基于電力物聯網的智能配電網全面感知分析

馮小凡

摘?要：在科技技術的支持下電力行業也迎來更高的發展，但同時人們其安全穩定運行標準也更加嚴格。電力力物聯網是基于感應通信技術、智能采集技術、移動通信技術等新一代信息技術的高度集成的總和應用。實現對關鍵設備運行狀況的實時監控，使用戶之間以及用戶與電網之間能夠進行網絡互動和即時連接，對數據信息進行整合分析，實現數據的實時、高速、雙向傳輸，有利于提高整個電網的可靠性、可用性，使運行和管理達到最優化。國家電網公司也將電力物聯網作為重要的戰略發展方向，其應用于配電網將是未來智能配電網的發展方向之一，對于全面掌握配電網運行信息、實現主要設備的狀態檢修有著重要意義。

關鍵詞：電力物聯網;電力系統;智能配電

1概述

1.1電力物聯網的相關概念

對于電力物聯網的概念，我國的很多電力企業給出了這樣的解釋：電力物聯網是將源、網以及荷三個層面之中的人、物以及設備等實現充分的連接，并使之達成一種感知，然后通過當今先進可靠的通信技術和信息處理技術，提供、發送以及使用海量的數據，使這些數據在電網的各個運行環節實現共享，最終實現信息流、能量流以及業務流在整個電網中的一體化融合，進一步提升電網價值服務，創造一個更加高效可靠的平臺。

1.2智能配電網的優勢特點

一是智能配電網具有超高的效率和行動力。智能配電網采用國內先進技術與軟件設備，對出現的一些問題現象做出了解決，能過在使用過程中對系統中的軟件、硬件、操作系統、網絡與數據庫中出現的問題盡可能做出方案處理方法，是系統中的問題得到有效快速的解決。二是智能配電網的自動化功能。在對智能配電網的運行過程、電網結構、設備安全、用戶信息等問題上，配電自動化是智能配電網發展的必然趨勢，配電網的自動化功能將智能配電網的使用效率做到了極大的發揮，對我們的工作量做出了減輕。三是智能配電網具有通信體系。對于配電網必須面向互聯網的體系架構，隨著互聯網技術的發展，尤其是移動互聯網技術的快速發展，完全改變了終端互聯的技術生態，配電自動化終端融入互聯網體系是必由之路。我們日常的溝通交流也是利用微信等軟件，智能配電網的設備建設，再一次優化了我們的日常生活。

2配電網規劃運營

在傳統的配電網規劃中，由于數據源或數據分析不足，網架優化面臨許多不確定性，理論上優化的結果往往與實際之間存在較大差異。基于大數據的配電網規劃方法利用豐富的數據信息，如歷史電力數據、工業數據、經濟數據、市政數據和環境數據等，將用電預測結果、城市綜合體發展趨勢以及用戶用電行為特征等與網架結構數據綜合分析，降低網架優化的不確定性，提高優化效率。基于對電力物聯網的智能終端設備采集得到的配電網運行數據的處理和分析，電網公司可構建信息共享平臺，打破公司內部各部門的數據壁壘，實現配電網運行的實時監控;結合大數據分析與電力系統模型，可對配電網進行故障診斷和預測，為電網安全、可靠、經濟、高效地運行提供保障。

3基于電力物聯網的配電網全面感知成效分析

3.1實現精益化搶修

基于電力物聯網對于配電網設備全面感知特性，實現故障精準研判和精益搶修。故障發生前，通過對設備的狀態監測判斷設備運行情況;故障發生時，能夠依據上報信息告知工作人員停電影響區域和故障精確信息。在提升電網安全運行水平的同時，提高了供電服務質量。

