基于配电网泛在电力物联网智能互动化的应用研究

吕鹏鹏 李启蒙 王少影 高丽芳

摘   要：配電网络在运行的过程中，在不断地产生着大量的信息，通过对这些信息进行处理和分析，能够对电力系统的情况有更加深入的了解。泛的使用能够提升配电网络在电力物联网中的智能化水平，为此需要合理使用各种信息技术，提升电力物联网的管理效果。电力物联网是一个复杂的系统，随着未来技术的发展，电力系统会变得更加复杂。本文就对配电网泛在电力物联网中的使用展开研究，帮助技术人员更好地使用相关技术，提升电力物联网的智能水平。

关键词：配电网  泛  电力物联网络  智能互动化

1  泛在配电网中使用的必要性

电力系统是一个十分复杂的系统，和国家安全、经济的发展都有密切的关系，为了能够有效控制电力系统，就需要推动电网的信息化建设。目前由于配电网存在覆盖率低、电网架构不灵活、配网设备规模庞大而且标准化很低，导致间歇性能源可和可变新型符合的接纳能力不足等等，十分不利电网的稳定性。为了打造智能化的物联网，就需要加强泛在电力物联网中的使用，包括电力用户和设备、电网企业和设备、发电企业和设备、供应商和设备等等，通过将电网中的人和物连接起来，推动互联网产生共享化的数据，时期能够对电网、发电、供应商和政府社会进行服务。

2  泛在配电网运行状态进行风险评估中的应用

由于目前配电网决中信息化的手段和技术支撑不够完备，导致电力设备存往往是发现问题之后才进行维修，这样的工作方式会导致对设备的维修工作非常被动。由于目前高比例间歇性能源和新型复合的快速增长，导致配电网供电可靠性和供电质量的要求在逐渐提升，所以通过泛在是电力物联网中的使用，可以让系统对于配电设备的实时状态进行风险评估，保证配电网络能够及时排除故障。

2.1 丰富的监测手段

依靠泛的使用，在线监测的手段变得更加丰富。依靠更加功能全面的通信系统，能够使原来必须要是有专业人员进入现场进行判断的事故变成远程就可以根据数据等方面的信息进行判断。比如通过红外线成像技术，配备温度在线监测的方法，让检修人员能够及时了解设备目前的状态信息，并且开展维护工作，这样就能够降低设备的故障率并且减少停电的风险。

2.2 安全风险进行评估

通过对配电网的历史运行数据进行分析和挖掘，同时使用机器学习等人工只能的方法，来对配电网络的状态记性评估，能够保证评估结果的实时性，以及及时发现系统中存在的薄弱环节，有效提升供电网络的可靠性。通过使用管理规则的聚类还划分算法，就可以利用当前的数据来对运行状态进行预测，这样就能够进行智能化配电网全景风险管控，而且系统也能够通过自动调整来实现自愈控制。

3  配电系统的主动规划和能源的协调运行

泛的应用提升了电网的信息化水平，同时能够收集大量的电网数据。在高度信息化、异质能源复杂的未来配电系统中，继续使用现有的配电规划方法不再是和。所以，需要电力物联网能够主动进行配电系统规划，以及对能源进行综合调度。

3.1 与异质能源的协调

目前居民与居民用户有紧密联系的系统包括电力、交通、热力、燃气等系统，这些系统目前也都是独立进行规划的。未来将会对电力物联网将会和其他系统相融合，对包括电、气、水、热进行全面的控制，通过能源梯级利用、协同优化，保证城市的稳定运行。在目前电网和用户之间的界限正在变得模糊的情况下，比如可再生能源、电动汽车等都带来了双向流动、节点电压和频率波动等方面的问题，所以配电网络需要针对未来更复杂的情况进行研究，使用智能技术来应对复杂的情况。

