电气自动化智能电网专业毕业设计论文题目名称：智能家居客厅调光灯设计与实践
第一章绪论
.1智能家居系统的概念介绍
智能家居是人们的一种居住环境，其以住宅为平台安装有智能家居系统，实现家庭生活更加安全，节能，智能，便利和舒适。以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。又称智能住宅，在国外常用SmartHome表示
.1.2智能家居系统的便利性
智能家居最基本的目标是为人们提供一个舒适、安全、方便和高效的生活环境。对智能家居产品来说，最重要的是以实用为核心，摒弃掉那些华而不实，只能充作摆设的功能，产品以实用性、易用性和人性化为主。
我们认为在设计智能家居系统时，应根据用户对智能家居功能的需求，整合以下最实用最基本的家居控制功能：包括智能家电控制、智能灯光控制、电动窗帘控制、防盗报警、门禁对讲、煤气泄露等，同时还可以拓展诸如三表抄送、视频点播等服务增值功能。对很多个性化
智能家居的控制方式很丰富多样，比如：本地控制、遥控控制、集中控制、手机远程控制、感应控制、网络控制、定时控制等等，其本意是让人们摆脱繁琐的事务，提高效率，如果操作过程和程序设置过于繁琐，容易让用户产生排斥心理。所以在对智能家居的设计时一定要充分考虑到用户体验，注重操作的便利化和直观性，最好能采用图形图像化的控制界面，让操作所见即所得。
.1.3智能家居的意义
智能家居本身是一个涵盖面很广泛的概念，我所研究的课题具体集中在智能
家居中智能照明这部分。其它部分比如网络接入、家电控制的工作由于知识面原
因暂不涉及。照明总线虽然只是智能家居的子系统，但在节约用电中却占据着重
要地位，相较于其它价格昂贵的智能家电产品，智能照明系统符合我国国情，并且有着更容易进入市场的价格优势和节约用电的推广意义。
与传统的照明系统相比，智能照明系统还具有操作安全（一般采用24V低压
而非220V高压）、安装简单、维护方便、功能丰富（可实现灯光的任意组合）、可扩展性好（使用软件设置）、便于系统集成（配有通讯单元）等优点。。DALI支持单个荧光灯
的调光控制和自设定场景的调光控制、对每种调光控制都提供了自动和手动两种调光方式，操作简单，应用广泛。
第二章智能家居系统设计内容
2.1QS-IHomE-II系统介绍
QS-iHome-II智能电子产品系统为一套标准两室两厅智能家居电子产品实施项目的配置，包含了七大家庭控制中心（门庭控制中心、客厅控制中心、厨房餐厅控制中心、卫生间过道控制中心、主卧室控制中心、次卧室控制中心、阳台控制中心）；以及一套智能家居管理软件。七大家庭控制中心通过以太网与家庭信息互联处理中心联系，达到家庭安全防护系统、网络服务系统和家庭自动化系统组成的家庭综合服务与管理集成系统的目的，从而实现全面的安全防护、便利的通讯网络以及舒适的居住环境的家庭住宅。网络拓扑图如下图所示
。
2.1.1QS-IHomE-II客厅系统控制
客厅控制中心包含智能家居控制器、RS485扩展模块、触摸屏、带云台的高清网络摄像头、多功能面板、智能调光开关、智能光强及温湿度计、智能插座、空调、电视机、红外多功能转发器、烟火灾探测器及红外探测器。触摸屏通过485与智能家居控制器通讯，可实现遥控、遥信、遥调及情景模式的设定；智能调光开关调节白炽灯的亮度、也可通过
485总线与智能家居控制器通讯，通过情景模式智能调节白炽灯的亮度；高清摄像头、烟火灾探测器、红外探测器配合组成安防系统；智能光强及温湿度计显示采集客厅温湿度及光照度，并通过485总线传递给智能家居控制器；智能插座控制和采集电视机、空调的电源和电量信息，可合理分配用电负荷；智能红外多功能转发器可学习、存贮、接收和转发电视机、空调的遥控器红外信号。
客厅控制系统示意图：
2.1.2QS-IHomE-II各智能产品介绍
（1）HomE-STm32智能家居控制器
（2）HomE-RS485RS485扩展模块
（3）HomE-ADc
ADc转换模块
（4）HomE-SockET智能插座模块
（5）HomE-LIGHT多功能面板
（6）HomE-mETER
智能电度表
（7）HomE-AcDImmER交流调光灯
（8）HomE-INFRARED红外转发器
（9）HomE-moT
窗帘窗户模块
（10）HomE-TEmP
光强温湿度计
（11）HomE-INFR
热释电模块
第三章Pwm调光系统的选择与应用
3.1Pwm调光背景简介
随着LED背光的节能、环保、高性能等优势的凸显，LcD 屏的背光逐渐从ccFL向LED切换，目前公司的液晶屏也逐渐从ccFL背光得型号向LED背光的型号切换。两种背光的模式最大的不同在于驱动方式，ccFL背光的屏的背光驱动需要逆变器提供高压，而LED背光的驱动方式相对简单，只需要恒定的低压直流电源即可。但是无论是逆变器也好，还是LED背光驱动电路也好，都会用到一种Pwm调光技术，对背光的亮度大小进行调节。这里汇总学习一下Pwm调节的原理。脉宽调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换及LED照明等许多领域中。
通过以数字方式控制模拟电路，可以大幅度降低系统的成本和功耗。此外，许多微控制器和DSP已经在芯片上包含了Pwm控制器，这使数字控制的实现变得更加容易了。
简而言之，Pwm是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。Pwm信号仍然是数
字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有，要么完全无。电压或电流源是以一种通或断的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用Pwm进行编码。
3.1.1Pwm调光比概念
.占空比，是英文“Pulsewidthmodulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处处理的数字输出来对模拟技术进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中
（2）单片机中的Pwm指的是此单片机有部分I/o口具有输出Pwm信号的功能。
比如说部分单片机的I/o口可以输出时钟信号，时钟信号的脉宽和占空皮可调，可以根据实际需要调整寄存器位来设定。
（3）基本思想就是利用单片机具有的Pwm端口，在不改变Pwm方波周期的前提下，通过软件的方法调整单片机的Pwm控制寄存器来调整Pwm的占空比，从而控制充电电流。以此来调整亮度
（4）Pwm调光：脉宽调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换及LED照明等许多领域中。通
过以数字方式控制模拟电路，可以大幅度降低系统的成本和功耗
Pwm调光原理图
3.2.2调光信号数字/模拟转换电路
从微控制器输出的调光值，需要先转换为以5V为基准电压的，256等级的电压信号，才能用于对灯具的调光操作，使用D/A转换器解决这个问题。D/A转换器可以直接和微控制器的I/o输出端口连接，它把从微控制器来的数字量B转换为某一基准的模拟量，以实现对被控器件的操作。D/A转换器的输出
模拟量能随输入数字量正比变换，输出模拟量Vout能直接反映数字量B的大小，
满足式（5-10）关系：
式（5-11）中，VR为常量，由参考电压VREF决定；B 为数字量，常为一个二
进制数。数字量B的位数通常为8位和12位等，由具体D/A转换芯片型号决定。
B为n位时的通式为5-11，其中bn-1为B的最高位，b0为它的最低位。
D/A转换器的原理为按权展开，然后相加。它把输入数字量中每位都按其权
值分别转换为模拟量，并通过运算放大器求和相加，其
内部具有“求和网络”以
实现按权值分别进行D/A转换。
3.2.3Pwm脉冲比较输出电路的分析
Pwm脉冲比较输出电路的作用是将以不同电压幅值表示的调光信号转换为
幅值相同但是持续时间和占空比不同的脉冲信号，这种脉冲信号可直接用于卤素
