安科瑞 鮑靜君

摘要：本篇文章首先對泛在電力物聯網在智能配電系統應用意義進行闡述，從感知層、網絡層、平臺層、應用層等方面，對泛在電力物聯網體系架構進行介紹，并結合泛在電力物聯網在智能配電系統應用技術，提出泛在電力物聯網在智能配電系統應用展望。  

關鍵詞：電力物聯網；智能電網；智能配電系統

隨著社會發展及人們生活水平的提升，對電力需求量不斷增多，為了更好滿足群眾用電需求，電力企業開始逐步加大電網建設力度。在電網規模逐漸擴充的環境下，發電設備容量隨之升高，并且諸多分布式新能源出現，電網連接主體數量增加，已經成為能源改革的核心要點，對其靈活應用和智能化發展提出嚴格標準。通過建設泛在電力物聯網，能夠有效處理電網建設發展中各項問題，是電力企業關注和改革的方向。把泛在電力物聯網應用在智能配電網系統中，對提升電網運行質量，促進電網企業穩定發展有著現實性意義。 

1、泛在電力物聯網在智能配電系統的應用意義

配電網是連接輸電和用戶的重要方式，其運行安全性將直接影響整個電力系統運行安全和用電安全。隨著智能電網系統的出現，促進了配電網應用功能的轉變，特別是高比例分布式電網的出現，給配電網系統運行安全提出更高標準。配電網已經由之前單向電能提供商朝著雙能量流動趨勢改變。當前配電網存在覆蓋面積小、網架結構不平穩等特點，已經無法滿足用戶用電需求。所以，提高配電網信息化水平，實現對配電網運行情況的智能監控，向用戶提供多元化用電服務，已經成為電力行業發展迫切要求。

從配電網自身角度來說，將泛在電力物聯網應用到智能配電系統中，在某種程度上有效增強配電網運行能力，保證分布式能源充分連接，提高新型荷載承載能力，滿足各個用戶用電需求，讓電網運營商朝著共享型、智能型方向發展。                                             

2、泛在電力物聯網體系架構介紹 

2.1、感知層

感知層作為泛在電力物聯網的神經末梢，其發揮的功能在于，通過利用各種類型傳感器設備，實現感知處理。感知層設備包含電網一層系統，如電壓電流互感器、電能表等，通過泛在感知層獲取泛在電力物聯網運行情況，讓電網在面對各種間歇性能源并網中穩定運行，實際找出存在的安全問題，對問題進行安全評估。與此同時，通過調整電網拓展，實現對電源的把控，優化用戶用電模式，提升電網運行效率，減少不必要安全問題出現。

2.2、網絡層 

網絡層具備的功能就是在泛在電力物聯網各種類型業務中，提供專業的服務信息，保證通信服務質量。網絡層根據安全級別和數據類型，將其劃分成內部專網及互聯外網，具體通信方式需要結合實際情況、傳輸距離、經濟情況等靈活選擇，其中包括移動空中網、傳統互聯網等。電力線載波和230MHz無線通信給電力通信系統提供了通信方式，隨著5G 時代的來臨，給泛在電力物聯網運行提供了新的通信形式。

2.3、平臺層

針對平臺層來說，承載了諸多電網運行數據、用戶用電能數據和其他能源數據等，實現了各類數據信息的保存和處理。平臺層的功能在于將傳統能源運行生產過程中出現的信息碎片化保存問題處理，及時解決信息“孤島”現象，實現信息的傳遞和共享。通過建立數據平臺，在該平臺的作用下實現網絡層數據傳遞和獲取，對上層大數據信息進行保存，并提供跨區域共享數據資源，實現電力系統功能的完善，促進電力系統發展方向轉型。

2.4、應用層

應用層作為電力系統樞紐，具有樞紐型、平臺型等特點，具備的功能在于基于海量電網運行數據和用戶用電數據信息下，對電網運行情況進行及時追蹤和監管，整合綜合能演系統運營業務，通過建設應用平臺，實現電網和用戶系統相互感動和傳遞。

3、泛在電力物聯網在智能配電系統應用技術

3.1、智能化終端技術

結合當前情況來說，電力物聯網業務終端一般包含了智能電表、輸變電監測系統、配電自動化系統、調度自動化系統等。當前具有的終端標準各不相同，需要結合實際情況，科學構建統一架構體系，統一智能化終端研發標準，形成統一的業務終端系統。在應用過程中，應該結合智能業務終端要求，對接口協議及數據格式重新優化，根據智能芯片進度要求，促進新型業務模式的轉型升級，實現存量終端更新換代處理。與此同時，應該加強對跨專業數據資源采集，優化多終端功能，提高業務終端應用效率。

3.2、通信網優化技術

通信網作為泛在電力物聯網網絡層中*的一部分，根據泛在電力物聯網建設及應用要求，通信網在骨干光纜纖芯數量及光纖覆蓋方面出現的問題，無線專網技術選擇和建設存在一定滯后性，不能迎合泛在電力物聯網對業務寬甸應用要求。

