智能配電網(wǎng)研究單位比較分析

一、美國(guó)太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(PNNL)

PNNL是美國(guó)能源部所屬的綜合性多學(xué)科是實(shí)驗(yàn)室，致力于推進(jìn)復(fù)雜化學(xué)、物理、生物體系的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)，為國(guó)家安全、能源、環(huán)境等方面的關(guān)鍵性挑戰(zhàn)提供科學(xué)的解決辦法。

PNNL致力于美國(guó)太平洋西北GridWise示范工程項(xiàng)目建設(shè)與實(shí)施，利用智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮用戶在電力系統(tǒng)中的互動(dòng)性，通過(guò)負(fù)荷需求響應(yīng)和智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，來(lái)充分利用電網(wǎng)實(shí)施，調(diào)動(dòng)電網(wǎng)輸送能力，為用戶提供可靠、低價(jià)、清潔的電能。

PNNL已經(jīng)建立了電網(wǎng)友好型裝置實(shí)驗(yàn)室，研究控制芯片在各種家用電器和裝置中的集成和應(yīng)用，并對(duì)電網(wǎng)友好型裝置對(duì)電網(wǎng)擾動(dòng)的響應(yīng)進(jìn)行測(cè)試。PNNL圍繞GridWise在負(fù)荷削減、分布式發(fā)電方面提供了示范。

在美國(guó)能源部資助下，PNNL與其他單位共同研發(fā)了GridLab-D軟件，集成了電力終端用戶、配電自動(dòng)化模型和其他軟件工具，仿真環(huán)境靈活，并可以進(jìn)一步集成在其他的第三方數(shù)據(jù)管理和分析工具中。

主要功能有：

電力系統(tǒng)潮流計(jì)算和控制，包括分布式發(fā)電和儲(chǔ)能裝置

終端用戶裝置技術(shù)、設(shè)備和控制

系統(tǒng)中任何裝置的數(shù)據(jù)收集

邊界條件管理，包括天氣和電器邊界數(shù)據(jù)

在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)具有配電系統(tǒng)能源資源模型、業(yè)務(wù)與仿真工具、零售市場(chǎng)建模工具、能量管理與運(yùn)行、SCADA控制模型和量測(cè)技術(shù)、電價(jià)波動(dòng)和偏差對(duì)用戶耗能影響性分析、尖峰負(fù)荷管理等擴(kuò)展功能。

二、美國(guó)加州智能電網(wǎng)解決方案供應(yīng)商(思飛信- SSN)

SSN提供各種硬件、軟件和服務(wù)以支持電力公司在一個(gè)整體網(wǎng)絡(luò)部署并運(yùn)行多種智能電網(wǎng)解決方案，包括高級(jí)電表、配電自動(dòng)化和需求側(cè)管理。

SSN以智能能源平臺(tái)為基礎(chǔ)，含有標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)、軟件和服務(wù)。智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中智能端點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)可收集信息并將其轉(zhuǎn)發(fā)給電力公司的后臺(tái)系統(tǒng)，包括能量管理、配電自動(dòng)化、電動(dòng)汽車管理等。

SSN開(kāi)發(fā)Utility IQ 應(yīng)用套裝包括先進(jìn)計(jì)量、停電偵測(cè)和網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用程序，并且支持與電力公司后臺(tái)辦公室應(yīng)用程序集成所需的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)站服務(wù)，并用于配置、升級(jí)和管理智能電力網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理軟件，可用于電力公司實(shí)驗(yàn)室、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)或作為 OEM 制造流程的一部分。UtilityIQ 先進(jìn)計(jì)量管理可與儀表的持續(xù)連接使智能電力網(wǎng)絡(luò)能夠提高能源效能，增加客戶計(jì)費(fèi)的準(zhǔn)確性，還可支持遠(yuǎn)程斷開(kāi)和重新連接服務(wù)，提供電力需求響應(yīng)計(jì)劃并改進(jìn)停電偵測(cè)和故障隔離能力。UtilityIQ停電偵測(cè)系統(tǒng)可以迅速識(shí)別停電和復(fù)電活動(dòng)，通過(guò)將斷電和復(fù)電與連接模式相關(guān)聯(lián)，消除了相關(guān)的推測(cè)工作。

直觀的 Web 界面或高級(jí) Web API 允許無(wú)縫集成其他關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用程序

計(jì)費(fèi)功能更準(zhǔn)確，人工抄表工作大大減少，設(shè)備和維護(hù)成本更低

安全管理終端設(shè)備的所有信號(hào)類型

在臨時(shí)斷電后自動(dòng)恢復(fù)數(shù)據(jù)

設(shè)備、儀表程序和固件升級(jí)的無(wú)線配置

部署“節(jié)能和電力需求響應(yīng)計(jì)劃”所需的企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序功能