灯调光，也可以通过电子镇流器对荧光灯进行调光。系统使用了Pwm比较输出芯片SG3524，SG3524是一种通用型Pwm控制芯片，用于电机控制与开关电源。SG3524的内部结构如图5.9示，包括电压基准源VREF，误差放大器EA，可外设频率的振荡器oSc，脉冲调制比较器c，触发器，两个输出晶体管VA和AB、，限流比较器cL和输出关断电路等。它采用16引脚标准DIP封装。输入电压VIN为8-40V，电流小于10mA。在电容cT上产生的锯齿波信号与误差放大器输出的误差信号经过Pwm比较器比较，产生脉宽调制信号。SG3524有两种输出方式：一种是单端Pwm输出方式，VA和AB并联，输出频率与振荡器频率相同，占空比变化范围为0%一90%；另一种是推挽输出方式，VA和AB轮流导通，输出脉冲频率为u/2，占空比变化范围为0%-45%。
图1.4中D/A转换后幅值随调光值变化的电压信号被加在图1.5中误差比较器的IN+端。图1.5中运算比较器Lm324
的3端与卤素灯和电阻串联，可以检测流过卤素灯的电流（l.67A），因此在Lm324的1端输出5V的电压信号，加载在图1.5中IN-端。误差比较器对这两个电平值进行比较，通过振荡器和逻辑电路在图1.5的12和13脚输出Pwm调光脉冲。经过驱动电路对卤素灯或者经镇流器对荧光灯进行调光。
SG3524的振荡器频率由6脚外接定时电阻RT和7脚外接定时cT电容决定。
满足式（5-13）：
F=1.20/（RT*cT）式
（5-13）
图1.4SG3524的内部结构图
图1.5Pwm比较输出电路
第四章调光灯硬件模块
4.1调光原理构造
4.1.1调光灯电源部分构造
电源部分使用交流220V供电，其作为调光灯调光供电输出，同时经过变压、整流、稳压、滤波后给数字逻辑电路供电：
（1）交流220V经过兵字变压器T2-02变压得到交流9V；
（2）使用整流桥DB207进行整流
（3）经稳压芯片Lm2576-5V稳压，并经电容滤波得到
直流+5V
（4）经稳压芯片AmS1117-3.3V稳压，并经电容滤波得到直流+3.3V
（5）使用Lc滤波，实现STm32芯片数字供电和模拟供电的隔离
电源图：
4.1.2微处理器部分
微处理器使用的是STm32F103VE芯片，其作为交流调光灯调光控制中心，主要是对脉冲编码电位器的输入识别，调整Pwm占空比输出，同时经过RS485与其他设备进行通信。STm32F103VE有以下特点：
（1）基于ARmcortex-m3内核；
（2）最高工作频率72mHz
（3）片上集成512kB的FLASH存储器
低功耗，12通道DmA控制器，2个12位的us级的A/D 转换器，2通道12位D/A转换器，高达80个的快速I/o端口，多达11个定时器，多达13个通信接口；
4.1.3Pmw控制输出部分
Pwm控制输出部分，其又可分+15V稳压和Pwm调节两部分；+15V由交流220V半波整流后，经电阻限流，使用1N4744稳压得到；从STm32核心芯片发来的Pwm波，通过光耦TLP250进行隔离，控制moSFET管IRF840的通断，DB207整流桥保
证了IRF840的2脚电压高于3脚。
4.1.4脉冲编码电位器编码输出
脉冲编码电位器，作波形如上所示；通过PA1脚下降沿中断，稍作延时，判断PA2脚的高低电平，即可识别脉冲编码电位器是顺时针旋转还是逆时针旋转；
第五章调光软件设计应用
5.1STm32处理器应用
5.1.1STm32处理器简单介绍
STm32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARmcortex-m3内核。按性能分成两个不同的系列：STm32F103“增强型”系列和STm32F101“基本型”系列。增强型系列时钟频率达到72mHz，是同类产品中性能最高的产品；基本型时钟频率为36mHz，以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能，是16位产品用户的最佳选择。两个系列都内置32k到512k的闪存，不同的是SRAm的最大容量和外设接口的组合。时钟频率72mHz时，从闪存执行代码，STm32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品，相当于0.5mA/mHz
STm32F103xx增强型系列使用高性能的ARm/cortex-m3/32位的RISc内核，工作频率为72mHz，内置高速存储器，丰富的增强I/o端口和联接到两条APB总线的外设。所有型号的器件都包含2个12位的ADc、3个通用
16位定时器和一个Pwm定时器，还包含标准和先进的通信接口：多达2个I2c和SPI、3个USART、一个USB和一个cAN。
STm32F103xx增强型系列工作于-40℃至+105℃的温度范围，供电电压2.0V至3.6V，一系列的省电模式保证低功耗应用的要求。
完整的STm32F103xx增强型系列产品包括从36脚至100脚的五种不同封装形式；根据不同的封装形式，器件中的外设配置不尽相同。下面给出了该系列产品中所有外设的基本介绍。
这些丰富的外设配置，使得STm32F103xx增强型微控制器适合于多种应用场合
5.1.2STm32F103开发板的参数设置
STm32开发板核心芯片由下图1.9展示
图1.9芯片引脚图
5.1.3调光灯驱动电路
白炽灯驱动电路如图1.9示,使用了两种驱动方式,一种是采用PNP型复合晶体管2SB950驱动,另一种是采用moSFET 开关复合管m功INo6驱动。mLDIN06是一款内夹断限流、N 沟道逻辑功率moSFET管,SB950是一款PNP复合达林顿管,主要用于功率放大和开关电路。
图1.9Pwm比较输出电路
图1.10白炽灯调光驱动电路
图1.9中SG3524的12和13脚输出的Pwm脉冲与图1.10中SwDIP一2拨盘开关连接,该拨盘开关的1、2脚分别对应了两路卤素灯调光电路。一路接入2SB9520,从2SB952o的3脚输出和Pwm脉冲对应的高频开关信号,通过电感电容滤波对卤素灯调光;另一路通过moSFET开关复合管mLDIN06输出高频开关信号,控制卤素灯调光。
从图1.10电路中输出的Pwm脉冲除了可以控制卤素灯外,还能通过电子镇
流器对荧光灯进行控制和调光。下面对采用Phi1iPs芯片UBAZo14芯片设计的荧光灯镇流器进行剖析。UBAXX是飞利浦公司专为TS、T8、TIZ、510、PLc、PLL等型号荧光灯设计的荧光灯驱动器专用芯片。允许输入电压为210~277V,启动电压可达6ooV一IVk,电路输入直流电压可高达4o0v,由交流电源经过整流和滤波得到工利用UBAZo14控制36w的TDL灯的电路原理图如图1.11。下面对其工作原理进行分析:系统通电之后,经电阻Rl、灯丝和R10的电流对UBAXX脚7外部电容c15充电。当c15上的电压充电至1V3时,UBAXX内部压控振荡器开始振荡,由TRI和TRZ两只moS场效应管组成的功放级产生高频信号输出。输出信号经c6祸合、Dl整流及c15滤波,加到7脚,为UBAZo14提供工作电压和电流。
一旦Vdd≥9.VI,振荡器就停止振荡。
在振荡器启动时的频率最高可达Iok0Hz,迅速衰减到预热频率fp。,灯丝预热所需要的时间由UBAXX脚1外部电容c12和脚4上的电阻R12共同决定。在内部计数器读出7个脉冲之后,计时器输出一个点火脉冲,同时振荡器频率偏移,约在0.265之内,L1和c22组成的cL串联电路发生谐振,在c22两端产生一个高于IVk的高压脉冲,使灯管击穿而点燃。灯一旦引燃,振荡器停留在最低频率蛛n上。该频率由R12和电容c14决定。在UBAZo14的管脚13和灯之间连接灯电压监测电路。若灯点火失败或者灯电路出现故障时,UBAXX的13管脚上的电压将升高至1.V5,振荡器停止振荡,功率开关管TRI和TZR截止。UBAXX脚16用于控制电流,即电阻R14上的电流信号。UBAXX脚8用作检测预热电流,UBAXX的12管脚上的电阻R16用于检测半桥输出特性汇。
5.1.3智能控制开关
节能省电其实一直是日常生活中一个亟待解决的问题，但在通过遥控器和调
光开关实现灯光调控之前，人们一直没有找到一个既能解决实际问题，在价格方
面又能接受的适当方法。所谓灯光调节，其实就是根据家中某一区域的使用功能、
