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一支竹篙耶,难渡汪洋海
众人划桨哟,开动大帆船
……
百舸嘛争流,千帆进波涛在后,岸在前!
上篇:挑战来了,集结号已吹响!
曾有专家说,每一次大的经济危机之后,都会有一次大的能源革命。面对日渐凸显的全球资源环境问题、剧烈波动的能源价格、愈加严厉的监管政策、快速攀升的用电负荷,以及更高的用户服务质量要求,全球电力行业面临前所未有的挑战。建设智能电网已经成为全球电力行业应对各自挑战,实现可持续发展的共同选择……
2009年,为全面支持清洁能源和低碳经济发展、提升供电质量和服务水平,国家电网公司提出建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展、具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网,作为转变电网发展方式的战略核心任务。智能用电是智能电网六大环节之一,而高级计量架构(Advanced Metering Infrastructure,AMI)又是智能用电的最核心、最关键、最基础组成部分。因为AMI利用高级量测、高效控制、高速通信、快速储能等技术,建立强有力的营销技术支持平台和双向互动平台,实现营销业务的智能化和营销管理的现代化,构建电网与客户能量流、信息流、业务流实时双向互动的新型供用电关系,有利于全面提升供电质量和服务水平。
可以说,开展高级计量架构(AMI)建设,是满足智能电网下智能用电对技术先进、经济高效、服务多样、灵活互动和友好开放的要求,是构建坚强智能电网的重要环节,是建设坚强智能电网的着力点和落脚点。
挑战的重头就在于此。
华北电网作为确保首都供电安全的大型区域电网,随着电网不断发展,太阳能、风能等可再生能源接入,节能减排、提高能效、满足变化的用户需求等因素都对用电环节提出了智能化的新要求。高级计量架构(AMI)作为智能用电的核心组成部分,它不仅包括安装在用户侧的智能表计和前端采集装置,同时也包括了对采集的海量数据进行储存和处理的表计数据管理系统,以及双向通信的体系架构和相关的后台应用系统。
面对挑战,只有加快推进以高级计量架构(AMI)为核心的智能用电建设,才能从真正意义实现电网发展方式的转变,在更高层面上提升资源优化配置能力和抵御事故的能力,提高营销管理和客户服务水平,实现电网发展的新跨越。
中篇:同志们,上!
2009年初,依据国家电网公司制定的智能电网发展建设规划,公司全面开展了智能电网建设。“面向智能电网的高级计量架构(AMI)研究”科技项目通过华北电网有限公司科技项目审批,是公司2009年的重点科学技术项目。项目由华北电网有限公司营销部牵头,华北电力科学研究院有限责任公司负责主持研发,采用网企协作、产学研结合的团队研发模式。
大战在即,厉兵秣马的时刻已经到来……
难就难在,项目团队所面临的是一个崭新的课题,国外发达国家尚处于研究探索阶段,研发过程中面临时间紧、难度大、无先例可循等困难局面。项目负责人袁瑞铭等人冷静思考、沉着应对,突破专业束缚,跨专业组织攻关团队,从思想、目标、步骤到方法都进行了细致规划,终于打造了一支能吃苦、能战斗、能创新、能奉献、高素质的科技创新团队。
兵将已到齐,同志们,让我们整装待发!
一年之计在于春,开工啦——调研搜资阶段
3月初到4月中旬是调研搜资阶段,项目组在国家电网公司智能电网总体要求指导下,先后参考了国内外文献430余篇,与瑞士兰吉尔公司、意大利Enel公司Itron公司等国际知名电表厂商进行了深入的技术交流,对以智能电表为基础的高级计量架构(AMI)进行了深入研究,明确了架构功能定位和总体设计要求,并根据项目总体要求进行了阶段进度规划,编制了项目进度甘特图,明确了分阶段工作任务和实施细节。
聚首英雄会,功成18路技术方案——技术攻坚阶段
4月中旬到5月下旬项目进入攻坚阶段,项目组参考国家电网公司“智能电能表系列标准”和“电力用户用电信息采集系统系列规范”等相关国家标准、行业标准、企业标准和国际标准,召开了三次大规模集中讨论会,明确提出了分层式高级计量架构(AMI)中相关设备和模拟主站的功能技术要求,并研究制定了18个技术实现方案,形成整套高级计量架构的实现方案体系,为后续的研制工作奠定了坚实的基础。
紧锣密鼓,拿下全部开发调试工作——设备研制调试阶段
5月至8月,项目组进行集中式研制开发和调试,完成了智能电表、智能显示终端、智能手持终端、智能插座、智能卡和主站系统包括功能和通信在内的全部开发和调试工作。其中研制的高级计量架构(AMI)试验系统在秦皇岛电力公司挂网试运行,为后续AMI系统完善提供技术依据。
众望所归,集高级计量架构大成——系统整体演示阶段
8月至11月,项目组在华北电科院对高级计量架构(AMI)实验系统进行整体调试,模拟实际运行工况,对系统各项功能技术指标进行测试,对发现的问题及时解决,实现了整个AMI系统的功能技术要求,经过项目组的共同努力,最终完成了高级计量架构(AMI)演示系统的搭建。
下篇:干得好!