（1）通信網架構優化

 結合建設標準，優化省級傳輸網絡結構，建設OTN雙平面，提高省市互聯互通功能。通過完善骨干光纜網架結構，有效處理骨干斷面無空余光纜纖芯問題。通過對城市傳輸網結構改革，強化“PTN+SDH”網絡架構，建設完善的網絡結構，增強組網接入靈活性和承載能力，實現可持續發展地區網絡傳輸。進行縣域傳輸網絡升級改革，處理縣域傳輸網絡覆蓋范疇少、低寬帶問題，滿足泛在電力物聯網設備大規模連接和控制電網生產業務應用需求。

（2）無線通信網技術研究

5G作為一種新的移動通信技術發展趨勢，是無線接入的重要發展方向。在5G 時代背景下，應該應用軟件定義網絡及邊緣計算技術，探究應用 5G 技術滿足業務跟新終端接入速率及低業務栓術時延要求。在寬帶上，可以滿足調度、運檢等電網業務升級要求。在時延方面，能夠滿足配電自動化業務發展要求；在連接方面，可以滿足泛在化、多樣化終端設備接入要求。

3.3、大數據分析技術

要想將泛在電力物聯網應用價值充分發揮，在進行泛在電力物聯網建設過程中，需要在能源數據分析平臺作用下進行，通過應用數據挖掘、數據建模及數據仿真等技術作用下，實現大數據分析技術的廣泛應用，提高大數據技術應用價值，增強數據融合能力，輔助相關部門及電力企業協同發展。隨著能源互聯網技術的快速發展，能源管理主要是把能源互聯網當作核心，把電能當作主體，綜合冷、熱、電等分布式能源，科學建設“源-網-荷”互動的區域型能源互聯網絡。通過構建能源大數據分析平臺，促進數據傳遞和共享，實現能源協調管理，引導能源行業健康發展。

4、泛在電力物聯網在智能配電系統應用展望

4.1、提升電網運行安全性

在泛在電力物聯網快速發展的環境下，有效的處理當前我國在能源分配不均衡、電網結構設定不合理等問題。一方面，通過應用數據傳遞和大數據分析等現代化技術，依托于運檢智能分析系統，促進電網運維檢修水平的提升，實現電網運行的智能化和數字化，給電網設備實時監控、自動預警、智能檢查等提供支持。另一方面，對風能、太陽能等應用情況實施監管，統一完善電力能源調度系統，提升電網運行的靈活性和專業性。除此之外，在泛在電力物聯網的作用下，實現電網設備統一規劃和設計，促進上下游信息聯通，提升精益化管理水平，保證電網系統穩定運行。

4.2、減少*能源消耗

從對當前情況來說，隨著國家社會快速發展，對*能源應用消耗力度不斷變大，為了實現*能源的穩定發展，國家發展可再生能源，如太陽能、風能等。因為風能發電自身具有間歇特點，一些區域缺少調頻調相設備、電網靈活度不強，從而造成棄風、棄電現象出現。在泛在電力物聯網的作用下，通過將建設模擬電廠智能控制平臺，利用分布式清潔能源數據及用電負荷信息，優化并改革分布式能源調度系統，完善電力交易互聯網平

臺，實現區域協調控制，根據實際需求增減負荷，減少分布式能源并網帶來的沖擊，促進清潔型能源的應用。

4.3、推動綜合能源服務

根據泛在電力物聯網，建設把“用戶為中心”的綜合性能源服務平臺，給電網企業和用戶之間提供廣闊的交流平臺。綜合性能源服務平臺主要結合能效管理、需求響應及電力交易等內容進行，提供能源互聯網用戶服務，拓展能源消耗模式，更好的滿足各個電力用戶自身需求，引導用戶參與其中，感受良好的綜合能源服務體驗，引導綜合能源模式的快速發展。

5、安科瑞變電所運維云平臺及硬件的選型

5.1、云平臺簡介

隨著國家電網改革政策的逐步推進和落實，普通線下運維模式已無法滿足市場需求，迫切需要配套智能化線上運維管理和服務平臺，安科瑞變電所運維云平臺（AcrelCloud-1000）根據市場需求反饋，運用互聯網和大數據技術，為電力運維公司提供配套線上運維服務，該平臺作為連接運維單位和用電企業的紐帶，監視用戶配電系統的運行狀態和電量數據，為客戶提供更好的運維服務，平臺提供系統總覽、電力數據監測、電能質量分析、用電統計分析和日/月/年電能統計報表、異常預警、事故報警和事件記錄、運行環境監測、運維巡檢派單等功能，并支持多平臺、多終端數據訪問，

5.2、應用場所：

（一）電力運行維護企業；

（二）連鎖商業、門店；

（三）物業管理企業；

（四）集團企業；

（五）院校主管單位；

（六）智慧社區，

5.3、平臺結構

5.4、平臺主要功能

5.5、云平臺配置

現場硬件配置

6、結束語

總而言之，通過把泛在電力物聯網應用到智能電網中，可以促進我國能源互聯網高水平發展，這也是當前我國電網企業成功轉型的重要方向。在泛在電力物聯網作用下，通過突破智能化終端、通信網優化技術難關，科學構建泛在電力物聯網系統，引導電網系統穩定運行，促進清潔型能源應用，引導綜合能源服務快速發展，給能源互聯網建設和發展打下良好基礎。