不同的时间、室外光亮度等来控制照明。其中最重要的
一点就是可进行预设，即
具有将照明亮度转变为以系列程序设置的功能，这也是我们称之为智能的原因。
这些设置也称为场景，因为它本身就是根据人们对于不同场景的灯光需求来设置
的，它可由调控器系统自动调用。灯光调节的方式借助各种不同的“预设置”控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，实现节能。可调光技术使家中整个照明系统可以按照经济有效的最佳方式来准确运作，能够最大限度的节约能源，与传统的照明控制方式相比较，可以节约电能20％～30％。由于人眼对光强的感受是非线性的，因此，就有可能将亮度级别降低10％以上，而人却觉察不到亮度的变化。这样，就可以节省将近10％的电能。如果将调光级别降低50％，则可以节省近40％的电能。调光开关可将灯渐调到预设级别，这在第一次开灯时尤其重要。将灯渐调到设定级别，也称为“软启动”，可以极大的延长灯泡的使用寿命。据试验，使用降低10％亮度的调光级别可以将灯的使用寿命延长2倍，而使用降低50％亮度的调光级别可以将灯的使用寿命延长20倍左右。客厅的灯光调至较为适合家人朋友聚会时的状态，能够满足聚会气氛的需要。客厅内灯光调至看电视或读书场景时，顶灯、壁灯灯光变弱。
在有了智能开关后，遥控器就可直接对所需照明发出指令，免去重新布线的
麻烦。就算单个照明灯具或开关损坏，系统也不受影响。各个智能开关能独立分
辨来自不同遥控器的繁复讯号，不会随意激活，提高了灯光控制系统的可靠性。
智能灯光控制系统中的智能开关既可以用传统的手动方式控制灯光，又可以
接受遥控指令实现灯光控制。能实现以下功能：轻触式按键控制，带背光方便夜
间使用；可接收遥控指令，实现遥控控制；可灵活设置地址码，组合成功能强大
的情景模式；具有调光功能；具有记忆功能；具有软启功能，即灯光在开/闭的时候以渐亮/渐暗的方式完成。
5.1.4智能开关需求设计与电源
开关功能要求：
开关既可以用传统的手动方式控制灯光的开闭又可以接受遥控指令实现灯光的开闭。
开关既能够接受单路灯光的开闭指令，又能够接受情景模式的开闭指令
开关有记忆功能，即灯光开启时的亮度以上次关闭时的亮度为准。
开关在接收到有效指令后应由蜂鸣器发出提示音
开关有调光功能，可以通过长按开关实现：在灯光开启的情况下，长按开关灯光渐亮；松开开关再次长按，灯光渐暗
开关定为四路，每一开关有两路可调光；每路负载可达450瓦
射频接收信号解码以及控制指令解码等功能由单片机完成，单片机需用贴
装件。
能开关电源解决方案的选择直接关系到系统控制性能的稳定性和可靠性。智能开关中需要用到单片机进行控制，故需提供5V电源，最初的考虑是直接从220V交流电取电，采用阻容降压电路，但样品的测试效果不好。主要有两点原因：一是阻容降压电路带载能力很弱，在灯光路数较多的情况下不能支撑足够的可控硅和继电器正常工作，二是阻容降压电路由交流电直接降压整流取得，电压纹波和稳定性受交流电影响较大，会降低整个智能开关成品的可靠性。此外，我们还对比测试了市面上已有的几种采用阻容降压方式的智能开关。虽然它们都经过了不同形式的处理和改进，但可靠性测试结果表明，凡是采用阻容降压方式供电的开关，在1个月内的损坏率都超过50%，损坏的方式主要是大电容烧毁，原因是带载能力不够。有鉴于此，为了提高我们的开关
的稳定性，最终采用了稳定性和可靠性较高的开关电源模块来供电。经过测试，该电源模块可以连续工作数百小时以上不出故障，且发热不明显。
专用moDULE模块，将220V直接变为稳定的5v直流，如图2.1所示。
图2.1智能开关的电源
输出控制电路:结合实际需求，每一智能开关设计4路输出，如图2.2所示。
图2.2智能开关的输出
图中，第一路和第二路（oUT1、oUT2）由可控硅控制输出，是可调光线路，适用于没有变压器的阻性负载，如白炽灯；第三路和第四路（oUT3、oUT4）由继电器控制输出，是不可调光线路，适用于感性负载，如节能灯。
5.2智能家居开发板要求
5.2.1开发板型号选择HomE-STm32
选用了STmicroelectronic公司的HomE-STm32开发板其特点为:
（1）高达72mHZ系统时钟
（2）512kFlash，64kRAm；
（3）3个12位模数转换器
；
（4）2通道12位D/A转换器；
（5）12通道DmA控制器，多达11个定时器；
（6）多达5个USART接口
（7）多达3个SPI接口
（8）cAN接口串行单线调试（SwD）和jTAG接口；USB2.0全速接口；
基于以上的考虑，采用HomE-STm32开发板来实现近端接入模块的控制器部分，其外形如下图所示：
5.2.2HomE-STm32系统电路的实现
控制电路图如下图所示：
当输出短路时，16V/0.5A自恢复保险丝使蓝色jed亮
当输出电源极性接反时，1N4007二极管保护电路
8路继电器输出控制电路
控制原理：outputc连到oc1,STm32的Io口输出高电平给InputB，outputc输出低电平使继电器吸合。
8路继电器上电默认状态：常开
如图下所示：
5.3RS485软件要求
5.3.1RS485通信与功能
RS485标准是由EIA和TIA共同制订和开发的。RS485作为一种多点差分数据传输的电气规范,已成为业界最广泛应用的标准通信接口之一。理论上,RS485标准最多接入32
个设备,可以工作在半双工或全双工模式下,最大传输距离约为1219米,最大传输速率约为10mbps。然而通常RS485网络采用平衡双绞线作为传输媒体,平衡双绞线的长度与传输速率成反比,只有在20kbps的传输速率下,才可能达到最大传输距离。一般15米长的双绞线最大传输速率仅为1mbps。不过对于速率要求不是很高的控制系统来说已经足够了。
RS485只能代表通讯的物理介质层和链路层，如果要实现数据的双向访问，就必须自己编写通讯应用程序，但这种程序多数都不能符合ISo/oSI的规范，只能实现较单一的功能，适用于单一设备类型，程序不具备通用性。在RS485设备联成的设备网中，如果设备数量超过2台，就必须使用RS485做通讯介质，RS485网的设备间要想相互通信息只有通过“主（master）”设备中转才能实现，这个主设备通常是Pc，而这种设备网中只允许存在一个主设备，其余全部是"从（Slave）"设备。而现场总线技术是以ISo/oSI模型为基础的，具有完整的软件支持系统，能够解决总线控制、冲突检测、链路维护等问题
5.3.2RS485扩展接口电路
RS485芯片工作原理：SN65LBc184半双工通信,DIR5控制通信方向，DIR为高时，控制器对应接收，反之。当HomE-STm32智能家居控制器的RS485不够用时，采用如下图的RS485扩展模块
智能电网 摘要：信息化与智能化高速发展的时代，电脑，通讯似乎都能满足人们的日常需求，但日渐老化的传统电网结构并没有跟上技术变革的步伐，用户对电力供应提出了越来越高的要求，国家安全、环保等各方面政策都对电网的建设和管理提出了更高的标准。 智能电网就是电网的智能化，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。智能电网的主要特征包括自愈、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。 本文通过分布式能源的智能管理系统以及高级的智能仪表体系和需求侧管理的两方面来着重介绍智能电网的主要应用和功能特征，和在国内外发展的现状，在科技引领社会变革的时代，智能电网必将展现出其特有的强劲的生命力。 关键字：电网系统；分布式能源；智能化 智能电网（smart power grids），就是电网的智能化，智能电网就是电网的智能化，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。 智能电网包含了一个智能型电表基础建设，用于记录系统所有电能的流动。通过智能电表，它会随时监测电力使用的状况。智能电网包括超导传输线以减少电能的传输损耗，还具有集成新能源，如风能，太阳能等的能力。现代化的电能网络被许多政府认为是一种能够有效减少能源依赖，减缓全球温室效应的措施。