智能配電網(wǎng)研究單位比較分析

一、美國太平洋西北國家實(shí)驗室(PNNL)

PNNL是美國能源部所屬的綜合性多學(xué)科是實(shí)驗室，致力于推進(jìn)復雜化學(xué)、物理、生物體系的基礎認識，為國家安全、能源、環(huán)境等方面的關(guān)鍵性挑戰提供科學(xué)的解決辦法。

PNNL致力于美國太平洋西北GridWise示范工程項目建設與實(shí)施，利用智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮用戶(hù)在電力系統中的互動(dòng)性，通過(guò)負荷需求響應和智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，來(lái)充分利用電網(wǎng)實(shí)施，調動(dòng)電網(wǎng)輸送能力，為用戶(hù)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)驗室，研究控制芯片在各種家用電器和裝置中的集成和應用，并對電網(wǎng)友好型裝置對電網(wǎng)擾動(dòng)的響應進(jìn)行測試。PNNL圍繞GridWise在負荷削減、分布式發(fā)電方面提供了示范。

在美國能源部資助下，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(hù)、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據管理和分析工具中。

主要功能有：

電力系統潮流計算和控制，包括分布式發(fā)電和儲能裝置

終端用戶(hù)裝置技術(shù)、設備和控制

系統中任何裝置的數據收集

邊界條件管理，包括天氣和電器邊界數據

在此基礎上，系統具有配電系統能源資源模型、業(yè)務(wù)與仿真工具、零售市場(chǎng)建模工具、能量管理與運行、SCADA控制模型和量測技術(shù)、電價(jià)波動(dòng)和偏差對用戶(hù)耗能影響性分析、尖峰負荷管理等擴展功能。

二、美國加州智能電網(wǎng)解決方案供應商(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 )部署并運行多種智能電網(wǎng)解決方案，包括高級電表、配電自動(dòng)化和需求側管理。

SSN以智能能源平臺為基礎，含有標準化的網(wǎng)絡(luò )基礎架構、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 )基礎架構可收集信息并將其轉發(fā)給電力公司的后臺系統，包括能量管理、配電自動(dòng)化、電動(dòng)汽車(chē)管理等。

SSN開(kāi)發(fā)Utility IQ 應用套裝包括先進(jìn)計量、停電偵測和網(wǎng)絡(luò )管理應用程序，并且支持與電力公司后臺辦公室應用程序集成所需的標準網(wǎng)站服務(wù)，并用于配置、升級和管理智能電力網(wǎng)絡(luò )的網(wǎng)絡(luò )管理軟件，可用于電力公司實(shí)驗室、現場(chǎng)作業(yè)或作為 OEM 制造流程的一部分。UtilityIQ 先進(jìn)計量管理可與儀表的持續連接使智能電力網(wǎng)絡(luò )能夠提高能源效能，增加客戶(hù)計費的準確性，還可支持遠程斷開(kāi)和重新連接服務(wù)，提供電力需求響應計劃并改進(jìn)停電偵測和故障隔離能力。UtilityIQ停電偵測系統可以迅速識別停電和復電活動(dòng)，通過(guò)將斷電和復電與連接模式相關(guān)聯(lián)，消除了相關(guān)的推測工作。

直觀(guān)的 Web 界面或高級 Web API 允許無(wú)縫集成其他關(guān)鍵任務(wù)應用程序

計費功能更準確，人工抄表工作大大減少，設備和維護成本更低

安全管理終端設備的所有信號類(lèi)型

在臨時(shí)斷電后自動(dòng)恢復數據

設備、儀表程序和固件升級的無(wú)線(xiàn)配置

部署“節能和電力需求響應計劃”所需的企業(yè)級應用程序功能

自動(dòng)化停電和復電范圍確定和報告

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

可擴展、可編程的事件報警功能和跟蹤報告功能

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

與 UtilityIQ 緊密結合，通過(guò)安全的 Web 服務(wù)和企業(yè)信息總線(xiàn)與第三方現有系統實(shí)現輕松集成

充分利用智能電網(wǎng)內在功能執行停電和復電偵測

配電自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )部件管理對電力公司DA通信網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行集中管理。采用與UtilityIQ 應用套裝相同的技術(shù)，滿(mǎn)足電力公司的擴展性和冗余功能之需，其旨在減少現場(chǎng)診斷需求，通過(guò)集中的配置和維護極大提高網(wǎng)絡(luò )設計專(zhuān)業(yè)人員的效率。

主要功能包括：

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

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

電力公司級的可擴展性和性能

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

對所管理網(wǎng)絡(luò )的任意部分進(jìn)行頻譜分析

豐富的部署選項，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行;集成到 UtilityIQ 先進(jìn)計量管理系統或與其相分離

三、GE能源集團

GE能源集團業(yè)務(wù)覆蓋發(fā)電、水處理、能源服務(wù)、數字能源、監測控制系統、可再生能源等，在分布式電源、智能電網(wǎng)等新興能源領(lǐng)域具備堅實(shí)的基礎。

GE能源集團實(shí)施能源需求研究計劃，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，當監測停電事故時(shí)，PowerOn停電管理系統及資產(chǎn)管理系統自動(dòng)定位事故地點(diǎn)并分析維修需求，從而使維護人員配備適當工具，并了解準確的地理位置。

四、丹麥理工大學(xué)里索可持續能源國家實(shí)驗室

丹麥理工大學(xué)里索可持續能源國家實(shí)驗室作為歐洲領(lǐng)先的可再生能源技術(shù)研究機構，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)驗室以建成syslab一共智能電網(wǎng)研究，集合了柴油發(fā)電機、風(fēng)機、備用負荷以及背靠背變流器組等設備，組成微網(wǎng)系統。

五、比較分析

國外智能電網(wǎng)相關(guān)研究機構與服務(wù)公司一般注重智能電網(wǎng)配用電環(huán)節的課題研究與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，以需求響應和分布式發(fā)電為重點(diǎn)研究方面，以智能電表為采集層，通過(guò)數據分析與挖掘，優(yōu)化用戶(hù)的用電行為，通過(guò)分布式綠色能源接入，提高清潔能源消費比例。

PNNL著(zhù)重電力用戶(hù)的互動(dòng)性，具備理論研究能力并開(kāi)發(fā)建設配電網(wǎng)建模仿真平臺，研制用戶(hù)互動(dòng)裝置，在配用電環(huán)節智能化建設具有扎實(shí)基礎;SSN搭建了整個(gè)配用電智能管理平臺，涵蓋監測終端、通信網(wǎng)絡(luò )與高級管理系統，監測整個(gè)配電網(wǎng)與電動(dòng)汽車(chē)等用電設備;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)里索可持續能源國家實(shí)驗室開(kāi)展智能電網(wǎng)基礎理論研究構建實(shí)