2009年11月20日,一直十分关注项目进展的马宗林董事长亲自率队视察指导了“面向智能电网的高级计量架构(AMI)”演示系统,并在现场会上发表重要讲话,高度肯定项目团队取得的阶段性研究成果,以及其中的创新点和亮点,表扬了项目团队,并对AMI项目研究的完善与提升提出了具体要求。
11月至1月底,国家电网公司、国资委、各网(省)公司、中国电机工程学会、科研院所等各级领导和行业专家先后视察指导了高级计量架构演示系统,对AMI系统的先进性、创新性给予高度评价,充分肯定了对行业科技进步的指导意义。
且看战果如何——六大研发“首创”
2010年2月1日,中国电机工程学会在京召开了“面向智能电网的高级计量架构(AMI)研究”科技项目技术鉴定会,以中国工程院顾国彪院士为主任的鉴定委员会一致认为本项目至少产生六大风云战果: 战果一,首次提出并实现了“分层式”高级计量架构(AMI)解决方案,定义了其各层的功能技术要求,形成了一整套技术规范体系;
战果二,首次研发了由智能电表、智能手持终端、智能显示终端、智能插座和主站等设备组成的智能计量系统,为现代化的营销管理与多样化的客户服务提供了技术支持;
战果三,建立了实时、互动的双向通信架构,首次研发了支持多种信道的通信模块,保证了系统的兼容性和稳定性;
战果四,首次研发了同时具有大负载开断能力、有功双向/无功四象限宽量程电能计量、电能质量监测与分析、支持远程软件升级等功能的单相智能电表,为高级量测及控制的实现奠定了技术基础;
战果五,首次研发了支持预付费功能的智能显示终端和支持双向计量的无线智能插座,提供了用户与电力公司的交互门户,建立了智能化家庭能源管理网络,为实现智能化需求侧管理提供了有效手段;
战果六,首次研发了智能手持终端,具有抄表、编程、现场售电、故障诊断等功能,支持营销业务的质量控制、任务管理和绩效评价,增强了AMI系统的容灾能力,提升了营销管理的现代化水平。
6个“首次”凝聚了整个项目团队一年多来的心血与汗水,既是对已有工作成果的肯定,又是对下步工作的勉励与鞭策。
终于,该项目获“中国电机工程学会科学技术进步奖三等奖”
只为万家灯火——智能小区试点工作
在建设坚强智能电网的总体规划下,在“统一规划、统一标准、统一建设”的建设方针指导下,2010年1月底,国家电网公司下达了智能小区试点工作,开始大力开展跨部门、跨专业、跨行业的合作,以《国家电网公司智能小区试点工程建设指导意见》为蓝本快速、有序、高效推进智能小区试点建设,将项目研究成果应用到小区建设过程中,项目中产生了诸多骄人的成绩:
一、设计了基于AMI的用电信息采集系统为用户和供电公司之间实现双向互动提供了技术支持。供电公司可以掌握用户负荷变化规律,制定有针对性的电网建设、市场、营销和服务策略。用户可以实时获知自己的用电信息明细及电费情况,进行需求响应,养成良好的用电习惯,降低电费支出。
二、研制了基于光纤通信技术的智能电能表,可通过光纤信道与主站直连,并且可以通过更换通信模块实现对电力线载波、GPRS网络等通信方式的支持,为电力公司实现信息采集全覆盖提供了保证。
三、设计基于多方式动态自适应技术的智能家居通信架构,可同时支持载波和微功率无线通信模式,综合了多种通信模式的优点,消除了信号盲区,真正做到了低功耗、高性能、全覆盖。
四、开发了基于B/S(Browser/Server)的客户用能服务系统,支小区用户进行数据查询、分析和远程控制。户内智能终端通过载波或者微功率无线采集智能插座和户内电、水、气表的用量数据,并可以接收网络客户端软件或SIM卡发送的远程控制指令,实现对户内家电的控制功能。
智能正在迅速地布满生活的各个角落,科技的日新月异正在迅速改善生活的不便。袁瑞铭与他的团队在智能电网的研究道路上,以无尽的热情和不尽的努力,正在实现他们心中的智能小区,智能城市,智能国家!