智能计量作为智能电网的一部 分，但它本身本不能称为一个智能电网。从技术发展和应用的角度看，世界各国、各领域的专家、学者普遍认同以下观点：智能电网是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合，并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。由于智能电网的研究与开发尚处于起步阶段，各国国情及资源分布不同，发展的方向和侧重点也不尽相同，国际上对其还没有达成统一而明确的定义。根据目前的研究情况，智能电网就是为电网注入新技术，包括先进的通信技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术和电力工程技术等，从而赋予电网某种人工智能，使其具有较强的应变能力，成为一个完全自动化的供电网络。 1下面分别阐述智能电网分布式能源的智能管理系统和高级的智能仪表体系和需求侧管理其中两个方面 1.1分布式能源的智能管理系统 分布式能源是指分布在用户侧的以小规模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户附近的系统，主要包括分布式发电、分布式储能、并网技术和具有潜在功率产品价值的需求，利用侧负荷响应能源梯级 资源和可再生能源及资源综合利用设施，如以太阳能发电、风能发电、热电联产、沼气利用等。分布
中英文资料外文翻译文献 场域网络的标准化和灵活的IPv6架构最后一英里的智能电网构架本文旨在为智能电网的最后一英里的基于开放标准IPv6的基础设施提供一个综合和全面的视角，用于支持一系列先进的应用程序（如读表，需求响应，遥测，遥信和电网监控和自动化），同时作为多服务平台也从中受益。在本文中，我们将展示IPv6网络基础设施的各种模块如何提供一个高效，灵活，安全和多业务的基于开放标准的网络。 为了讨论电业在转型过程中需要处理的一些问题例如遗留的老设备，网络和应用程序集成，在过渡期推出的混合网络结构的操作，随后的文件会有更进一步的阐述。 1.介绍 在过去几年，由于在智能电网基础设施的突出作用，最后一英里网络已经获得了相当大的发展势头。这些网络在本文件称为邻区网络（NAN），他们支持一系列应用不仅包括用电计量和管理，而且包括需求响应（DR）和配电自动化（DA）应用高级应用；需求响应应用为用户提供机会可以基于实时电价信息而优化其能源使用；配电自动化（DA）应用它允许分布的监测和控制，自动故障检测， 1
隔离和管理，并作为未来的虚拟电厂，其中包括分布式发电，住宅能源存储（例如，电动汽车（EV）充电），以及小规模的社区电力交易。 场区网络（FAN）（(NAN和具有回程广域网接口的通讯设备的组合)已经成为一个智能电网的网络基础设施的核心组成部分。事实上，他们作为回程网络可以为各种其他电网控制设备提供服务;例如多租户服务（煤气表和水表），家庭局域网（HAN）设备的数据交换服务，这些都通过各种无线连接或有线线路连接的技术。这就形成了对部署的IP协议套件的需求，并使的公开标准的使用提供了可靠性，可扩展性，安全性，跨网络和灵活性，从而能为应付数量快速增长的电网配电网络的关键应用提供支持。 IP也使得领区网络（NAN）容易整合到到端到端的网络架构。 通过场区网络正在运行的应用程序之一是抄表，每个电表定期把使用数据发向一个事业单位端点的应用服务器。因此，在一个多点到单点（MP2P）模式中，大部分电表的流量是从电表网络到事业单位网络的。随着需求响应，分布式能源资源整合和电动汽车充电等应用程序的出现和扩散，预计整个场区网络的数据流量将大幅增加，交通模式和双向通信的需求会变得复杂得多。特别是场区网络将支持一些利用网络服务来支持一些使用： ●单个仪表通讯：按需抄表，实时警报报告，把某个位置的电表关闭都需要NMS/前端点的点对点 （P2P）的通信电表，反之亦然。 ●DA设备之间的通信。 DA设备的子集需要彼此沟通，以管理和控制在某一特定地区的电网运行， 包括在某些情况下点到点之间的相互沟通需要灵活运用。 ●HAN应用：HAN应用程序需要同过单个电表作为应用程序的服务器来实现家电和公用事业头端的 沟通。例如，用户可以激活直接负荷控制（DLC），授权公用事业公司在电力高峰和/或电价高时远程关闭某些家电（例如，A / C，洗衣机/干衣机）。 ●电动车充电：用户不在家时，需要能够进入各自的车辆充电帐户信息查看。这是为了当他们在 路上或走亲访友时能够给车充电。验证用户帐户信息将需要通过电表到公用事业头端服务器来实现通讯，以实现在动态位置时同时对大量的移动车辆充电。 ●多租户服务：把在客户端的信息合并，并在另一端区分几个服务信息以形成一个复杂的多点对 多点网络（MP2MP）。例如，这可能是一个连接多个公用事业设备融合的网络，比如开放的表计系统里所提到的英国国家电信运营商DCC或德国通信盒。 ●安全性：强大的身份验证机制用于验证设备连接到先进计量基础设施（AMI）网络以及加密数据 对隐私和网络保护。 ●网络管理：由于FAN网络承载越来越多的流量，并有严格的服务等级目标（SLO），所以监控和 维护网络的健康和性能，管理网络相关的数据就变得至关重要。这将要求电网状态和通讯统计的通讯，从仪表到通信表计网络管理系统（NMS）/首末端都是MP2P方式。 ●组播服务：一组仪表可能需要同时使用多播，如由一个网络管理系统（NMS）使用多播请求使软 件或参数升级，或对所有的仪表和各种子集仪表发送多播请求。 2.网络协议的关键优势 一个端到端的IP智能电网架构可以影响30年互联网协议技术的发展而保证开放标准和互操作性是通过互联网的日常使用和其20亿最终用户证明。 注意：使用互联网协议套件并不意味着运行IP的基础设施是已被公开或公开访问的网络，的确许多现有的关键的私营和高度安全的网络，如银行内部网络IP架构，军事和防御网络，公共安全和应急
摘要 本设计主要阐述了现代化小区各系统电气设计的设计依据、原则和方法及设计选择的结论。本设计共主要包括强电部分设计部分设计及安防部分设计。 强电部分主要内容包括：低压配电系统、照明系统及防雷接地系统的设计， 其中包括负荷计算、照度计算等。 本小区电气设计作为毕业设计，其目的是通过切身实践，综合运用所学知识，理论联系实际，锻炼独立分析和解决建筑电气设计问题的能力，为即将面临的工作奠定坚实的基础。
引言 本次设计的主要针对是现代化住宅小区楼内供配电系统设计。通过具体的实例工程设计，初步掌握高层建筑配电系统设计的基本方法, 更好的将理论和实践相结合 , 将大学三年来所学的课程及知识应用到自己的专业中去, 也为将来的工作打下良好的基础。 本工程为 11层的民用普通高层建筑，为二类高层建筑，按三级负荷供电，三类防雷建筑物进行电气系统设计。在本设计中，要求完成对住宅小区楼内配电系统设计，主要包括低压供配电系统、照明系统、插座系统、防雷与接地系统。论 文针对民用高层建筑电气的设计和使用需要，，侧重于电气基本理论和基本知识。设计中，总体按照民用建筑设计规范来建立设计的整体思路，并完成配电系统的负荷计算、设备选型、系统构成、照度计算等。
一设计概况 本次设计的主要针对是现代化住宅小区楼内供配电系统设计。通过具体的实例工程设计，初步掌握高层建筑配电系统设计的基本方法, 更好的将理论和实践相结合 , 将大学三年来所学的课程及知识应用到自己的专业中去, 也为将来的工作打下良好的基础。 本工程为 11层的民用普通高层建筑，为二类高层建筑，按三级负荷供电，三类防雷建筑物进行电气系统设计。在本设计中，要求完成对住宅小区楼内配电系统设计，主要包括低压供配电系统、照明系统、插座系统、防雷与接地系统。论 文针对民用高层建筑电气的设计和使用需要，，侧重于电气基本理论和基本知识。设计中，总体按照民用建筑设计规范来建立设计的整体思路，并完成配电系统的负荷计算、设备选型、系统构成、照度计算等。 二配电系统 （一）设计要求 供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，以近期为主。供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，以近期为主。供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。 （二）低压配电系统线路的选择 1. 低压线路接线方式 低压配电线路采用放射式、树干式、环式及链式四种接线法。 1 放射式系统：特点配电线故障互不影响, 供电可靠性较高 , 适用于一级负荷配电。配电设备集中 , 检修比较方便；缺点是系统灵活性较差, 导线消耗量较多。此配电方式经常用在设备容量大、负荷集中或重要的用电设备以及有腐蚀性介质 和爆炸危险等场所不宜配电及保护起动设备放在现场者。以免影响其他用户正常用电。接线图见下图4-1
