【解決方案】泛在物聯(lián)網(wǎng)在配電系統(tǒng)的應(yīng)用

宋兵兵

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

0引言

 在我國(guó)國(guó)家電網(wǎng)的倡導(dǎo)下，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的概念隨之出現(xiàn)，其主要是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)當(dāng)中，對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督和智能控制等，使電網(wǎng)運(yùn)行的效率和控制質(zhì)量能夠得到大幅提升。在電力系統(tǒng)中應(yīng)用數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)和人工智能技術(shù)等新型技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)資源信息的整合與分析，還可以使電力企業(yè)的生產(chǎn)模式、運(yùn)營(yíng)模式和業(yè)務(wù)模式等實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)電力行業(yè)的轉(zhuǎn)型與發(fā)展。

1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)概述

 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)主要是指將電力用戶、發(fā)電企業(yè)和供應(yīng)商三方進(jìn)行連接，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的一種服務(wù)模式，也就是將配電網(wǎng)作為核心，借助建立信息化數(shù)據(jù)共享平臺(tái)的方式，實(shí)現(xiàn)信息的傳遞與交流，進(jìn)而使電力市場(chǎng)的價(jià)值能夠得到大程度的發(fā)揮。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)著重結(jié)合配電網(wǎng)各環(huán)節(jié)的“能量流”“信息流”“業(yè)務(wù)流”等，能夠使用戶了解與掌握電網(wǎng)信息，在對(duì)電力企業(yè)配電網(wǎng)合理安排的同時(shí)還能夠使配電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性得到提升。

2配電系統(tǒng)的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1感知層關(guān)鍵技術(shù)

 要想對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)化管理和控制，對(duì)電力系統(tǒng)中的各類終端設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理十分重要。由于配電網(wǎng)中的結(jié)構(gòu)和設(shè)備類型越來(lái)越豐富，所需要監(jiān)測(cè)和控制的設(shè)備數(shù)量較多，其所需處理的數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)出復(fù)雜性的特點(diǎn)。所以，對(duì)于配電系統(tǒng)和用電人員來(lái)說(shuō)，想要使雙方共同降低成本、提升效率、實(shí)現(xiàn)電力信息的貢獻(xiàn)，就需要泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中的傳感設(shè)備更加先進(jìn)與科學(xué)，借助感知層性能的提升使泛在電力物聯(lián)網(wǎng)能夠得到發(fā)展。

（1）新型電力物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備研發(fā)。

（2）底層傳感器部署技術(shù)。

2.2網(wǎng)絡(luò)層關(guān)鍵技術(shù)

 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)對(duì)配電系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行感知和控制的前提是需要具有一個(gè)可靠、穩(wěn)定的通信通道，這樣才能夠確保數(shù)據(jù)的及時(shí)接收和指令的準(zhǔn)確傳達(dá)。然而，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和部署也變得愈加復(fù)雜，如果依然借助傳統(tǒng)有線通信的方式進(jìn)行通信，不但會(huì)因線路布設(shè)困難對(duì)其正常使用產(chǎn)生影響，還會(huì)增加通信的成本。近年來(lái)，隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，電力物聯(lián)網(wǎng)具有能耗低、部署便利、抗損毀性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。而在日后的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中，有線通信與無(wú)線通信相結(jié)合的模式已經(jīng)成為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層發(fā)展的主要方向，不但能夠?qū)崿F(xiàn)通信的穩(wěn)定性和可靠性，還能夠避免遭受惡意網(wǎng)絡(luò)攻擊，確保通信的安全性。

2.3平臺(tái)層關(guān)鍵技術(shù)

 為了使用戶獲取到電力系統(tǒng)相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享、對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取和分析、對(duì)用戶側(cè)用能數(shù)據(jù)及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集成為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)做出決策的重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。而在社會(huì)不斷發(fā)展的背景下，數(shù)據(jù)獲取的范圍愈加廣泛，數(shù)據(jù)格式較為多樣，數(shù)據(jù)數(shù)量也相對(duì)較多，其中無(wú)用的信息數(shù)量也較多，所以，對(duì)配電系統(tǒng)中的信息進(jìn)行分類、篩選與整合，將有用的信息進(jìn)行整理和分析，并將其共享給用戶，才能夠大程度上發(fā)揮泛在電力物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)層的作用和價(jià)值。

（1）數(shù)據(jù)融*技術(shù)。

（2）大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理技術(shù)。

（3）大數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)。

2.4應(yīng)用層關(guān)鍵技術(shù)

 由于傳統(tǒng)電網(wǎng)存在信息化程度低、數(shù)據(jù)感知不全等方面的問(wèn)題，導(dǎo)致其往往會(huì)存在一系列問(wèn)題，影響著應(yīng)用層的發(fā)展。而在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，為了能夠?qū)ΜF(xiàn)存問(wèn)題進(jìn)行處理和解決，可以采用態(tài)勢(shì)感知技術(shù)，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)的態(tài)勢(shì)進(jìn)行感知和察覺(jué)，并對(duì)其運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別、預(yù)測(cè)、評(píng)估等，再采用主動(dòng)優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)對(duì)其存在的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化與處理，可使泛在電力物聯(lián)網(wǎng)能夠保持在一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。