未来的配电系统将会和其他系统进行协调规划，满足综合能源的应用需求。所以，在物联网的体系框架之下，配电网络需要具备更强的自主性。为此，基于电力系统的运行大数据、用于的大数据和其他能源的运行大数据，构建起高精度的电力符合失控分布模型。之后根据物联网边缘计算基数，实现分布式电源、储能系统等等，实现对用户负荷精确控制。之后通过灵活快速的配电网拖布和潮流分布，保证配电网络在外界环境变化的情况下依然能够稳定的工作。比如使用大数据处理技术，包括对含高比比例风光等数据进行研究，就能够实现风光机组精细化分类，这样也能够保证配电网络调整的精确性。

3.2 对海量数据的管理

其次是对配电网络用户侧数据和配电网络运行数据、综合能源系统数据的统一管理和储存，根据电力数据中心平台已先进的云计算技术，根据异质能源在影响速度、调节能力上的失控差异，进行对能源系统协调运行方案的综合定制。这样才能够提高调节能力，避免由于空间分布导致的差异特性影响对配电网络的控制。比如针对风机、热便器、热电联产机组、储能设备等构成的能量枢纽，是可以最小化的投资建设成本和运行成本来进行约束，从而优化设计能量枢纽中各种设备的容量。

4  为用户提供多元化的服务

传统的配电网络中，仅仅会考虑用户受电端被动参与配电网络运行的情况。目前虽然通过分时电价的机制让用移峰填谷，以便实现对电力应用的优化，但是这样的方式依然是不够精细的。在电力物联网快速发展的情况下，物联网终端和网络会深入到用户侧，电力用户的角色也在发生转变。通过安装屋顶光伏发电站、小型风机等方式，增加了用户获得电能的方式。这就让用户的热晦气甚至也能够成为一种储能设备参与到电网的运行。其次对于用户的智能终端，包括智能空调、热水器、电动汽车等等，每时每刻也在产生着用电信息，所以这些设备也会成为电力物联网信息的来源。因此，配电网络需要给用户提供多元化的服务，引导用户参与到配电网络的运行中，通过定制个性化的服务和电力永华参与优化，提升配电网络的稳定性。

4.1 价格进行调节

价格调节机制一直都是对电力用户啊的激励机制，也是重要的优化方式。对电力用户侧智能设备、空调、热水器、电动汽车等分布式设备进行管理，并且构建虚拟电厂、储存云等等，就能够让用户侧设备具备更强的相应和调节能力。例如可以将建筑暖通、电冰箱、热水器等等视为资源平衡微网联络结构，计算其功率以来对配电网络进行调节，可以有效控制储能系统的建设投资成本;也可以构建电网侧资源和用户侧设备的配电网分层同步优化结构，这样就构建起了一体化调度的结构。

4.2 大数据分析用户的行为

通过进行大数据分析、云计算等技术，分析电力用户的习惯，就能够实现对用户的个性化推荐。比如通过对用户的用电行为进行分析模拟，使用MapReduce计算框架，基于K-means聚类算法来对用户采取聚类分析，就可以判断不同用户的用电行为，以这样就能够实现用户的个性化推荐，一对一地提升用户的用电体验。

5  结语

泛在配电网络的应用当中，需要充分利用大数据技术来加强应用，通过对用户的类型进行分析，从而对用户的习惯进行分类。同时，还要考虑和其他不同的能源系统相互配合，提升配电网络控制的精细化水平。

参考文献

[1] 张龙超，张千斌，钟钦，等.泛在电力物联网实施策略分析[J].技术与市场，2019，26（11）：63-64.

[2] 李方健，贾钘楠，龙彪，等.泛在电力物联网技术在环网柜二次设备环控的分析与作用[J].技术与市场，2019，26（11）：19-20.

[3] 王岩，杨松林.泛在电力物联网的发展前景[J].计算机产品与流通，2019（11）：73.

[4] 李瑞国，陈英豪，司宇.泛在电力物联网关键技术讨论[J].计算机产品与流通，2019（11）：71.

[5] 李生权.聚力攻坚重点突破推进泛在电力物联网建设[N].国家电网报，2019-11-07（003）.