国内外智能电网的发展现状与分析 发表时间：2016-01-11T16:36:35.487Z 来源：《电力设备》2015年6期供稿作者：邓宏赵武 [导读] 国网山西省电力公司武乡县供电公司客户对电能质量的要求逐步提高，可再生能源等分散式发电资源数量不断增加，传统的电力网络已经难以满足这些发展要求。 （国网山西省电力公司武乡县供电公司 046300） 摘要：随着经济发展和市场化改革的推进，电网与电力市场、客户之间的关系越来越紧密。客户对电能质量的要求逐步提高，可再生能源等分散式发电资源数量不断增加，传统的电力网络已经难以满足这些发展要求。因此，发展智能电网就显得尤为重要，本文中笔者详细叙述了国内外智能电网的发展现状与形势，希望以此有所贡献。 关键词：国内外；智能电网；发展现状；分析 一、国内智能电网的发展现状与分析 1、国家电网公司智能电网发展现状 2009 年 5 月，在北京召开的“2009 特高压输电技术国际会议”上，国家电网公司正式发布了“坚强智能电网”发展战略。2009 年 8 月，国家电网公司启动了智能化规划编制、标准体系研究与制定、研究检测中心建设、重大专项研究和试点工程等一系列工作。坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。“坚强”与“智能”是现代电网的两个基本发展要求。“坚强”是基础，“智能”是关键。强调坚强网架与电网智能化的高度融合是以整体性、系统性的方法来客观描述现代电网发展的基本特征。 电网的“坚强”与“智能”本身也相互交叉，不可拆分。坚强智能电网是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放和友好互动的电网。坚强可靠，指具有坚强的网架结构、强大的电力输送能力和安全可靠的电力供应；经济高效，指提高电网运行和输送效率，降低运营成本，促进能源资源和电力资产的高效利用；清洁环保，指促进清洁能源发展与利用，降低能源消耗和污染物排放，提高清洁电能在终端能源消费中的比重；透明开放，指电网、电源和用户的信息透明共享，电网无歧视开放；友好互动，指实现电网运行方式的灵活调整，友好兼容各类电源和用户接入，促进发电企业和用户主动参与电网运行调节。坚强智能电网的总体发展目标是：建成以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，以信息化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的现代电网。 2、南方电网公司智能电网发展现状 近年来南方电网公司高度重视智能电网的发展，根据国家转变经济增长方式的要求以及公司的中长期的战略发展规划，思考智能电网的发展规模以及建设的方案，研究提出了围绕南方电网核心技术，运用信现代信息技术加快传统电网的升级改造，要建设智能高效可靠的电网发展定位，明确了四个提高以及一个促进。四个提高是提高电力系统的安全稳定运行的水平；提高系统和资产的利用率；提高用户能效管理以及优质服务水平；提高资源优化配置和高效利用的能力；同时促进资源节约型环境友好型企业的发展。 四个提高是提高电力系统的安全稳定运行的水平；提高系统和资产的利用率；提高用户能效管理以及优质服务水平；提高资源优化配置和高效利用的能力；同时促进资源节约型环境友好型企业的发展。南方电网公司认为在推进智能电网建设过程汇总应注意以下几个方面： 第一，研究推进智能电网建设应符合我国国情。由于我国的能源资源分配以及南方电网公司负荷区域分配是很不合理，往往能源资源很高的地方负荷能源很高，但是低的地方负荷能源很低。为了配合电网大范围的配置实现远距离、大能源交直流混合的智能电网特征，智能电网要解决由此带来的规划以及调动包括安全运营的问题。 第二，发展智能电网是社会的共同愿望，同时也是电网发展到目前程度的必然需求。特别是南方电网的水电比例是 38%，水火对智能电网的要求是很有效的，也很高的。南方电网公司比较重视智能电网建设顶层设计，组织开展了南方电网智能电网的战略规划以及研究，同时系统描绘了推进南方电网以及智能电网研究技术、发展目标，系统建立了智能电网的标准体系，编制完成了企业智能电网技术的标准体系总的构架，要关注了新能源的接入、设备状态检测以及评估，配电网自动化，以及智能电网技术的标准，同时承担了特高压直流输电以及电动汽车充电，包括电池储能等多项国家行业标准的编制工作。 二、国外智能电网发展的形势 1、美国进行智能电网改造 2006年，美国IBM公司曾与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智能电网”解决方案。电力公司可以通过使用传感器、计量表、数字控件和分析工具，自动监控电网，优化电网性能，防止断电、更快地恢复供电，消费者对电力使用的管理也可细化到每个联网的装置。008年4月，美国科罗拉多州波尔得市已经营建成为全美第一个智能电网城市，与此同时，美国还有10多个州正在开始推进智能电网发展计划。2009年1月，美国政府发布了《经济复兴计划进度报告》，宣布将铺设或更新约4 800 km输电线路，并在未来三年内为美国家庭安装4万多个智能电表。2009年4月，美国政府又宣布了一项约40亿美元的用于开发新的电力传输技术计划。此后，美国能源部长表示，政府向美国企业提供24亿美元，用于制造混合动力车和车用电池，美国能源部也在加强车用电池的研究作为新型电网最重要的客户工具，电池可以更大地创造智能电网的应用运转空间。这意味着美国政府能源计划的下一步战略将发展智能电网产业。 2、欧洲电力企业的智能电网建设实践 目前，英、法、意等国都在加快推动智能电网的应用和变革，意大利的局部电网已经率先实现了智能化。2009年初，欧盟有关圆桌会议进一步明确要依靠智能电网技术将北海和大西洋的海上风电、欧洲南部和北非的太阳能融入欧洲电网，以实现可再生能源大规模集成的跳跃式发展。欧盟为应对气候变化、对能源进口依赖日益严重等挑战，向客户提供可靠便利的能源服务，正在着手制定一整套能源政策。这些政策将覆盖资源侧、输送侧以及需求侧等方面，从而推动整个产业电工电气（2010 No.3）领域深刻变革，为客户提供可持续发展的能源，形成低能耗的经济发展模式。在欧洲已经有大量的电力企业在如火如荼地开展智能电网建设实践，内容覆盖发电、输电、配电和售电
供配电系统的设计毕业论 文 目录 摘要 (2) 第一章绪论 (3) 1.1 供配电所设计的意义 (3) 1.2 供配电所设计的要求 (3) 1.3 本文的主要容 (4) 第二章全厂设计资料 (5) 第三章负荷计算和无功补偿 (8) 3.1 负荷计算的目的和意义 (8) 3.2 负荷计算 (8) 第四章主接线的选择 (12) 4.1 接线方案的选择 (12) 4.2 主接线的选择及确定 (12) 第五章短路电流计算 (15) 5.1 短路电流计算 (15) 5.2 短路电流计算结果 (17) 第六章全厂主设备的选择 (19) 6.1 电气设备选择 (19) 6.2 所选设备参数 (20) 第七章防雷与接地 (21) 7.1 防雷设备 (21) 7.2 接地装置 (21)
