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浅谈泛在电力物联网的配电系统关键技术研究

文章更新时间：2023-12-25　点击量：215

　　摘要：基于物联网的智能运维系统比传统的电网更具优势，可实现信息获取、数据集成、状态感知及差异化运维等功能，为电力系统的安全运行提供有力保障。探讨了电力物联网的理论基础及主要框架，分析了配电系统的智能运行与维护技术。利用物联网技术优势构建了一个基于物联网的智能配电网管理系统，可实时监控配电网，有效解决了存在的问题，保障配电网的安全可靠。

　　关键词：配电系统；电力物联网；智能运行；维护技术

　　引言

　　物联网技术旨在构建一个能够实现电力用户、发电企业及供应商之间沟通的网络，对电力市场进行监控，从而提升工作效率及竞争力。基于这一理念，电力物联网注重将“能量流”“信息量”“业务流”有机结合在一起，为用户提供实时、准确的数据，提高企业配网发展的科学性及配网系统的安全性及稳定性。为实现配电网的稳定发展，需不断完善智能化运行及维护管理技术，大大降低系统风险，保障电力安全，实现可靠供应。

　　1电力物联网的体系架构

　　感知层；网络层；平台层；应用层

2面向配用电系统的电力物联网关键技术

　　感知层关键技术；网络层关键技术；平台层关键技术；应用层关键技术

　　3电力物联网的配电系统智能运行的应用

　　3.1配电网运行状态在线监测与风险评估

　　目前，配电网决策进程中没有获得足够的信息技术支持，因此当电力设备出现故障时进行维修。新型负荷的出现令配电网的安全性及可靠性面临着更大的挑战，电力物联网技术为配电系统的智能运行提供保障，可即时检视电力装置的运作状况，评估其对配电网的影响，排除可能存在的计时误差风险，丰富了在线检测手段。在稳定的通信系统中，可通过站点来进行不同的检测，及时发现故障。还可对网络安全风险进行评估，对配网运行历史数据进行提取分析，对现场风险进行实时评估，及时发现容易受到攻击的系统，运用人工智能技术提升电力供应的稳定性。

　　3.2配电系统规划与综合能源协调运行

　　为了满足人们的日常需求，需对电力、交通、供暖、燃气等基础设施进行规划建设。电力物联网可实现对电力、气力、水力、热力等多种资源的有效管理，对其进行有效分配及协调优化，可为城市的可持续发展提供支撑。随着我国电力工业的快速发展，各种不同类型的能源日益融合，出现了大量的协同利用，提高智能配电网的灵活性及自主性是亟待解决的问题。未来，配电网将与其他系统相结合，适应综合能源的使用需求。在物联网架构下，配电网具有较高的自主性，以其感知的各类大数据为依据，构建高精度的综合分布与预测模型，借助边缘计算提高非平稳环境下配电网的灵活性。结合云计算技术对多种不同类型的能量进行分析，实现合理利用。通过对电力系统的大数据分析，建立一个的电力失控分布模型，更好地掌握电力系统运行状况。利用物联网技术进行计算，建立分布式电源及储能系统，准确控制用户负载。利用大数据处理技术对风光机组进行精细化分类，更准确地调整配电网络，获取有效数据。

　　3.3用户个性化用能服务

　　传统的配电网中，用户受电终端只能被动参与配电网运行，虽然分时电价可以将电量从峰值转移到低谷，较大限度地利用电能，但此方法还不完善。物联网技术的应用范围不断扩大，其终端及网络能够与用户建立更加紧密的联系，可增设屋顶光伏电站，安装小型风机，拓宽用户获取电能的途径。随着智能终端的普及，如智能空调、热水器及电动汽车等，用电信息不断变化，将成为电力物联网的重要信息来源。配电网需为客户提供多样化的服务，引导客户参与配电网的运营，以定制化的个性化服务为核心，实现对配电网的较优配置，提高配电网的稳定性。电价调整机制是对用电客户的一种激励，通过建立一个分层的配电网架构，将电网侧的资源与用户侧的设备有效整合在一起，实现集成调度的目标。如将建筑暖通、电冰箱、热水器等作为资源平衡的微网联络结构，对其功率进行计算，实现对配电网络的有效调整，从而有效控制储能系统的建设投资成本，实现节能减排的目标。

　　4配电系统的运行维护技术

　　周期性维护技术；特殊性维护技术

　　5 Acrel-EIOT能源物联网云平台

　　(1)概述

　　Acrel-EIoT能源物联网开放平台是一套基于物联网数据中台，建立统一的上下行数据标准，为互联网用户提供能源物联网数据服务的平台。用户仅需购买安科瑞物联网传感器，选配网关，自行安装后扫码即可使用手机和电脑得到所需的行业数据服务。

　　该平台提供数据驾驶舱、电气安全监测、电能质量分析、用电管理、预付费管理、充电桩管理、智能照明管理、异常事件报警和记录、运维管理等功能，并支持多平台、多语言、多终端数据访问。

　　(2)应用场所

　　本平台适用于公寓出租户、连锁小超市、小型工厂、楼管系统集成商、小型物业、智慧城市、变配电站、建筑楼宇、通信基站、工业能耗、智能灯塔、电力运维等领域。

　　(3)平台结构