泛在電力物聯網-配網智能化-客戶需求側關系的思考

[摘? 要]：配網智能化的建設是一個系統工程，本文從配網智能化過程中面臨的問題出發，論述了泛在電力物聯網與配網規劃的內在聯系，最后結合客戶需求側的實際需求和前景方向對泛在電力物聯網的發展提出設想。

[關鍵詞]：泛在電力物聯網;配網智能化;客戶需求側

0引言

2019年國家電網公司“兩會”做出全面推進“三型兩網”建設，其中泛電力物聯網就是打造電力“泛物互聯”的全網絡體系，以此實現電能高效、智能監控、智能調配來帶動客戶側需求的擴展，帶動用電量的增長、拉動圍繞客戶需求產業的增長，是電力企業新的增長點，也可以說是電力的“二次革命”。

配網智能化是泛電力物聯網、客戶需求側的技術基礎和保障條件。配網智能化要具備：智能配網數據監測、后臺大數據分析、一體化電力設備模塊集聯、遠程集抄采集、后臺遠程費控、智能后臺遠程操作、負荷智能調配切改、智能調峰平谷等功能，才能保障泛電力物聯網的建立。只有通過打造泛電力物聯網才能實現客戶需求快速、便捷的相應。本文將對泛在電力物聯網-配網智能化-開拓客戶需求側之間關系以及如何建設泛在電力物聯網進行分析。

一、泛電力物聯網設想

建設電力全網絡概念，打破傳統電力線路與客戶內線的分界點，實現電力線路與客戶內網直連，實現網絡閉環，將該網絡上所有電力設備和客戶用電設備（包括家用電器）等連在一起，將電力網絡的末端從電能表擴展到客戶的家用電器設備上，形成“萬物相聯”。

二、泛電力物聯網下的配網智能化設想

（一）當前現狀及對策

當前運行配網狀況，難以滿足泛電力物聯網技術條件，急待解決以下問題，進行針對性改造。

1.線路產權分界不清

現狀：配套樓內干線、支線產權屬于為開發商，電能表資產屬于電力公司，電能表安裝樓內支線上（開發商資產），造成產權分界不清;干線、支線故障電力只能投入大量成本越界替開發商維護，管理和投入錯位。

對策：調整供電設計，以棟門（普通樓房）為單位、高層以每回路為單位，集中表計安裝的方式，計量點設置在與開發商的線路分界點的電力側，表后線采取并聯入戶方式由開發商敷設（開發商資產），可解決產權分界不清問題，減少電力公司維護成本。

新建小區可通過修改配套供電設計方案解決;已建小區可視供電豎井地勢與開發商協商改造;老舊樓房由電力公司出資改造。

2.接線方式不利于故障處理和負荷切改均分

現狀：樓內干線敷設便于故障處理，遇干線故障影響整回路所有客戶斷電，造成客戶意見和電量損失。樓內干線不便于負荷切改均分，當負荷過載、三相不平衡時，只能整回路切改，很難達到負荷均分。

對策：取消樓內供電干線、實現每戶支線并聯直接入戶，當負荷過載、三相不平衡時，可按戶切改負荷，負荷平衡相對準確。

3.一戶一表是易受竊電攻擊的“傷口”

現狀：傳統的居民一戶一表，相當于電網里分布大量的易受攻擊的“傷口”，不法之徒有針對性，挖空心思使用各種手段“繞表、毀表”竊取電能，因竊電不影響其他客戶利益基本都是“漠不關心”，又因“傷口”眾多，電力維護監管困難，是個別線路線損率居高不下的重要原因。

對策：取消單戶各自計量模式，采取“電表下樓集中計量”或“虛擬表計共享計量”（網絡表）的方法，加大竊電難度或無表可竊、無從下手。

4.電能表本地費控的局限性

現狀：傳統單戶計量模式“根深蒂固”，將電能表視為電網的末端;本地費控又在電能表上集成了電量計費、階梯電價、峰谷平、電量凍結、各時段電量等“重擔”，像一個“閘門”堵住了電力物聯入戶的通道。

對策：將電能表本地費控調整為遠程費控，將上述本地數據計算、數據儲存、數據采集等的“重擔”交由后臺處理、實行遠程費控、遠程控制，才能真正打通電力物聯網入戶通道，將電力“觸手”貼緊客戶、圍繞客戶推薦多樣化的電費套餐、定制電力特色的智能家居，滿足客戶多樣化需求。

5.居民用電缺少無功電量計量

現狀：目前居民用電單相表有功計量（阻性用電），因歷史居民用電以照明為主，感性用電電器很少，無功電量忽略不計。但隨著社會的發展，現在居民常用電器如：空調、電冰箱、吹風機、油煙機等均屬于電阻性+電感性設備，電感無功能耗大約是電阻有功能耗的10%，缺少無功計量將造成公司電費損失和線損率的提高。

對策：增加無功計量，按照某地區每年居民用電約98億千瓦時（以2019年4月數據測算：居民單相表抄表81795萬Kwh*12個月=981540萬Kwh）核算電費為49億元/年，若增加無功計量（49億元*10%）每年可多收電費近5億元，降低近10%的線損率。