这次项目的研发,AMI科技团队对科技创新的认识不断深化,“勇攀科技高峰,敢打创新硬仗”的理念深入人心,形成了以活力、勇敢、智慧为核心的AMI(Activity、Manliness、Intelligence)精神。任重而道远,项目团队将以“优秀科技创新团队”创建为契机,以AMI团队精神为指导,在团队组织管理、人才培养、技术创新等方面追求新高度,推进华北电网公司科技创新工作不断深化。前面的路还很长,需要做的工作还很多,但勇攀高峰、自主创新的AMI团队精神永存!
人才撷英:
这是一个充斥着70后、80后的年轻团队,在科研的道路上,他们已经做了很多,他们还要做更多!
袁瑞铭 智能实验室主任
1974年3月生,工学博士,高级工程师。现任华北电网有限公司计量中心智能实验室兼标准实验室主任,兼任全国电工仪器仪表标准化技术委员会(SAC/TC104)一分委委员,全国计量器具管理标准化技术委员会委员,中国电机工程学会测试技术及仪表专委会电工学组委员。主要从事智能用电技术、高级量测技术研究,曾获中国电力科学技术奖1项,华北电网有限公司科技进步奖7项,参编国家标准8项,申请专利10余项,发表论文20余篇。
殷庆铎 技术管理部副主任
1983年11月生,清华大学高电压与绝缘技术专业硕士研究生,现任华北电网有限公司计量中心技术管理部副主任。2009年作为技术骨干参加了华北电网公司重点科技项目“面向智能电网的高级计量架构(AMI)研究”,主要负责AMI采集主站系统、售电主站系统、现场服务终端的设计、开发与调试工作,搭建了满足用电信息、控制信息交互的信息系统架构,设计了满足营销无纸化作业和即时作业信息管理的现场服务终端,提出了用电信息交互加密的优化算法,参与组织完成了系统联合调试。
周晖 质检室主任工程师
1979年5月生,中国科学院电工研究所博士,现任华北电网有限公司计量中心质检室主任工程师。2009年作为技术骨干参加了华北电网公司重点科技项目“面向智能电网的高级计量架构(AMI)研究”,主要负责AMI核心设备-智能电能表的研制以及AMI系统通信规约体系的设计、研究,编制了智能电能表功能、技术规范,确定了智能电能表的软、硬件设计方案;参考IEC62056标准体系,对AMI系统的通信规约体系进行了规划,会同合作厂家共同编制了高级计量架构系列通信规约,保证了系统各项功能的顺利实现。同时负责完成了AMI展示系统的设计和施工,配合项目组共同完成了系统的调试。
章鹿华 检定室高级主管
1980年10月生,硕士研究生,现任检定室高级主管。2006年毕业于华北电力大学高电压与绝缘技术专业,主要从事电能计量与电气测量相关生产与科研工作,2009年3月起,作为研究团队主要成员参加华北电网有限公司重点科技项目“面向智能电网的高级计量架构(AMI)研究”。
李顺昕 智能实验室高级主管
1978年10月生,硕士学位,现任华北电网有限公司计量中心智能实验室高级主管。华北电力大学电力系统及其自动化专业学习,主要从事智能用电技术、高级量测技术研究。优秀硕士毕业论文、各类期刊会议发表论文5篇、专利2项。曾获华北电网有限公司优秀论文奖、华北电网有限公司科技进步一等奖1项、二等奖1项。
众人划桨哟,开动大帆船
……
百舸嘛争流,千帆进波涛在后,岸在前!