结论 (22) 参考文献 (23) 致谢 (24) 第一章绪论 1.1 供配电所设计的意义 工厂供电设计的任务是保障电能从安全、可靠、经济、优质、地送到工厂的各个部门。众所周知，电能是现在工业生产的主要能源和动力。是用其它形式能转化为电能，电能又易于转换为其它形式的能量以供应用。电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业及整个国民经济生活中应用极为广泛。 电能在工业生产中的重要性，并不在于他在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低成本。因此，一个稳定可靠的供配电系统对发展工业生产，实现现代化的工业，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家建设经济性社会具有更重要的战略意义。因此在当今全球资源紧的局势下，一个好的供配电系统设计，对于节约能源、保护环境、支援国家经济建设，也具有重大的作用。 1.2 供配电所设计的要求 工厂供电工作要更好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到一下基本要求： 1、工厂供电设计必须严格遵守国家的有关法令、法规、标准和规，执行国家的有关方针、政策，如节约有色金属，以铝代铜，采用低能耗设备以节约能源等。 2、必须从全局出发，按照负荷的等级、用电容量、工程特点和地区供电规划统筹规划，合理确定整体设计方案。 3、工厂供电设计应做到供电可靠、保证人身和设备安全。要求供电电能质量合
学号04350403 毕业设计说明书石家庄危险废弃物处置中心供电系统设计 学生姓名王东亮 专业名称电气工程及其自动化 指导教师陈建辉 电子与信息工程系 2008年 6月9日
石家庄危险废弃物处置中心供电系统设计 Shijiazhuang hazardous waste disposal center power supply system design 2
摘要 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 本工程为石家庄危险废弃物处置中心的供电系统设计，该处置中心大部分用电设备属于长期连续负载，全年工作小时数为8760小时，要求不间断供电，主要车间及附属设备均为二级负荷。采用10KV电压等级双回路线路提供电源，单母线分段，放射式接线的设计方案。设计内容包括负荷计算、方案选择、功率补偿计算、短路电流计算、设备选择、二次系统设计、继电器选择、防雷接地设计、照明设计等。由于缺乏经验，设计中有很多不足与疏漏，请老师给予批评指正。 关键词：供电系统；计算负荷；短路电流；设备选择；
ABSTRACT It is well known, the electrical energy is the modern industry production primary energy and the power. The electrical energy both comes easy by other form's energy conversion, and easy to transform for other form energy supplies the application; Electrical energy transportation's assignment both simple economy, and is advantageous for the control, the adjustment and the survey, is advantageous in realizes the production process automation. Therefore, the electrical energy applies in the modern industry production and the entire national economy life extremely widely. This project for Shijiazhuang hazardous waste disposal center the power supply system design, the disposal center’s equipment belonging to the majority of long-term continuous load, annual work hours to 8760 hours, uninterrupted power supply requirements, the main workshop and ancillary equipment are 2 load. Use 10 KV double-circuit voltage lines to provide power, sub-bus, radiation-wiring design. Design elements include load calculation, options, power compensation, short-circuit current calculation, equipment selection, the second system design, choice of the relay, mine grounding design, lighting design. Due to lack of experience, there are many inadequacies in the design and oversight, to criticize the teacher corrected. Key words：Power Supply System; calculated load; short circuit; equipment selection
智能电网信息工程论文智能电网论文 基于A VR单片机的高压配电柜智能操控装置摘要：本文主要介绍以A VR单片机为核心，内置Modbus总线协议的开关柜智能操控装置。该装置完成一次模拟图、高压带电显示、自动加热除湿数值显示及控制、断路器分合状态指示、储能指示、接地开关状态指示、小车位置指示、分合闸回路完好指示、柜内照明、语音防误提示等功能。并且，能把以上的指示和测量所得的参数通过Modbus总线协议传送给上位机。上位机安装YSS2000(V2.0)电力监控系统组态软件以MODBUS通信标准、通过RS-485通讯接口实时查询系统供电情况。 关键词：A VR单片机高压配电柜智能装置 0 引言 智能电网的建设是国家的“十一五”规划的一个重要部分。但，我国智能配电的建设还处在落后水平。目前我国大部分地方，特别是在农村，很多的高压配电柜依然是使用独立元件做成的操控开关和指示灯。这些落后的设计既占地方二次接线又繁杂，所以独立元件组成的控制系统投入成本既高又频频出现故障。智能操控装置就克服了以上缺点，它功能强大，它以一体化布局配套于开关柜，简化了开关柜的面板设计，美化了面板布局。它还内置Modbus总线协议，能灵活地跟上位机进行信息交互，迎合智能电网的建设需要。智能操控装置是
计算机迅速发展和电网智能化的产物，是配电系统的跨越式的进步标志。 1 硬件构成 智能操控装置由以下几个板块组成：中心数据处理电路、开关量输入电路、开关量输出电路、模拟量输入电路、温湿度检测原理图。 1.1 中心数据处理电路中心数据处理电路是智能操控装置的核心。它负责统筹各个板块电路的信息，协调各个板块电路的动作。中心数据处理电路采用美国ATMEL公司的高性能RISC结构的单片机ATmega128 CPU，配以复位电路和振荡电路，以及JTAG仿真接口。中心数据处理电路与外界接口采用RS485通讯内置Modbus总线协议。对外通讯使用单片机的串行接口UART1通过MAX485组成通讯电路，通讯使能控制由单片机的PD1控制发送和接收。中心数据处理电路还集合了真人语音输出电路。真人语音输出电路主要担当操作语音提示和报警输出。输出的声音信号经TDA2822M功率放大后通过接插件SPK CON2接喇叭。 1.2 开关量输入电路智能操控装置通过开关量输入电路检测断路器分合闸状态、手车位置、接地开关位置、弹簧储能状态等开关量信号。为了确保智能操控装置工作的稳定性，减少外界的各种干扰，在输入电路设置方面采用TLP521-4光电耦合电路U1、U2隔离后分别接入单片机的PA口。 1.3 开关量输出电路智能操控装置开关量的输出控制对象有：