3.2智能配電網規劃建設方案

（1）對不符合當前標準的電網進行清除，同時根據實際需求更新當前運行的電網。為了保證配電網的可靠性與安全性，其系統必須符合N-1安全標準。保證在最大程度上減小對用戶的在生產生活上的影響。（2）智能配電網的優勢在于，其可以結合多種現代先進的科學技術，通過對設備的實時監測，在可能發生故障的路段做根據其反饋的數據做出響應，并在故障發生的開始，就可以根據其可視化與自動化跟蹤技術對故障位置進行精準的判斷，并及時做出響應提出相關解決措施。（3）不定期對設備進行檢修，更換舊設備更新新設備，保證設備運行的可靠性。

3.3應用于平臺層的關鍵技術

數據融合技術的應用。因為借助于感知所獲得的數據有著多源化、異構化和冗余化的特征，所以在進行前置處理的過程中，一定要對數據融合技術加以合理應用，以有效保障數據的準確性、完整性和安全性。其次，應該合理應用數據儲存管理技術和數據挖掘分析技術，通過這些技術，實現電力物聯網中的海量數據的實時更新與存儲。在具體的應用過程中，可以將Hadoop（由Apache基金會所開發的分布式系統基礎架構）平臺中的數據壓縮法作為基礎，通過NoSQL（非關系型的數據庫）技術進行實際數據的分布式儲存和管理。

3.4推進智慧城市的綜合能源規劃與實踐，提高城市能源利用效率

積極開展智慧城市綜合資源規劃的研究與實踐工作，通過能源互聯網將發電設備、電網設備和用戶進行互聯，通過信息互聯網進行設備和裝置的實時信息交換，實現橫向電源互補，縱向源網荷協調，提高系統總體經濟效益，同時保證供需實時平衡，維護系統安全穩定運行。大力推進多種能源的協調運行和協同優化，發揮不同能源系統在不同規模跨度、不同時間尺度、不同控制手段、不同儲能特性等方面各自的優勢和潛力，豐富可再生能源消納途徑，擴大可再生能源消納空間，促進可再生能源極限消納。

3.5主動配電系統固化與綜合能源協調運行展望

隨著電力行業的不斷發展，電網和用戶之間的界限越來越模糊，異質能源越來越混雜，并得到了協同應用。在這樣的情況下，智能配電網運行的靈活性與自主性需要得到進一步提升。在此過程中，應該將其能夠感知到的各種大數據作為基礎，以此實現高精密復合分布和預測模型的建立，并通過邊緣計算技術提升配電網在不穩定環境中運行的彈性。另外，可以應用當今的云計算技術分析各種的異質能源，并使其得到合理利用。

3.6提高設備智能化水平，推進直流配電和微網的建設

在自主技術創新和提升核心競爭力方面下大力氣，開發同等容量占地面積更小、成本更低的設備裝置，降低配網設備對土地的需求，滿足快速增長的負荷需求和電能質量要求。在可再生能源并網、主動配電網技術、適應可再生能源接入的智能調度運行等方面，圍繞分布式可再生能源滲透率的逐步提高，大力推進控制設備的智能化，增加配電網中大規模儲能裝置和靜態無功補償器的優化配置，提高控制設備對潮流的控制能力和對電壓的穩定能力，爭取做到控制設備對分布式電源的智能解列和并網，減小由于集成大量可再生能源引起的電壓、頻率波動。開展新一代大容量、高電壓電力電子器件的材料研發和關鍵工藝技術研究，提高直流斷路器和直流保護設備的質量并降低其成本，大力推進柔性直流配電技術的國產化。在部分供電可靠性較低的地區，大力推進分布式交直流微電網建設，推動可再生能源就近高效利用。

結語

目前，全面感知的高級應用還有很多，如智能配電系統用戶互動技術、計及隨機性的電動汽車分區分布充電預測技術等，此類高級應用都建立在擁有大量數據基礎上，且需要用戶側的參與。未來，電網將會是包括電能提供商、用戶、供電公司共同參與的平臺，因此通過電力物聯網實現配電網的全面感知十分重要。

參考文獻

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