6.居民用電沒有無功補償

現狀：每年“迎峰度夏”空調負荷暴增，配網線路負荷承載岌岌可危，故障處理應接不暇。主要是空調負荷激增（感性負荷），因配網線路無功補償不足，是間接造成線路過載、超負荷、著火等故障的重要原因。

對策：“迎峰度夏”期間，以棟門（普通樓房）為單位（高層以回路為單位）在居民用電進線端（計量點電力側）加裝無功補償裝置，實行本地無功補償，實現截面不變下提高線路承載率，減少故障發生率，保障線路可靠率，提高售電量、節約公司維護成本。

7.遠程集抄采集技術存在“短板”

現狀：

（1）目前遠程集抄采集，以臺區為單位安裝集中器，使用電力載波傳輸數據智能承擔，由于電力載波是臺區電纜輸電總線-樓內供電干線-入戶電源支線的串聯傳輸模式，造成數據傳輸時間長、售電信息下載成功率低、容易受諧波干擾，只具備基本的電量上傳和下載能力。

（2）目前遠程集抄采集，不具備遠程并發、遠程實時信息數據推送、遠程實時操作控制、線路實時監控的能力達不到泛電力物聯網的技術標準。

對策：

（1）劃小采集單位。取消原將原臺區采集，改為普通樓房棟門采集（高層回路采集）的方式，以棟門或回路為單位安裝遠程集中器。規避了臺區電纜輸電總線端載波傳輸串聯瓶頸、提高傳輸效率，運程采集不受臺區線路切改的影響。

（2）實現運程采集并聯。取消樓內干線端載波傳輸串聯方式，新建小區將樓內供電線路干線串聯改為每戶并聯，實現并聯載波傳輸。老舊小區或供電線路不能并聯改造的，可采取載波和485傳輸組合方式，在樓內供電干線入戶分線器端加裝485通訊轉換器，485通訊轉換器并聯敷設485線到集中器的方式，繞開樓內干線，實現運程并聯采集。

（3）遠程采集集中器換裝寬帶載波模塊，提高數據傳輸速度。

（二）智能配網“智在數據分析、智在設備平臺”

1.智能配網數據監測及大數據分析

基于電力線路遙感監測和大數據分析技術，建立配網監控網絡，解決配網“重電量、輕質量”的問題，增加電流、電壓、功率因數、供電諧波、無功補償、三相平衡等監測參數。實際監測網可以采取臺區和樓棟的兩級布置在臺區出線和樓棟入線端安裝遙測監控設備監測到戶（實現分段發現問題精準處理），實時采集上述數據參數通過大數據分析，提前診斷出線路質量和可靠度對客戶用電量的影響（最終為提高用電量服務），標注出問題節點、便于迅速的處理過流、過載、三相不平衡、功率因數偏低、供電諧波激增等問題。

2.配置智能一體化配電設備平臺

（1）為滿足配網智能化，建設智能一體化配電設備平臺，設備負責居民樓樓（或一個回路）負荷，設備內采用母線化設計（可設計成母線分段帶旁路，便于負荷切改），用電負? ? ?荷側線路并聯入戶;母線與每戶并連接口處安裝計量表或“虛擬表計（網絡表）共享計量”用以計量每戶用電量。

（2）智能一體化配電設備平臺，借鑒“蜂巢箱”的設計，一塊大屏顯示，支持所帶客戶掃碼或輸客戶編號查詢用電量及其他用電信息（防止針對電能表竊電）。

（3）智能一體化配電設備平臺，集成配電箱、線路遙感監測、遠程采集集中器、無功補償、有功和無功計量、遠程操控、視頻安全監控等功能。采用模塊設計，支持多件平臺設備集聯，各設備母線具備連接或斷開功能（先期建議手動調節），便于線路負荷情況，根據需要負荷切改、三相調配、調峰平谷。

三、泛電力物聯網下的客戶需求側設想

泛電力物聯網建成后，便于公司緊緊圍繞客戶需求，搶占“貼身”市場，擴展金融、家居、購物、電器、旅游等其他行業，可以生產各種電力品牌的智能商品，制定推薦電力特色的服務項目，使客戶依靠泛電力物聯網定制各種商品和服務，實現電力多元化經濟增長點。

在泛電力物聯網的支持下，給客戶實現家庭版“快Xiang管家”或“手機版“快Xiang管家”可借鑒Siri技術通過語音響應客戶需求，通報家中實時用電情況和各種設備的能耗情況、推薦各種生活策略、安排好生活步驟，達到貼身管家的智能。

四、結束語

本文深入地介紹了目前物聯網的特征和內涵。在系統分析了物聯網關鍵技術后，提出了物聯網與智能電網的相互關系，指出了電力物聯網的技術重點，最后重點研究了物聯網在客戶需求側的實際需求和前景方向。

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作者簡介

劉濱（1970-），男，本科，工程師，主要研究方向：售電渠道繳費技術及居民用電綜合管理。