学生毕业设计（论文）原创性声明 本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 毕业设计（论文）作者（签字）： 年月日
重庆科技学院 毕业设计（论文）题目重庆科技学院学城科苑小区供配电设计 学院电气与信息工程学院 专业班级电气工程及其自动化 学生姓名张熹学号2010441611 指导教师官正强职称教授 评阅教师职称 2014 年6 月8 日
摘要 小区供电系统首先要能满足小区内人们的基本生活用电需要，其次还要确保用电的安全，供电的可靠，技术的先进和经济合理，并且能做好节能的的要求。本设计说明书介绍了重庆科技学院科苑小区的高低压电力供配电系统的初步设计情况。围绕方案设计和初步设计阶段的有关要求，着重进行了小区的10kv高压供电及变配电所设计、小区内各个楼层的供配电系统设计、地下车库照明设计，计算了短路，电流选择了变压器。选择了各线路的导线截面和变电所的高低压设备；配置了继电保护装置。给出了供配电系统原理图。 关键词：住宅区供配电系统初步设计设计说明
Abstract Cell power supply system must first be able to meet people's basic living within the district electricity needs, followed by electricity but also ensure the safety of power supply reliability, advanced technology and economic rationality, and can do the required energy. The design specification describes the preliminary design district in Chongqing Institute of Technology Keyuan high and low voltage power supply and distribution system. Programs designed around the requirements and preliminary design phase, focusing on the district's conduct 10kv high voltage power supply and power distribution design, supply and distribution system design within the district each floor, underground garage lighting design, calculation of the short-circuit current transformer is selected . Select the wire cross-section of each line and substation high voltage equipment; configured protection devices. Given the supply and distribution system schematic. Keywords: Residential areas；Supply and distribution system；Preliminary Design；Design Description
智能电网的现状与发展趋势 付凤丽 （曲阜师范大学，山东省日照市276826） DEVLAPMENT AND ANALYSIS OF SMART GRID FU Fengli (Qufu Normal University,Rizhao 276826,Shandong Province,China) ABSTRACT:Deep analysis of the domestic smart grid，including the aspects of actuality，development an d its difi culties was put up．A contrast description on the smart grid development of the foreign countri es，such as American，Japan，Britain and Italy，was carried out．National policies and measures all indi cate that the smart grid will be built into a new development trend of the world network． KEY WORDS:sm art grid：actuality；network planning 摘要：从智能电网的现状、发展重难点及其发展的意义对国内的智能电网进行了深入的分析探讨，并对美国、日本、英国、意大利等国家的智能电网的发展进行对比描述。各国政策及措施均表明智能电网建设将成为世界电网发展的新趋势。 关键词：智能电网；现状；电网规划 1 引言 随着市场化改革推进，数字经济发展，气候变化加剧，环境监管要求日趋严格以及各国能源政策的调整，电网与电力市场、客户之间的关系越来越紧密。客户对电能质量的要求逐步提高，可再生能源等分散式发电资源数量不断增加，传统的电力网络已经难以满足这些发展要求。为此人们提出了智能电网的设想，以实现传统电网的升级换代。 智能电网就是把最新的信息化、通信、计算机控制技术和原有的输、配电基础设施高度结合，形成一个新型电网，实现电力系统的智能化。智能电网可以提高能源效率，减少对环境的影响，提高供电的安全性和可靠性，减少输电网的电能损耗。 智能电网是对电网未来发展的一种愿景，即以包括发电、输电、配电、储能和用电的电力系统为对象，应用数字信息技术和自动控制技术，实现从发电到用电所有环节信息的双向交流，系统地优化电力的生产、输送和使用。 智能电网的本质就是能源替代和兼容利用，它需要在创建开放的系统和建立共享的信息模式的基础上，整合系统中的数据，优化电网的运行和管理。它主要是通过终端传感器将用户之问、用户和电网公司之问形成即时连接的网络互动，从而实现数据读取的实时
智能电网技术综述 摘要：日前全球资源环境压力的不断增大，随着电力市场化进程的不断加快以及用户对电力供出的越来越高的要求，国家安全、环保等各方面都对电网的建设和管理提出了更高的标准。智能电网是国际公认的解决21世纪能源问题的一个重大解决方案。电力与通讯是的双向化是智能电网的一大特色，灵活、清洁、安全、经济、友好等性能都是智能电网是未来电网的发展方向。欧美等发达国家纷纷投入大量的精力，力求在智能电网研究邻域有所斩获。而在中国，在政府及国家电网公司的政策引领推动下，智能电网研究正不断向着建设中国特色智能电网的目标稳步前进。 关键词：智能电网，能源问题，传统电网，智能电网技术 一、论文研究的背景及意义 坚强智能电网的发展在全世界还处于起步阶段，没有一个共同的精确定义，其技术大致可分为四个领域：高级智能电网智能电网量测体系、高级配电运行、高级输电运行和高级资产管理。高级量测体系主要作用是授权给用户，使系统同负荷建立起联系，使用户能够支持电网的运行；高级配电运行核心是在线实时决策指挥，目标是灾变防治，实现大面积连锁故障的预防；高级输电运行主要作用是强调阻塞管理和降低大规模停运的风险；高级资产管理是在系统中安装大量可以提供系统参数和设备（资产）“健康”状况的高级传感器，并把所收集到的实时信息与资源管理、模拟与仿真等过程集成，改进电网的运行和效率。智能电网是物联网的重要应用。 二、智能电网的内涵和特征 目前对于智能电网尚未有统一的定义，但一致认为智能电网是一个中长期的目标和愿景（vision）。 智能电网应以现代输配电网为物理基础，建立在集成和高速双向的通信网络平台上，综合应用先进的传感和测量、计算机、微电子、电力电子、控制以及智能决策等技术，利用电网实时全景信息，进行实时监控、灾变防护和用户互动，以实现可靠、安全、经济、优质、高效的电网运行和可持续发展。最终实现的智能电网应具有以下关键特征
