基于电力物联网的智能配电网全面感知分析

冯小凡

摘 要：在科技技术的支持下电力行业也迎来更高的发展，但同时人们其安全稳定运行标准也更加严格。电力力物联网是基于感应通信技术、智能采集技术、移动通信技术等新一代信息技术的高度集成的总和应用。实现对关键设备运行状况的实时监控，使用户之间以及用户与电网之间能够进行网络互动和即时连接，对数据信息进行整合分析，实现数据的实时、高速、双向传输，有利于提高整个电网的可靠性、可用性，使运行和管理达到最优化。国家电网公司也将电力物联网作为重要的战略发展方向，其应用于配电网将是未来智能配电网的发展方向之一，对于全面掌握配电网运行信息、实现主要设备的状态检修有着重要意义。

关键词：电力物联网;电力系统;智能配电

1概述

1.1电力物联网的相关概念

对于电力物联网的概念，我国的很多电力企业给出了这样的解释：电力物联网是将源、网以及荷三个层面之中的人、物以及设备等实现充分的连接，并使之达成一种感知，然后通过当今先进可靠的通信技术和信息处理技术，提供、发送以及使用海量的数据，使这些数据在电网的各个运行环节实现共享，最终实现信息流、能量流以及业务流在整个电网中的一体化融合，进一步提升电网价值服务，创造一个更加高效可靠的平台。

1.2智能配电网的优势特点

一是智能配电网具有超高的效率和行动力。智能配电网采用国内先进技术与软件设备，对出现的一些问题现象做出了解决，能过在使用过程中对系统中的软件、硬件、操作系统、网络与数据库中出现的问题尽可能做出方案处理方法，是系统中的问题得到有效快速的解决。二是智能配电网的自动化功能。在对智能配电网的运行过程、电网结构、设备安全、用户信息等问题上，配电自动化是智能配电网发展的必然趋势，配电网的自动化功能将智能配电网的使用效率做到了极大的发挥，对我们的工作量做出了减轻。三是智能配电网具有通信体系。对于配电网必须面向互联网的体系架构，随着互联网技术的发展，尤其是移动互联网技术的快速发展，完全改变了终端互联的技术生态，配电自动化终端融入互联网体系是必由之路。我们日常的沟通交流也是利用微信等软件，智能配电网的设备建设，再一次优化了我们的日常生活。

2配电网规划运营

在传统的配电网规划中，由于数据源或数据分析不足，网架优化面临许多不确定性，理论上优化的结果往往与实际之间存在较大差异。基于大数据的配电网规划方法利用丰富的数据信息，如历史电力数据、工业数据、经济数据、市政数据和环境数据等，将用电预测结果、城市综合体发展趋势以及用户用电行为特征等与网架结构数据综合分析，降低网架优化的不确定性，提高优化效率。基于对电力物联网的智能终端设备采集得到的配电网运行数据的处理和分析，电网公司可构建信息共享平台，打破公司内部各部门的数据壁垒，实现配电网运行的实时监控;结合大数据分析与电力系统模型，可对配电网进行故障诊断和预测，为电网安全、可靠、经济、高效地运行提供保障。

3基于电力物联网的配电网全面感知成效分析

3.1实现精益化抢修

基于电力物联网对于配电网设备全面感知特性，实现故障精准研判和精益抢修。故障发生前，通过对设备的状态监测判断设备运行情况;故障发生时，能够依据上报信息告知工作人员停电影响区域和故障精确信息。在提升电网安全运行水平的同时，提高了供电服务质量。

3.2智能配电网规划建设方案

（1）对不符合当前标准的电网进行清除，同时根据实际需求更新当前运行的电网。为了保证配电网的可靠性与安全性，其系统必须符合N-1安全标准。保证在最大程度上减小对用户的在生产生活上的影响。（2）智能配电网的优势在于，其可以结合多种现代先进的科学技术，通过对设备的实时监测，在可能发生故障的路段做根据其反馈的数据做出响应，并在故障发生的开始，就可以根据其可视化与自动化跟踪技术对故障位置进行精准的判断，并及时做出响应提出相关解决措施。（3）不定期对设备进行检修，更换旧设备更新新设备，保证设备运行的可靠性。

3.3应用于平台层的关键技术

数据融合技术的应用。因为借助于感知所获得的数据有着多源化、异构化和冗余化的特征，所以在进行前置处理的过程中，一定要对数据融合技术加以合理应用，以有效保障数据的准确性、完整性和安全性。其次，应该合理应用数据储存管理技术和数据挖掘分析技术，通过这些技术，实现电力物联网中的海量数据的实时更新与存储。在具体的应用过程中，可以将Hadoop（由Apache基金会所开发的分布式系统基础架构）平台中的数据压缩法作为基础，通过NoSQL（非关系型的数据库）技术进行实际数据的分布式储存和管理。

3.4推进智慧城市的综合能源规划与实践，提高城市能源利用效率

积极开展智慧城市综合资源规划的研究与实践工作，通过能源互联网将发电设备、电网设备和用户进行互联，通过信息互联网进行设备和装置的实时信息交换，实现横向电源互补，纵向源网荷协调，提高系统总体经济效益，同时保证供需实时平衡，维护系统安全稳定运行。大力推进多种能源的协调运行和协同优化，发挥不同能源系统在不同规模跨度、不同时间尺度、不同控制手段、不同储能特性等方面各自的优势和潜力，丰富可再生能源消纳途径，扩大可再生能源消纳空间，促进可再生能源极限消纳。

3.5主动配电系统固化与综合能源协调运行展望

随着电力行业的不断发展，电网和用户之间的界限越来越模糊，异质能源越来越混杂，并得到了协同应用。在这样的情况下，智能配电网运行的灵活性与自主性需要得到进一步提升。在此过程中，应该将其能够感知到的各种大数据作为基础，以此实现高精密复合分布和预测模型的建立，并通过边缘计算技术提升配电网在不稳定环境中运行的弹性。另外，可以应用当今的云计算技术分析各种的异质能源，并使其得到合理利用。

3.6提高设备智能化水平，推进直流配电和微网的建设

在自主技术创新和提升核心竞争力方面下大力气，开发同等容量占地面积更小、成本更低的设备装置，降低配网设备对土地的需求，满足快速增长的负荷需求和电能质量要求。在可再生能源并网、主动配电网技术、适应可再生能源接入的智能调度运行等方面，围绕分布式可再生能源渗透率的逐步提高，大力推进控制设备的智能化，增加配电网中大规模储能装置和静态无功补偿器的优化配置，提高控制设备对潮流的控制能力和对电压的稳定能力，争取做到控制设备对分布式电源的智能解列和并网，减小由于集成大量可再生能源引起的电压、频率波动。开展新一代大容量、高电压电力电子器件的材料研发和关键工艺技术研究，提高直流断路器和直流保护设备的质量并降低其成本，大力推进柔性直流配电技术的国产化。在部分供電可靠性较低的地区，大力推进分布式交直流微电网建设，推动可再生能源就近高效利用。

结语

目前，全面感知的高级应用还有很多，如智能配电系统用户互动技术、计及随机性的电动汽车分区分布充电预测技术等，此类高级应用都建立在拥有大量数据基础上，且需要用户侧的参与。未来，电网将会是包括电能提供商、用户、供电公司共同参与的平台，因此通过电力物联网实现配电网的全面感知十分重要。

参考文献

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