用户侧智能配电与智能用电系统的应用及未来

杨翠

安科瑞电气股份有限公司 201801

摘要：随着科技的发展，电力系统正逐步向智能化、数字化、互联网化迈进。智能配电与智能用电是电力产业发展的重要方向，将为传统电力系统带来性的变革。本文将对智能配电和智能用电的概念、特点、关键技术及应用进行详细介绍。

一、智能配电概述

1.1概念：智能配电是在现有配电系统的基础上，通过引入先进的信息通信技术（ICT）、物联网技术和大数据技术，实现配电系统的实时监控、优化控制和自动运行，从而提高配电系统的运行效率、安全性和可靠性。

1.2特点：智能配电具有以下特点：（1）自动化程度高；（2）系统安全性强；（3）系统可靠性高；（4）及处理能力强；（5）支持分布式能源接入。

1.3关键技术：智能配电的关键技术包括：（1）先进的信息通信技术；（2）物联网技术；（3）大数据技术；（4）分布式控制系统技术；（5）智能电网技术。

二、智能用电概述

2.1概念：智能用电是指在用户侧通过智能终端、自动化系统等设备实现用电信息的实时监测、分析和调度，提高用电效率、节能减排，从而实现经济、环保和可持续发展的目标。

2.2特点：智能用电具有以下特点：（1）实时监测和调度；（2）用电效；（3）节能减排；（4）用户参与度高；（5）支持新能源消纳和储能技术。

2.3关键技术：智能用电的关键技术包括：（1）智能终端技术；（2）自动化系统技术；（3）能源管理系统技术；（4）需求响应技术；（5）电力电子技术。

三、智能配电与智能用电的应用

3.1电力市场：智能配电与智能用电技术的应用有助于形成新型电力市场，实现电力市场的公平竞争，提高电力市场的运行效率。

3.2可再生能源接入：通过智能配电与智能用电技术，可再生能源（如太阳能、风能等）可以更地接入电网，提高电力系统的清洁能源比例，降低对环境的影响。

3.3微电网与分布式能源：智能配电与智能用电技术为微电网和分布式能源的发展提供了技术支持，可以提高其接入和运行效率，促进能源的局部消纳，降低能源传输损失。

3.4需求侧管理：通过智能用电技术，用户可以实现用电需求的实时监控和调度，优化用电结构，降低用电成本，提高用电效率。

3.5智能家居与建筑：智能用电技术在智能家居与建筑领域的应用，可以实现对家庭和建筑物的用电设备的远程控制、定时控制、智能调度等功能，提高生活品质和节能减排。

3.6电动汽车充电基础设施：智能配电与智能用电技术在电动汽车充电基础设施建设中发挥重要作用，可以实现充电桩的智能调度、优化充电策略，提高充电效率，减少电网负荷。

注：以上文章引自百度科技领域创作者：科普肖智慧 《电力系统的智能配电与智能用电：电力产业的未来》。

1 智能配电与智能用电的意义

电网的发、输、配电智能化程度比较高，国网和南网每年在自动化、信息化领域百亿级别的投资，大幅度提升了电网智能化水平。相对来说，电网的*后一公里，也就是用户侧的配电和用电智能化水平就比较低了。传统电网用户侧只是电力的消耗者，智能化程度对电网影响不大，但是随着双碳政策的落实和新能源的高速发展，新型电力系统中新能源发电的占比越来越大，用户侧不光是消耗能源，越来越多的用户也参与新能源发电，用户侧和电网的互动越来越频繁和深入。新能源是不稳定的能源，用户侧需要配置储能或者配合电网需求响应来促进新能源的消纳，**电网安全稳定运行。这种情况下用户侧的智能配电和智能用电建设就显得尤为重要，这也将是新型电力系统发展的重要方向。

AcrelEMS企业微电网能效管理平台实现用户侧智能配电和智能用电管理，结合物联网、大数据技术，可实现企业微电网中低压电力监控、能耗统计、电能质量分析及治理、照明控制、主要负荷监控、充电桩运营管理、光伏发电监控、储能管理等功能，提高企业配电和用电智能化，满足企业用电可靠、安全、节约、、有序用电要求。

图1 AcrelEMS企业微电网能效管理平台网络结构

2 智能配电应用

AcrelEMS企业微电网能效管理平台通过配置微机保护装置、智能仪表、电能质量监测和治理装置、储能系统等，实现用户侧配电系统的实时监控、优化控制和自动运行，从而提高配电系统的运行效率、安全性和可靠性。

2.1 电力监控

对企业高低压变配电系统的变压器、断路器、直流屏、母排、无功补偿柜及电缆等配电相关设备的电气参数、运行状态、接点温度进行实时监测和控制，监测企业微电网主要回路的电能质量并进行治理，对故障及时处理并发出告警信息，提高企业供电可靠性。

图2 电力监控功能

2.2光伏发电监控

监测企业分布式光伏电站运行情况，包括逆变器运行数据、光伏发电效率分析、发电量及收益统计以及光伏发电功率控制。

图3 光伏发电监控

2.3储能管理

监测储能系统（EMS）、电池管理系统(BMS)和储能变流器(PCS)运行模式、控制策略，监测电池电流、温度、SOC/SOH，检测系统绝缘状况，并根据企业峰谷特点和电价波动以及上级平台指令设置储能系统的充放电策略，控制储能系统充放电，实现削峰填谷，降低企业用电成本。

图4 储能系统监控

2.4电能质量监测和治理

在新型的电力系统中由于整流、变频、开关电源等设备大量使用，会产生大量的谐波，谐波污染严重可能导致电容器无法正常工作、电缆异常发热、损坏精密电子设备。通过配置电能质量监测装置和电能质量治理装置可以有效滤除配电系统中的谐波，改善电能质量，提高功率因数，**配电系统安全运行。

图5 电能质量监测和治理