3配電系統(tǒng)的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用價(jià)值

3.1保障配電系統(tǒng)安全運(yùn)行

3.2提高清潔能源占比

3.3加快建設(shè)智慧能源服務(wù)平臺(tái)

3.4實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)資產(chǎn)管理

4Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)

（1）概述

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺(tái)，建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)的平臺(tái)。用戶僅需購(gòu)買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器，選配網(wǎng)關(guān)，自行安裝后掃碼即可使用手機(jī)和電腦得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)。

該平臺(tái)提供數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)測(cè)、電能質(zhì)量分析、用電管理、預(yù)付費(fèi)管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報(bào)警和記錄、運(yùn)維管理等功能，并支持多平臺(tái)、多語(yǔ)言、多終端數(shù)據(jù)訪問(wèn)。

（2）應(yīng)用場(chǎng)所

本平臺(tái)適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統(tǒng)集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運(yùn)維等領(lǐng)域。

（3）平臺(tái)結(jié)構(gòu)

（4）平臺(tái)功能

• 電力集抄

電力集抄模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的查詢、分析、預(yù)警及綜合展示，以保證配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實(shí)現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測(cè)'、遙信、遙控控制，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合檢測(cè)和統(tǒng)一管理；在數(shù)據(jù)資源管理方面，可以顯示或查詢供配電室內(nèi)各設(shè)備運(yùn)行（包括歷史和實(shí)時(shí)參數(shù)，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行日?qǐng)?bào)、月報(bào)和年報(bào)查詢或打印，提高工作效率，節(jié)約人力資源。

變壓器監(jiān)控

配電圖

• 能耗分析

能耗分析模塊采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集、過(guò)程監(jiān)控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過(guò)程的自動(dòng)化、科學(xué)化管理，使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過(guò)程有*結(jié)合起來(lái)，運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，進(jìn)行離線生產(chǎn)分析與管理，實(shí)現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度，優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、有效利用能源，提高能源質(zhì)量、降低能源消耗，達(dá)到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。

能耗概況

預(yù)付費(fèi)管理

1）登陸管理：管理操作員賬戶及權(quán)限分配，查看系統(tǒng)日志等功能；

2）系統(tǒng)配置：對(duì)建筑、通訊管理機(jī)、儀表及默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行配置；

3）用戶管理：對(duì)商鋪用戶執(zhí)行、銷戶、遠(yuǎn)程分合閘、批量操作及記錄查詢等操作；

4）售電管理：對(duì)已的表進(jìn)行遠(yuǎn)程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作；

5）售水管理：對(duì)已的表進(jìn)行遠(yuǎn)程售水、退水、記錄查詢等操作；

6）報(bào)表中心：提供售電、售水財(cái)務(wù)報(bào)表、用能報(bào)表、報(bào)警報(bào)表等查詢，本系統(tǒng)所有的報(bào)表及記錄查詢，都支持excel格式導(dǎo)出。

預(yù)付費(fèi)看板

• 充電樁管理

通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)接入系統(tǒng)的充電樁站點(diǎn)和各個(gè)充電樁進(jìn)行不間斷地?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時(shí)對(duì)各類故障如充電機(jī)過(guò)溫保護(hù)、充電機(jī)輸入輸出過(guò)壓、欠壓、絕緣檢測(cè)故障等一系列故障進(jìn)行預(yù)警。云平臺(tái)包含了充電收費(fèi)和充電樁運(yùn)營(yíng)的所有功能，包括城市級(jí)大屏、交易管理、財(cái)務(wù)管理、變壓器監(jiān)控、運(yùn)營(yíng)分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能。

充電樁看板

• 智能照明

智能照明通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)安裝在城市各區(qū)域的室內(nèi)照明、城市路燈等照明回路的用電狀態(tài)進(jìn)行不間斷地?cái)?shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，也可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)開(kāi)關(guān)策略配置及后臺(tái)遠(yuǎn)程管理和移動(dòng)管理等，降低路燈設(shè)施的維護(hù)難度和成本，提升管理水平，并達(dá)到一定節(jié)能減掛的效果。

監(jiān)控頁(yè)面

• 安全用電

安全用電采用一時(shí)間的排查和治理，達(dá)到消除潛在電氣火災(zāi)安全隱患，實(shí)現(xiàn)“防患于未然”的目的。

• 智慧消防

通過(guò)云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢(shì)分析，幫助實(shí)現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實(shí)多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。填*了原先針對(duì)“九小場(chǎng)所”和?；飞a(chǎn)企業(yè)無(wú)法有效監(jiān)控的空白，適應(yīng)于所有公建和民建，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化值守智慧消防，實(shí)現(xiàn)智慧消防“自動(dòng)化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”、用電管理“精細(xì)化”的實(shí)際需求。

（5）系統(tǒng)硬件配置

作者簡(jiǎn)介：宋兵兵，男，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究中低壓綜合保護(hù)及絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， QQ：3007723194