泛在电力物联网在低压配电网中的应用

王敏

湖南华晨工程设计咨询有限公司 湖南长沙 410001

1 泛在电力物联网概述

1.1 泛在电力物联网概念

对于泛在电力物联网的概念，我国的很多电力企业给出了这样的解释：泛在电力物联网是将源、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，并使之达成一种泛在感知，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 泛在物联网的特点

物联网具有高效的感知、智能、传递能力的特点，实现了通信自动化、传感等多个项目。根据互联网具有的特征，能够分析泛在物联网的特点，包括：信息感知全面，组网快速灵活；信息融合度高，通信方式灵活；可拓展性较强，智能化程度高。

（1）信息感知全面，组网快速灵活。泛在联网信息技术中感知较为全面，组网比较灵活，主要依赖于泛在物联网中传感器能够有效找到电力系统各方面的电力设备。与传统物联网相比，泛在联网技术更快捷、精准。随着无线技术的发展，泛在物联网能够有效结合无线通信技术，从而进行灵活部署，且自主对电力系统进行全方位的理解，对周围环境电力系统的各项数据进行完整掌握[1]。不论是从反应速度，还是从掌握的资料程度来看，泛在物联网的信息技术相较于物联网技术有着更广的应用空间，具有更大的潜力。

（2）信息融合度高，通信方式灵活。物联网技术能够满足电力系统对运行调度和运行监控的快速查找，具有准确性和实时性。利用泛在物联网中的传感器，能够在传感器传递信息之前初步筛查及选择数据，对大量数据进行一定的梳理，有效避免传递信道的混乱和堵塞，进行初步压缩。得到的信息递给网关，能够进行二次处理、多次处理，最终传递给用户。运用传感器和通信设备进行筛选，运用多跳的方式进行通信，能够给数据建立多种通道，从而建立灵活多样的通信方式，提升信息的融合程度[2]。

（3）可扩展性强，智能化程度高。数据信息采集和传递是物联网技术重要的基本功能，在物联网中具有重要作用。数据信息的采集和传递对于电力工作人员来说具有重要的意义，能够通过数据应用的需求控制声音和视频，远程控制电网数据，及时获取多个传感器信息，并传递数据。

2 配电系统泛在电力物联网关键技术

泛在电力物联网包含感知，配电网是连接电网与用户的桥梁，具有面向社会服务特性，按照网络层，应用层体系结构，对泛在电力物联网关键技术进行梳理分析。对海量智能终端有效监控是实现电力系统精细化调控前提，要求实现对系统全覆盖，配电网拓扑结构更加复杂，如大量分布式电源并网等新型用电设备等，配电网中监测对象多样，配用电为实现降本增效，泛在电力物联网传感器必须向高度集成方向发展。

可靠的通信信道是保障电力联网感知大数据汇聚的关键，面向大规模城市群的配电网部署场景复杂，传统有线通信方式由于实际工况复杂等限制，使用中存在弊端，无线自由组织网具有部署灵活等优点，有线+无线互补模式是网络层通信模式发展方向，泛在电力物联网应具备安防功能。电网海量状态信息及其他关联数据是配电自动化运维，个性化用能推荐等高级应用决策依据来源，数据具有多源性，信息冗余度高，隐含信息价值高特性，对配电系统中海量数据聚合与信息挖掘才能获取更多数据价值[3]。

高比例间歇性分布式能源与新型负荷接入为配电系统带来谐波注入，频率波动加剧等问题，传统电网由于信息化自程度较低，往往不增加备用容量，导致弹性承受力不强等问题，泛在电力物联网技术应用实现电网感知运行状态及用户侧参与配网协调运行。智能电网态势感知以海量系统运行数据为基础，动态洞悉电网运行安全风险能力，实现对电网运行风险发现识别处理，是提升电网运行智能化水平的技术集合。

3 泛在电力物联网在低压配电网中的应用

配电网是沟通输配电网与用户的桥梁，将承载大量面向用户的新型业务，需要研究电力物联网与配电系统融合应用场景。配电网决策中信息化手段不完备，电力色板存在随坏随修的现状，间歇性能源快速增长对配电网供电可靠性提出更高要求，泛在电力物联网技术应用，实时感知电力设备运行状态，及时排除故障隐患。

对配电网历史运行数据进行聚类分析，利用人工智能方法开展运行状态风评，发现系统薄弱环节。对高度信息化的未来配电系统，现有配网规划方法不适用。电网与用户界限逐渐模糊，除了诸如节点电压与频率波动等不确定问题凸显，配电通信系统健壮性是配电系统需考虑问题[4]。电力等系统为各自独立规划，配电网承担电水气等异质能源梯级利用转化的责任。

综上所述，在当今的电气化时代，社会经济与科学技术的发展对各行各业的发展起到了有效的推动作用，其中电力行业的发展十分可观。但是，当今的电力行业智能配电系统依然在自动化和信息化方面存在着不足。将泛在电力物联网技术应用于智能配电系统，将有效弥补其存在的不足，利用先进技术为智能配电系统的发展提供动力，进一步提升我国电力行业的发展。