小区95598网上互动业务实现集成。通 过小区物业展示大厅的电子公告屏，实现了对智能用电小区系 统的综合展示；通过样板间的电视屏和智能交互终端，实现了 对智能家居和光伏发电的综合展示。
交换机 计通 量讯
光纤设备 #15桩 2#小区
4. 实施方案
智能化用电小区
以太网
监控工作站
通讯管理机 I II
CAN I CAN II
1# 充电桩
2# 充电桩
3# 充电桩
4# 充电桩
•••
N# 充电桩
充电桩管理系统由后 台、通讯管理机和充电桩 组成。充电桩管理系统具 备对充电桩运行状态的综 合测控保护能力如运行状 态监测、故障状态监测、 充电计量和充电过程的联 动控制、短路保护、过流 保护等功能。
智能化用电小区
4. 实施方案
② 配电自动化 智能用电小区配电自动化，实现对小区低压配电房配电网的运
行监视和控制，具备配电SCADA、馈线自动化、与相关应用系统互连 等功能，主要由配电主站、配电终端、配电子站、二次安防设备和 通信通道等部分组成，还有视频监控功能。 • 配电主站：主要实现配电网数据采集与监控等基本功能。 • 配电终端：安装于低压配电房的远方监测、控制单元的监控终端
统和面向各级政府、社会具有示范效果的试点应用； • 展示性：通过直观形式，有效宣传智能用电的清洁高效、低碳环
保、友好互动的新型理念，展示国网公司的良好形象； • 推广性：智能用电小区的建设中要积极积累建设经验，充分分析
和利用运行数据，注重成果的推广价值。
智能化用电小区
2. 整体方案 采用PFTTH（光纤复合缆）技术和EPON无源光网络通信技术