淺談泛在電力物聯網的配電系統關鍵技術研究

時間：2023/12/25閱讀：540

　　摘要：基于物聯網的智能運維系統比傳統的電網更具優勢，可實現信息獲取、數據集成、狀態感知及差異化運維等功能，為電力系統的安全運行提供有力保障。探討了電力物聯網的理論基礎及主要框架，分析了配電系統的智能運行與維護技術。利用物聯網技術優勢構建了一個基于物聯網的智能配電網管理系統，可實時監控配電網，有效解決了存在的問題，保障配電網的安全可靠。

　　關鍵詞：配電系統；電力物聯網；智能運行；維護技術

　　引言

　　物聯網技術旨在構建一個能夠實現電力用戶、發電企業及供應商之間溝通的網絡，對電力市場進行監控，從而提升工作效率及競爭力。基于這一理念，電力物聯網注重將“能量流”“信息量”“業務流”有機結合在一起，為用戶提供實時、準確的數據，提高企業配網發展的科學性及配網系統的安全性及穩定性。為實現配電網的穩定發展，需不斷完善智能化運行及維護管理技術，大大降低系統風險，保障電力安全，實現可靠供應。

　　1電力物聯網的體系架構

　　感知層；網絡層；平臺層；應用層

2面向配用電系統的電力物聯網關鍵技術

　　感知層關鍵技術；網絡層關鍵技術；平臺層關鍵技術；應用層關鍵技術

　　3電力物聯網的配電系統智能運行的應用

　　3.1配電網運行狀態在線監測與風險評估

　　目前，配電網決策進程中沒有獲得足夠的信息技術支持，因此當電力設備出現故障時進行維修。新型負荷的出現令配電網的安全性及可靠性面臨著更大的挑戰，電力物聯網技術為配電系統的智能運行提供保障，可即時檢視電力裝置的運作狀況，評估其對配電網的影響，排除可能存在的計時誤差風險，豐富了在線檢測手段。在穩定的通信系統中，可通過站點來進行不同的檢測，及時發現故障。還可對網絡安全風險進行評估，對配網運行歷史數據進行提取分析，對現場風險進行實時評估，及時發現容易受到攻擊的系統，運用人工智能技術提升電力供應的穩定性。

　　3.2配電系統規劃與綜合能源協調運行

　　為了滿足人們的日常需求，需對電力、交通、供暖、燃氣等基礎設施進行規劃建設。電力物聯網可實現對電力、氣力、水力、熱力等多種資源的有效管理，對其進行有效分配及協調優化，可為城市的可持續發展提供支撐。隨著我國電力工業的快速發展，各種不同類型的能源日益融合，出現了大量的協同利用，提高智能配電網的靈活性及自主性是亟待解決的問題。未來，配電網將與其他系統相結合，適應綜合能源的使用需求。在物聯網架構下，配電網具有較高的自主性，以其感知的各類大數據為依據，構建高精度的綜合分布與預測模型，借助邊緣計算提高非平穩環境下配電網的靈活性。結合云計算技術對多種不同類型的能量進行分析，實現合理利用。通過對電力系統的大數據分析，建立一個的電力失控分布模型，更好地掌握電力系統運行狀況。利用物聯網技術進行計算，建立分布式電源及儲能系統，準確控制用戶負載。利用大數據處理技術對風光機組進行精細化分類，更準確地調整配電網絡，獲取有效數據。

　　3.3用戶個性化用能服務

　　傳統的配電網中，用戶受電終端只能被動參與配電網運行，雖然分時電價可以將電量從峰值轉移到低谷，較大限度地利用電能，但此方法還不完善。物聯網技術的應用范圍不斷擴大，其終端及網絡能夠與用戶建立更加緊密的聯系，可增設屋頂光伏電站，安裝小型風機，拓寬用戶獲取電能的途徑。隨著智能終端的普及，如智能空調、熱水器及電動汽車等，用電信息不斷變化，將成為電力物聯網的重要信息來源。配電網需為客戶提供多樣化的服務，引導客戶參與配電網的運營，以定制化的個性化服務為核心，實現對配電網的較優配置，提高配電網的穩定性。電價調整機制是對用電客戶的一種激勵，通過建立一個分層的配電網架構，將電網側的資源與用戶側的設備有效整合在一起，實現集成調度的目標。如將建筑暖通、電冰箱、熱水器等作為資源平衡的微網聯絡結構，對其功率進行計算，實現對配電網絡的有效調整，從而有效控制儲能系統的建設投資成本，實現節能減排的目標。

　　4配電系統的運行維護技術

　　周期性維護技術；特殊性維護技術

　　5 Acrel-EIOT能源物聯網云平臺

　　(1)概述

　　Acrel-EIoT能源物聯網開放平臺是一套基于物聯網數據中臺，建立統一的上下行數據標準，為互聯網用戶提供能源物聯網數據服務的平臺。用戶僅需購買安科瑞物聯網傳感器，選配網關，自行安裝后掃碼即可使用手機和電腦得到所需的行業數據服務。

　　該平臺提供數據駕駛艙、電氣安全監測、電能質量分析、用電管理、預付費管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運維管理等功能，并支持多平臺、多語言、多終端數據訪問。

　　(2)應用場所

　　本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統集成商、小型物業、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業能耗、智能燈塔、電力運維等領域。

　　(3)平臺結構