摘要：随着社会的发展和经济水平的提高，智能用电楼宇是智能电网用电环节的重要组成部分。以国家电网企业馆为建设对象，通过开发楼宇智能用电能量管理系统，采用双向互动技术实现楼宇节能综合控制，展示楼宇节能减排的效果。
关键词：楼宇智能用电能量；管理系统设计方法
引言
近些年来我国经济领域的发展速度相对较快，同时也伴随着我国能源方面的消耗不断的增加尤其是电能资源。结合实际情况来讲目前我国楼宇建筑内对于电力资源方面的能耗在社会活动中占有相对较大的比重。同时我国在经济领域的不断发展的影响下城市化水平也在不断的提高，从而造成了楼宇建筑在电力资源方面的消耗将逐渐的提高，并且在社会能耗放慢的比重也越来越大所以对于楼宇用电能量方面的管理系统具有深远的影响。
1智能用电楼宇综合控制系统的架构
智能用电楼宇是智能电网用电的重要环节，通过双向互动技术和智能用电能量管理系统，对楼宇节能进行综合控制，实现节能减排的效果。智能用电楼宇节能控制系统的架构主要包含五个子系统:其一是BA系统，又称展馆自控系统，包含照明、通风、电梯、空气检测等系统。其二是风电光伏系统，主要包含新能源在电网中的应用。其三是电网与车辆互通系统，将电动汽车与电网接入。其四是空调系统，包括空调、热泵、蓄冷等系统，实现智能用电。其五是变电站系统，主要指AFP技术对电能质量提升的作用。通过五个子系统完成了数据收集、数据分析和数据显示的功能，并通过这些子系统的控制达到节能的作用。楼宇节能综合控制系统基于以上五个子系统形成了三层次的管理结构，首先是监控层，主要为管理人员提供信息，做到数据的收集，并根据数据的分析对管理人员提出最优策略。其次的通信层，通过通信网关机将检测到的数据在楼宇间进行传输，最终到达智能用电管理系统中。再次，是现场设备层，主要指现场电柜中的保护仪表等，现场设备层可以为节能综合控制系统的正常运行奠定基础。在整个系统中，监控管理层与通信层是非常重要的，在监控管理层中，反馈人员可以根据信息的提供情况及时了解系统运行状态，如供电情况、用电情况、电能质量、各个子系统用电状态等，将这些信息反馈出去后，即可进行分析与处理，根据数据结果来制定应对策略，达到节能目的。通信层可以将监测的数据信息与设备运行状态反馈至综合系统中，并连接好监控管理层与现场设备层，实现两者的数据联通。现场设备层包括测控保护装置、仪表和各个子系统的SCADA系统。现场设备层可以说是整个用电管理系统的硬件支持平台，对楼宇节能用电控制工作有较大的影响，并起到了系统数据源的作用。因此，要完成楼宇用电综合管理系统，利用该系统实现楼宇智能节电控制，就必须设计出合理、明确的现场设备层，以完成测量监测和通讯分析任务，进而达到节能的目标。
2楼宇智能用电能量管理系统设计方法分析
2.1要使得监控管理层得到有效的利用
监控管理层能够有效为新能源供电比例提供有效数据，对用电量的信息和用电情况进行有效监测。其一，要对楼宇过去的用电信息进行充分的数据统计和分析，并针对不同用电系统的能源消耗的状况进行分级，做好不同等级的用电情况的数据收集。其二，要通过数据的收集进行科学分析，并针对实际情况提出对节能控制策略，选择出电网压力最小、电力设备使用年限最长的最佳负荷的用电方案。在方案制定时要对数据进行合理分析。在考虑最佳负荷的同时还要考虑到电能支出最小的经济方案。有效促进资源利用率的提升，选择出电能消耗最少、用电成本最低的方案。
2.2关于监控管理层方面的设计