上篇:挑战来了,集结号已吹响!
曾有专家说,每一次大的经济危机之后,都会有一次大的能源革命。面对日渐凸显的全球资源环境问题、剧烈波动的能源价格、愈加严厉的监管政策、快速攀升的用电负荷,以及更高的用户服务质量要求,全球电力行业面临前所未有的挑战。建设智能电网已经成为全球电力行业应对各自挑战,实现可持续发展的共同选择……
2009年,为全面支持清洁能源和低碳经济发展、提升供电质量和服务水平,国家电网公司提出建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展、具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网,作为转变电网发展方式的战略核心任务。智能用电是智能电网六大环节之一,而高级计量架构(Advanced Metering Infrastructure,AMI)又是智能用电的最核心、最关键、最基础组成部分。因为AMI利用高级量测、高效控制、高速通信、快速储能等技术,建立强有力的营销技术支持平台和双向互动平台,实现营销业务的智能化和营销管理的现代化,构建电网与客户能量流、信息流、业务流实时双向互动的新型供用电关系,有利于全面提升供电质量和服务水平。
可以说,开展高级计量架构(AMI)建设,是满足智能电网下智能用电对技术先进、经济高效、服务多样、灵活互动和友好开放的要求,是构建坚强智能电网的重要环节,是建设坚强智能电网的着力点和落脚点。
挑战的重头就在于此。
华北电网作为确保首都供电安全的大型区域电网,随着电网不断发展,太阳能、风能等可再生能源接入,节能减排、提高能效、满足变化的用户需求等因素都对用电环节提出了智能化的新要求。高级计量架构(AMI)作为智能用电的核心组成部分,它不仅包括安装在用户侧的智能表计和前端采集装置,同时也包括了对采集的海量数据进行储存和处理的表计数据管理系统,以及双向通信的体系架构和相关的后台应用系统。
面对挑战,只有加快推进以高级计量架构(AMI)为核心的智能用电建设,才能从真正意义实现电网发展方式的转变,在更高层面上提升资源优化配置能力和抵御事故的能力,提高营销管理和客户服务水平,实现电网发展的新跨越。
中篇:同志们,上!
2009年初,依据国家电网公司制定的智能电网发展建设规划,公司全面开展了智能电网建设。“面向智能电网的高级计量架构(AMI)研究”科技项目通过华北电网有限公司科技项目审批,是公司2009年的重点科学技术项目。项目由华北电网有限公司营销部牵头,华北电力科学研究院有限责任公司负责主持研发,采用网企协作、产学研结合的团队研发模式。
大战在即,厉兵秣马的时刻已经到来……
难就难在,项目团队所面临的是一个崭新的课题,国外发达国家尚处于研究探索阶段,研发过程中面临时间紧、难度大、无先例可循等困难局面。项目负责人袁瑞铭等人冷静思考、沉着应对,突破专业束缚,跨专业组织攻关团队,从思想、目标、步骤到方法都进行了细致规划,终于打造了一支能吃苦、能战斗、能创新、能奉献、高素质的科技创新团队。
兵将已到齐,同志们,让我们整装待发!
一年之计在于春,开工啦——调研搜资阶段
3月初到4月中旬是调研搜资阶段,项目组在国家电网公司智能电网总体要求指导下,先后参考了国内外文献430余篇,与瑞士兰吉尔公司、意大利Enel公司Itron公司等国际知名电表厂商进行了深入的技术交流,对以智能电表为基础的高级计量架构(AMI)进行了深入研究,明确了架构功能定位和总体设计要求,并根据项目总体要求进行了阶段进度规划,编制了项目进度甘特图,明确了分阶段工作任务和实施细节。
聚首英雄会,功成18路技术方案——技术攻坚阶段
4月中旬到5月下旬项目进入攻坚阶段,项目组参考国家电网公司“智能电能表系列标准”和“电力用户用电信息采集系统系列规范”等相关国家标准、行业标准、企业标准和国际标准,召开了三次大规模集中讨论会,明确提出了分层式高级计量架构(AMI)中相关设备和模拟主站的功能技术要求,并研究制定了18个技术实现方案,形成整套高级计量架构的实现方案体系,为后续的研制工作奠定了坚实的基础。
紧锣密鼓,拿下全部开发调试工作——设备研制调试阶段
5月至8月,项目组进行集中式研制开发和调试,完成了智能电表、智能显示终端、智能手持终端、智能插座、智能卡和主站系统包括功能和通信在内的全部开发和调试工作。其中研制的高级计量架构(AMI)试验系统在秦皇岛电力公司挂网试运行,为后续AMI系统完善提供技术依据。
众望所归,集高级计量架构大成——系统整体演示阶段
8月至11月,项目组在华北电科院对高级计量架构(AMI)实验系统进行整体调试,模拟实际运行工况,对系统各项功能技术指标进行测试,对发现的问题及时解决,实现了整个AMI系统的功能技术要求,经过项目组的共同努力,最终完成了高级计量架构(AMI)演示系统的搭建。
下篇:干得好!
