配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡化技術

趙陽

摘要：配電網(wǎng)中的電力電子裝備不僅要保證自身的運行穩(wěn)定性，還要實現(xiàn)與同一系統(tǒng)下的其他電力電子裝備進行交互和通信，從而確保整個系統(tǒng)的正常運行以及智能化監(jiān)測功能的正常使用。在電力電子技術的快速發(fā)展下，配電網(wǎng)設備的智能化功能已不再局限于電能質量調節(jié)，還可實現(xiàn)電能雙向、多向流動控制或更復雜的電能調節(jié)功能。其中，改變傳統(tǒng)裝備獨立工作運行方式，是滿足復雜配電網(wǎng)控制功能的關鍵。需要建立一體化網(wǎng)絡，進一步提高裝備之間的聯(lián)動性和通信及時性。本文主要分析探討了配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡化技術，以供參閱。

關鍵詞：配電網(wǎng);電子裝備;技術

隨著信息技術的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)絡也變得越來越現(xiàn)代化了，很多電力電子技術逐漸開始被應用在配電網(wǎng)上，這一應用不但讓配電網(wǎng)絡系統(tǒng)和用戶質量的聯(lián)系變得更緊密，同時也讓配電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展的更加快速。電力電子技術的應用不僅給配電網(wǎng)絡帶來了技術上的革新，也讓配電網(wǎng)的工作效率得到了提高。配電網(wǎng)絡用戶需求的不斷增長也促進了電子電力裝備的發(fā)展，讓電力電子實現(xiàn)了一體化的變革，配電網(wǎng)絡的不斷發(fā)展也讓人們的生活水平得到了顯著的提高。

1電力電子裝備互聯(lián)和網(wǎng)絡化技術概述

我國現(xiàn)在的電力系統(tǒng)正在向著智能化的方向開始發(fā)展，電子電力裝備在電力系統(tǒng)中的應用，讓我國電力系統(tǒng)運轉的更加高效，在我國智能電網(wǎng)的建設過程中，配電環(huán)節(jié)的改革是一個非常重要的環(huán)節(jié)，配電系統(tǒng)要想得到更好的發(fā)展就必須要對現(xiàn)有的電力電子裝備技術進行發(fā)展，只有這樣陪電網(wǎng)才能更高效的對各個電力電子裝備進行協(xié)調，讓配電網(wǎng)運行的更加高效，在一定程度上提高電能的管理工作，讓電能能夠得到更有效的控制。網(wǎng)絡化技術在配電網(wǎng)中的應用讓配電網(wǎng)能夠更有效的對電力電子裝備進行調節(jié)，利用通訊技術讓互聯(lián)網(wǎng)之間的連接變的更流暢，同時網(wǎng)絡化技術還可以將電力電子裝備的數(shù)據(jù)信息進行儲存讓中樞區(qū)域下達口令更加迅速，讓電力電子裝備之間的連接變得更加高效，這種通過互聯(lián)網(wǎng)技術的形式來對配電系統(tǒng)進行整體調控的形式已經(jīng)在電力系統(tǒng)中得到了非常廣泛的應用。

2配電網(wǎng)電力電子裝備互聯(lián)與網(wǎng)絡化技術的應用

2.1能量路由器

現(xiàn)階段，我國開始面向能源互聯(lián)網(wǎng)的配電網(wǎng)關鍵裝備和關鍵技術的研究，處于起步階段。能源路由器融合了P-CPS，具備計算與通訊等功能，采用了全容性控制的電力電子技術，為固態(tài)設備。此設備具備變電器、斷路器、潮流控制功能，能夠實現(xiàn)電能質量的控制。除此之外，能夠實現(xiàn)分布式能源與儲能裝置即插即用接入。能量路由器將會是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要神經(jīng)元，按照電壓與應用功能等的差異，也被稱作是電能交換器、電力集能器。在實際應用中，面向交流三相380V與直流800-48V用戶;4端口交直流用電線路;測量;保護;監(jiān)控;通信等，具備基于云平臺的能量管理系統(tǒng)，以及移動APP終端管理功能。能量路由器電氣信息物理系統(tǒng)架構，主要分為以下層次：①應用層。包括遠程監(jiān)控協(xié)調功能模塊、專家決策模塊、第三方應用模塊，能夠對物理世界進行協(xié)同控制，促使物理世界與信息世界相互融合。②認知層。由能力開發(fā)網(wǎng)關、管理邏輯模塊等組成。③網(wǎng)絡層。由核心網(wǎng)、通信服務模塊、接入網(wǎng)逞。能夠連接信息與物理世界的各類對象，可以交換數(shù)據(jù)信息，支持P-CPS實時網(wǎng)絡。④控制感知層。主要是由傳感器與控制器等設備組成，能夠實現(xiàn)對物理世界狀態(tài)的感知，實現(xiàn)自主控制。⑤物理層。主要是由容性控制的固態(tài)電氣模塊構成，能夠實現(xiàn)電氣特征的控制。總體來說，能量路由器為中壓低配電網(wǎng)以及低壓區(qū)域網(wǎng)的接口，能夠實現(xiàn)電能控制，保障配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。