对于楼宇智能用电能量管理系统来讲其监控管理层属于其系统的核心，监控管理层主要是承担着以图形化的办法展开实时监测以及相关数据方面的分析还有电能质量方面和能效评估等方面的作用，同时采用交互式手段为使用者进行用电方案的制定还有联动控制等作用。关于监控管理层内的实时信息方面的监测首先是需要对楼宇建筑内部的实时供电信息方面的了解，并且需要对清洁型能源在楼宇建筑用电系统中的所占的比重方面的展示，从而展现出新型的清洁型能源在利用的过程中对于生态方面的保护以及其经济效益方面的优势。其次在实时监控的过程中对APF还有SVG+等方面的技术手段所提供的电能方面质量上的提升还有非静态形式的补偿等有利之处的展现。以及对新型负荷式用电设施对于综合能量方面的有效使用还有对楼宇建筑自动控制系统所提供的楼宇使用过程中的舒适的体验感的展现。关于楼宇智能用电中历史用电方面的分析研究，首先是对所有的用电系统在各个运行时间期间的用电能量方面的对比以及对所有用电系统能耗等级方面的分析。其次结合楼宇对于电力资源方面的用电模拟多部制电价账单，并且对采用智能变电手段还有新型清洁环保能源等具有新型的技术还有能量管理系统后能量控制等效的成本方面的控制还有生态系统的环保性展开有效的分析。除此之外还需要对楼宇建筑内的各个运行期间内的电能质量方面的数据信息进行分析从而展现智能用电方式对于楼宇建筑内的电能质量方面的极大程度的提升。关于能量优化控制办法，对于该方面首先应当经过互动式的展示根据所有电价方面的结构，从而进行制定具有较高的经济效益的电力资源的使用方案，从而达到对用电高峰的减缓还有调节通电低谷的作用以及能够有效的控制在电力资源方面经济层面的消耗。展开对楼宇建筑内的用电负荷方面的分析进行对负荷平衡方面的调整的方案的制定，从而有效的缓解电网方面的压力，并且对于发点设备效率能够起到一定的提高作用使得设备的使用周期得到一定程度的扩展。经过展开对楼宇建筑内的以往的用电情况方面的分析，展开对所有智能用电能量控制系统中的若干个子系统具体运行的策略的制定，以此进行对用电设备保持相对稳定安全的高校的运行状态。除此之外，展开对楼宇建筑的整体的用电负荷还有电能质量以及电价结构予以多方面的综合性的分析，从而制定出新能源并网的相关方案还有V2G系统充放电的方案，以此展开对资源消耗的有效控制，促进生态的可持续发展实现能源的节约。关于楼宇智能用电能量管控系统中的联动方面的控制，首先 需要采用合适的互动方式，使用者对当前的用电情况进行自行决策，同时进行实时性的分析并且对其用电方案进行有效的模拟，从而根据模拟的结果过对其用电情况进行一个较为合理的预测，从而为用户在进行用电方案的制定过程中予以数据信息方面的参考。其次，结合楼宇建筑的所处位置的环境方面的各项参数还有当下的具有用电负荷的情况进行对自控系统内的空调以及相关的系统运行方案的制定。结合能量优化控制方案展开对楼宇建筑智能用电管控系统中的所有子系统的远程控制功能的实现，同时结合具体的运行结果展示出用电能量方面的优化控制策略的具有效果。
结语
该系统的成功设计及实现,向全世界展示了国家电网公司在智能用电、清洁能源开发、能量综合利用及能效管理方面的能力、实力及效果;同时通过世博会这个广阔平台,引领广大用户对科学用电、合理用电、节约用电、综合节能、双向互动、清洁能源等方面的认知和感受,引导广大民众感受了智能电网带来变革后的便利和实用性的巨大效益。
参考文献
[1]赵洪飞．基于WSN的智能建筑能量管理系统研究与实现[D].济南:山东大学，2019．
[2]马小军．智能照明控制系统[M].北京:东南大学出版社，2019:155-161．
[3]李志刚，王光旭，关昌慧．浅议智能楼宇系统集成设计的应用［J］．中国新通信，2013(04)．