2009年11月20日,一直十分关注项目进展的马宗林董事长亲自率队视察指导了“面向智能电网的高级计量架构(AMI)”演示系统,并在现场会上发表重要讲话,高度肯定项目团队取得的阶段性研究成果,以及其中的创新点和亮点,表扬了项目团队,并对AMI项目研究的完善与提升提出了具体要求。
11月至1月底,国家电网公司、国资委、各网(省)公司、中国电机工程学会、科研院所等各级领导和行业专家先后视察指导了高级计量架构演示系统,对AMI系统的先进性、创新性给予高度评价,充分肯定了对行业科技进步的指导意义。
且看战果如何——六大研发“首创”
2010年2月1日,中国电机工程学会在京召开了“面向智能电网的高级计量架构(AMI)研究”科技项目技术鉴定会,以中国工程院顾国彪院士为主任的鉴定委员会一致认为本项目至少产生六大风云战果: 战果一,首次提出并实现了“分层式”高级计量架构(AMI)解决方案,定义了其各层的功能技术要求,形成了一整套技术规范体系;
战果二,首次研发了由智能电表、智能手持终端、智能显示终端、智能插座和主站等设备组成的智能计量系统,为现代化的营销管理与多样化的客户服务提供了技术支持;
战果三,建立了实时、互动的双向通信架构,首次研发了支持多种信道的通信模块,保证了系统的兼容性和稳定性;
战果四,首次研发了同时具有大负载开断能力、有功双向/无功四象限宽量程电能计量、电能质量监测与分析、支持远程软件升级等功能的单相智能电表,为高级量测及控制的实现奠定了技术基础;
战果五,首次研发了支持预付费功能的智能显示终端和支持双向计量的无线智能插座,提供了用户与电力公司的交互门户,建立了智能化家庭能源管理网络,为实现智能化需求侧管理提供了有效手段;
战果六,首次研发了智能手持终端,具有抄表、编程、现场售电、故障诊断等功能,支持营销业务的质量控制、任务管理和绩效评价,增强了AMI系统的容灾能力,提升了营销管理的现代化水平。
6个“首次”凝聚了整个项目团队一年多来的心血与汗水,既是对已有工作成果的肯定,又是对下步工作的勉励与鞭策。
终于,该项目获“中国电机工程学会科学技术进步奖三等奖”
只为万家灯火——智能小区试点工作
在建设坚强智能电网的总体规划下,在“统一规划、统一标准、统一建设”的建设方针指导下,2010年1月底,国家电网公司下达了智能小区试点工作,开始大力开展跨部门、跨专业、跨行业的合作,以《国家电网公司智能小区试点工程建设指导意见》为蓝本快速、有序、高效推进智能小区试点建设,将项目研究成果应用到小区建设过程中,项目中产生了诸多骄人的成绩:
一、设计了基于AMI的用电信息采集系统为用户和供电公司之间实现双向互动提供了技术支持。供电公司可以掌握用户负荷变化规律,制定有针对性的电网建设、市场、营销和服务策略。用户可以实时获知自己的用电信息明细及电费情况,进行需求响应,养成良好的用电习惯,降低电费支出。
二、研制了基于光纤通信技术的智能电能表,可通过光纤信道与主站直连,并且可以通过更换通信模块实现对电力线载波、GPRS网络等通信方式的支持,为电力公司实现信息采集全覆盖提供了保证。
三、设计基于多方式动态自适应技术的智能家居通信架构,可同时支持载波和微功率无线通信模式,综合了多种通信模式的优点,消除了信号盲区,真正做到了低功耗、高性能、全覆盖。
四、开发了基于B/S(Browser/Server)的客户用能服务系统,支小区用户进行数据查询、分析和远程控制。户内智能终端通过载波或者微功率无线采集智能插座和户内电、水、气表的用量数据,并可以接收网络客户端软件或SIM卡发送的远程控制指令,实现对户内家电的控制功能。
智能正在迅速地布满生活的各个角落,科技的日新月异正在迅速改善生活的不便。袁瑞铭与他的团队在智能电网的研究道路上,以无尽的热情和不尽的努力,正在实现他们心中的智能小区,智能城市,智能国家!