2.2即插即用的功率接口

即插即用的功率接口可以有效地將儲能電池、普通用電器等各種電氣設備以及分布發(fā)電等終端接入配電系統(tǒng)。即插即用的功率接口主要通過將系統(tǒng)內部各種設備不同電能輸入形式進行合理轉換，使其電能輸入形式與電網(wǎng)相匹配。從這一方面講，即插即用的功率接口本質上也是一個電力電子設備，同時隨著現(xiàn)代化信息技術的發(fā)展，即插即用的功率接口還應當具備相應的通信接口，并通過支持標準操作協(xié)議實現(xiàn)網(wǎng)絡的連接，可以將終端設備的運行信息上傳至網(wǎng)絡端口，從而接受調控指令。

2.3操作系統(tǒng)

互聯(lián)網(wǎng)技術的操作在本質上是一個通用的網(wǎng)絡協(xié)議，想要實現(xiàn)設備上的網(wǎng)絡督促，就要做到網(wǎng)絡監(jiān)督和識別上的統(tǒng)一;想要實現(xiàn)管理上的統(tǒng)一，就必須先統(tǒng)一協(xié)調全部功率的接口及其能量擼起的二者全部支持和協(xié)調網(wǎng)絡協(xié)議。在實際的操作過程中，用戶可以把網(wǎng)絡協(xié)議直接安裝到自己的手機或者電腦上去，在有網(wǎng)絡信號的情況下，就可以對自身家用電的使用效果進行實時性監(jiān)控。這樣就可以及時的保證了對網(wǎng)絡上電價信息的有效反饋。針對發(fā)生的故障和情況，可以有效的進行實際情況的措施優(yōu)化和預防。目前，新常態(tài)的背景下，配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)和網(wǎng)絡化的技術，最重要的是信息流極和能量流極兩個方面;雖然我國在配電網(wǎng)能量層面上已經(jīng)初步實現(xiàn)了互聯(lián)功能，可是通信層面上的建設和構建還有待提高和進步。在電力電子裝備互聯(lián)網(wǎng)與網(wǎng)絡化的技術構架中分為了功能接口、能量路由器在整個網(wǎng)絡中的管理模模塊、操作系統(tǒng)三個部分。也就是說電力電子裝備互聯(lián)網(wǎng)技術的基礎是信息流和能量流兩個部分的內容。也就是標準的操作系統(tǒng)，一個通用的網(wǎng)絡協(xié)議，可以利用即插即用的功率接口實現(xiàn)識別和監(jiān)測。

3結束語

綜上所述，電力電子裝備互聯(lián)與網(wǎng)絡化技術能夠提升配電網(wǎng)的供電質量。在此基礎上，控股器在拓展和維護帶配電網(wǎng)的時候，需要輔助一個電力電子系統(tǒng)，來實現(xiàn)多路運算的處理，以此提高電能的有效調控;同時，IEM支持通用開放協(xié)議，可以接收所有接口上傳的數(shù)據(jù)信息，并通過分析，來為中控中心提供參考，參考的內容取決于配電網(wǎng)的運行狀態(tài)及中控中心的指令。因此，電力電子裝備技術與互聯(lián)網(wǎng)技術的結合，是配電網(wǎng)發(fā)展的趨勢，能夠推動智能化電網(wǎng)建設。

參考文獻：

[1]屈寶麗.配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡化技術[J].數(shù)字通信世界.2019（04）.

[2]吳迪.配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡化技術[J].中國科技投資.2018（30）.

[3]柯鴻源.對配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡化技術探討[J].通訊世界.2018（07）.

（作者單位：國網(wǎng)沈陽供電公司開發(fā)區(qū)客戶服務分中心）