智能电网课程设计报告
智能抄表系统硬件设计方案 1智能抄表技术概述 随着自动化程度的提高和电能需求的不断增长，电费查询支出在生产成本中占的比例逐渐加大。供电单位对于电能精细化的要求也越来越高。传统的人力抄表和电话抄表工作量大，效率低，人为误差严重，漏抄，估抄，冒抄现象时有发生，因此必须按照切实可行的方法解决这些问题。而快速、准确、经济、实时的获取用电的各类数据，是做好费用自动结算，用量分析，计量表运行状况监测、负荷处理等应用管理工作的基础。为此采用计算机、无线通信和嵌入式等技术设计了分布式电能表远程智能抄表系统，提出了三级管理手段，将用户的用电信息准确和及时地回传到数据中心，便于电力企业计量、统计和收费等日益繁重的工作，大大提高了管理层次和自动化水平。 智能抄表系统是坚强智能电网的基础，通过智能抄表系统可以实现电网公司同电力系统用户之间的有效可靠互动。能够实现对主站层、接入层、上行通信层以及终端层的有效协调与控制。主站层主要是用来实现信息数据的采集与管理。上行通信层则主要是用来负责实现各个站点的相互有效的链接的。智能抄表系统的构建对于完善智能电网和实现电力资源的合理配置具有重要意义。 欧美在智能抄表系统的研究处于领先水平，以美国为例，美国的智能电网建设注重用户端，主要针对用户的具体用电要求及变化来实施智能化管理，其实现方式包括智能电表、智能化抄表与以家庭为单位的规划用电管理，主要建设了基于无线方式的智能抄表及通讯网络。ADI公司直接参与部分州的智能电网的建设，在智能电表及无线网络建设上取得了不俗的成绩。 智能抄表系统主要结构包括三个部分：集中器、采集器和通信系统。 1)数据采集 根据不同业务对采集数据的要求,编制自动采集任务,包括任务名称、任务类型、采集群组、采集数据项、任务执行起止时间、采集周期、执行优先级、正常补采次数等信息,并管理各种采集任务的执行,检查任务执行情况。 2)数据管理 采用统一的数据存储管理技术,对采集的各类原始数据和应用数据进行分类存储和管理,为“SG186”一体化平台提供数据的汇总、存储、共享和分析利用。
本科生毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 总计： 36 页 表格： 10 个 插图： 9 幅
南阳理工学院本科毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 学院：电子与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生姓名： 学号： 指导教师（职称）： 评阅教师： 完成日期： 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
智能电网信息通信技术论文 2020年4月
智能电网信息通信技术论文本文关键词：电网，通信技术，智能，论文，信息 智能电网信息通信技术论文本文简介：一、智能电网信息、通信技术的不足针对我国电力资源，多数集中在中东部地域,智能电网的运用实现脱离工业发展轨道，在通信分配上缺乏平衡，智能电网实际运用中，在其传送网络信息之时，由于当前智能电网缺乏统一标准及配置规则，导致无法确定定位网络通信中的信息路径，则可能会导致数据的包丢失。在智能电网之中，智能 智能电网信息通信技术论文本文内容： 一、智能电网信息、通信技术的不足 针对我国电力资源，多数集中在中东部地域,智能电网的运用实现脱离工业发展轨道，在通信分配上缺乏平衡，智能电网实际运用中，在其传送网络信息之时，由于当前智能电网缺乏统一标准及配置规则，导致无法确定定位网络通信中的信息路径，则可能会导致数据的包丢失。在智能电网之中，智能电网系统设备覆盖范围广泛，信息和通信体系类型不同，不能确保协调运作。对此，实现电网智能化，
提供客户的大范围信息服务,有效解决电网信息通信关键问题。 二、优化当前智能电网信息和通信技术 1完善信息管理技术 在智能电网中，其智能电网信息技术管理之中，主要是包括针对电网信息的采集、分析，以及针对电网信息的显示、管理，可以有效确保信息采集的高准确性。在管理中，可以通过分析智能电网信息客观系统,提升智能电网管理者的分析决策，从而有效提升信息管理水平。同时，对于智能电网信息的显示方面，也应该要具有个性化的服务,以便能够及时满足对于各种不同用户的多样化需求，确保管理安全性。 2确保智能电网的安全运行 应用无线局域网技术，提供身份验证,将无线局域网技术和智能化的电网通信交融,确保电网通信安全，避免电网用户遭受安全问题。智能电网中，在其通信方，应构建专业的网络安全防护队伍，使工作人员可以积极的监督管理
超特高压型智能电网的研究与探讨 摘要 建造坚强智能电网是我国电网发展的必然趋势，能够带动整个电力工业的优化，发电系统作为电力工业发、输、配、送的一个组成部分，必然也要向智能化方向协调发展，最终实现发电系统发展的可持续发展。因此，对发电系统的协调发展水平评价研究具有很重要的作用。本文首先对智能电网环境下发电系统的特征进行了剖析，然后据此提出了智能电网环境下发电系统协调发展的涵义。接下来构建了评价发电系统协调发展水平的评价指标体系，该指标体系分为内部系统协调发展指标体系和外部协调发展指标体系，是一个层级复杂的多指标评价指标体系。 分析了智能电网研究背景情况，智能电网的概念、特性以及国内外发展现状。然后分析了几种储能技术，最后对智能电网的发展前景进行了展望，并总结了其技术优势和存在的问题。 关键词：智能电网，配电自动化，发电系统，指标体系
The analysis and discussion of smart gidr ABSTRACT Smart Grid is one of the future develoPment goals of China Power Grid.the Power generation system will also develoP toward intelligent. Power system inorder teomPly with the smart grid. andulti mately realizeits sustainability.Sustainable develoPment to aehieve coordinated develoPment, and smart grid environment.Coordinated develoPment the basement of sustainable develoPment，and the Eoordinated develoPment of Power generation systemin the environment of smart Grid has an eweonnotation .The characteristies of the Power generation system Under the smart grid environment were analyzed，and then the meanin go fits coordinated develoPment ProPosed. Analyzing the research background of smart grid its concept features and current development status. Then it analyze several energy storage technologies Finally it draws the development of smart grid’prospect and summarizes its technical advantages and problems. KEY WORDS: smart grids, electric accocation, generation system, index system