这次项目的研发,AMI科技团队对科技创新的认识不断深化,“勇攀科技高峰,敢打创新硬仗”的理念深入人心,形成了以活力、勇敢、智慧为核心的AMI(Activity、Manliness、Intelligence)精神。任重而道远,项目团队将以“优秀科技创新团队”创建为契机,以AMI团队精神为指导,在团队组织管理、人才培养、技术创新等方面追求新高度,推进华北电网公司科技创新工作不断深化。前面的路还很长,需要做的工作还很多,但勇攀高峰、自主创新的AMI团队精神永存!
人才撷英:
这是一个充斥着70后、80后的年轻团队,在科研的道路上,他们已经做了很多,他们还要做更多!
袁瑞铭 智能实验室主任
1974年3月生,工学博士,高级工程师。现任华北电网有限公司计量中心智能实验室兼标准实验室主任,兼任全国电工仪器仪表标准化技术委员会(SAC/TC104)一分委委员,全国计量器具管理标准化技术委员会委员,中国电机工程学会测试技术及仪表专委会电工学组委员。主要从事智能用电技术、高级量测技术研究,曾获中国电力科学技术奖1项,华北电网有限公司科技进步奖7项,参编国家标准8项,申请专利10余项,发表论文20余篇。
殷庆铎 技术管理部副主任
1983年11月生,清华大学高电压与绝缘技术专业硕士研究生,现任华北电网有限公司计量中心技术管理部副主任。2009年作为技术骨干参加了华北电网公司重点科技项目“面向智能电网的高级计量架构(AMI)研究”,主要负责AMI采集主站系统、售电主站系统、现场服务终端的设计、开发与调试工作,搭建了满足用电信息、控制信息交互的信息系统架构,设计了满足营销无纸化作业和即时作业信息管理的现场服务终端,提出了用电信息交互加密的优化算法,参与组织完成了系统联合调试。
周晖 质检室主任工程师
1979年5月生,中国科学院电工研究所博士,现任华北电网有限公司计量中心质检室主任工程师。2009年作为技术骨干参加了华北电网公司重点科技项目“面向智能电网的高级计量架构(AMI)研究”,主要负责AMI核心设备-智能电能表的研制以及AMI系统通信规约体系的设计、研究,编制了智能电能表功能、技术规范,确定了智能电能表的软、硬件设计方案;参考IEC62056标准体系,对AMI系统的通信规约体系进行了规划,会同合作厂家共同编制了高级计量架构系列通信规约,保证了系统各项功能的顺利实现。同时负责完成了AMI展示系统的设计和施工,配合项目组共同完成了系统的调试。
章鹿华 检定室高级主管
1980年10月生,硕士研究生,现任检定室高级主管。2006年毕业于华北电力大学高电压与绝缘技术专业,主要从事电能计量与电气测量相关生产与科研工作,2009年3月起,作为研究团队主要成员参加华北电网有限公司重点科技项目“面向智能电网的高级计量架构(AMI)研究”。
李顺昕 智能实验室高级主管
1978年10月生,硕士学位,现任华北电网有限公司计量中心智能实验室高级主管。华北电力大学电力系统及其自动化专业学习,主要从事智能用电技术、高级量测技术研究。优秀硕士毕业论文、各类期刊会议发表论文5篇、专利2项。曾获华北电网有限公司优秀论文奖、华北电网有限公司科技进步一等奖1项、二等奖1项。