自動(dòng)化停電和復(fù)電范圍確定和報(bào)告

迅速識(shí)別和確定停電/復(fù)電事故的范圍，甚至可以完成整個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)活動(dòng)

可擴(kuò)展、可編程的事件報(bào)警功能和跟蹤報(bào)告功能

按位置和嚴(yán)重程度顯示當(dāng)前的停電情況，使停電造成的影響降至最低，同時(shí)加快復(fù)電進(jìn)程

與 UtilityIQ 緊密結(jié)合，通過(guò)安全的 Web 服務(wù)和企業(yè)信息總線與第三方現(xiàn)有系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)輕松集成

充分利用智能電網(wǎng)內(nèi)在功能執(zhí)行停電和復(fù)電偵測(cè)

配電自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)部件管理對(duì)電力公司DA通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理。采用與UtilityIQ 應(yīng)用套裝相同的技術(shù)，滿足電力公司的擴(kuò)展性和冗余功能之需，其旨在減少現(xiàn)場(chǎng)診斷需求，通過(guò)集中的配置和維護(hù)極大提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)專業(yè)人員的效率。

主要功能包括：

對(duì)基于思飛信的 DA 通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理，包括以無(wú)線方式進(jìn)行配置和升級(jí)

具有電網(wǎng)識(shí)別能力的通信聯(lián)網(wǎng)，包括設(shè)備之間的關(guān)系以及設(shè)備所處的地理位置

電力公司級(jí)的可擴(kuò)展性和性能

可配置的實(shí)時(shí)的和歷史的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)信息，并在 Google 地圖/地球上顯示出來(lái)

對(duì)所管理網(wǎng)絡(luò)的任意部分進(jìn)行頻譜分析

豐富的部署選項(xiàng)，包括單一或聯(lián)合的 DA 和 AMI 網(wǎng)絡(luò)，以及以太網(wǎng)、串行或混合型接口

多種操作模式 - 托管管理與電力公司運(yùn)行;集成到 UtilityIQ 先進(jìn)計(jì)量管理系統(tǒng)或與其相分離

三、GE能源集團(tuán)

GE能源集團(tuán)業(yè)務(wù)覆蓋發(fā)電、水處理、能源服務(wù)、數(shù)字能源、監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)、可再生能源等，在分布式電源、智能電網(wǎng)等新興能源領(lǐng)域具備堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

GE能源集團(tuán)實(shí)施能源需求研究計(jì)劃，基于智能電表，跟蹤每天各時(shí)段的用電情況，研究影響家庭用電消耗策略;開(kāi)發(fā)停電管理系統(tǒng)，當(dāng)監(jiān)測(cè)停電事故時(shí)，PowerOn停電管理系統(tǒng)及資產(chǎn)管理系統(tǒng)自動(dòng)定位事故地點(diǎn)并分析維修需求，從而使維護(hù)人員配備適當(dāng)工具，并了解準(zhǔn)確的地理位置。

四、丹麥理工大學(xué)里索可持續(xù)能源國(guó)家實(shí)驗(yàn)室

丹麥理工大學(xué)里索可持續(xù)能源國(guó)家實(shí)驗(yàn)室作為歐洲領(lǐng)先的可再生能源技術(shù)研究機(jī)構(gòu)，在風(fēng)里發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電以及智能電網(wǎng)等研究領(lǐng)域均處于世界領(lǐng)先地位。該實(shí)驗(yàn)室以建成syslab一共智能電網(wǎng)研究，集合了柴油發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)、備用負(fù)荷以及背靠背變流器組等設(shè)備，組成微網(wǎng)系統(tǒng)。

五、比較分析

國(guó)外智能電網(wǎng)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)與服務(wù)公司一般注重智能電網(wǎng)配用電環(huán)節(jié)的課題研究與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，以需求響應(yīng)和分布式發(fā)電為重點(diǎn)研究方面，以智能電表為采集層，通過(guò)數(shù)據(jù)分析與挖掘，優(yōu)化用戶的用電行為，通過(guò)分布式綠色能源接入，提高清潔能源消費(fèi)比例。

PNNL著重電力用戶的互動(dòng)性，具備理論研究能力并開(kāi)發(fā)建設(shè)配電網(wǎng)建模仿真平臺(tái)，研制用戶互動(dòng)裝置，在配用電環(huán)節(jié)智能化建設(shè)具有扎實(shí)基礎(chǔ);SSN搭建了整個(gè)配用電智能管理平臺(tái)，涵蓋監(jiān)測(cè)終端、通信網(wǎng)絡(luò)與高級(jí)管理系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)整個(gè)配電網(wǎng)與電動(dòng)汽車等用電設(shè)備;GE以智能電表為依托開(kāi)展能效管理和停電管理;丹麥理工大學(xué)里索可持續(xù)能源國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展智能電網(wǎng)基礎(chǔ)理論研究構(gòu)建實(shí)