浅析配电物联网的智能终端感知关键技术与应用

浅析配电物联网的智能终端感知关键技术与应用

张刘阳 张博青

保定市冀能电力自动化设备有限公司

摘要：随着我国经济发展水平和城市建设水平的不断提高，人们对电力也提出了更高的要求。传统配电网管理模式已不能满足新时期发展的需求，迫切需要深入应用“云大物移智”等先进技术，从本质上深化标准化建设、加强精益化运维、提升智能化水平，实现跨越式发展。本文首先从配电网现状与需求进行阐述，并且对配电物联网的智能终端感知关键技术与应用进行分析与概述。

关键词：配电物联网；智能终端感知；关键技术

引言

随着我国信息技术的进步，物联网技术也得到了长足的发展，物联网的优势也逐渐应用到我国电力行业中，二者有效的结合能够促进物联网系统的升级。2019年，国家电网公司提出了建设“三型两网”世界一流能源互联网企业的战略目标，配电物联网是实现“三型两网”战略目标的重要建设内容，基于“云管边端”的配电物联网体系架构，融合“云大物移智”等先进信息技术来开展中低压配电网的物联网化建设，使得配电物联网智能感知关键技术得到应用，运维管理水平和供电服务水平有显著提升。

1. 配电网现状与需求

从整体背景来看，我们国家明确提出由传统能源体系向低碳、清洁、高效、智慧的现代能源体系转变。而电网在其中承载的功能从技术特征来说是打造新一代电力系统；从功能形态上来说，是传统电网转型发展为能源互联网。为了改变传统配电网的管理模式，迫切需要深入应用“云大物移智”等先进技术，从本质上提升配电网建设、运维、管理水平，实现跨越式发展。

配电网是能源转型发展的重要环节，对于我国配电网来说，配电网主要有四方面需要转型，分别是管理模式转型、配电网区域发展的平衡性和充分性、市场建设的完备性、面对快速发展的配电网如何进行信息化、精益化的管理。

因此，基于我国目前配电网的情况和能源转型发展的需求，构建配电物联网是一种急需的、对配电网一种本质性的提升。

我们将配电物联网总体架构按照“云管边端”分为四个层次。一是配电物联网云平台；二是管理通信通道；三是边缘计算，将云计算等向边缘延伸；四是各类型的智能终端，实现配电网的感知，整体构建云管边端的配电物联网架构。通过将信息化和工业化进行深度的融合，将原有配电网的生产力进一步的释放，实现质的飞跃。

2. 配电物联网的智能终端感知关键技术

2.1信息模型

根据公司标准、国际标准建立云、边、端模型，以实现设备统一描述、数据上下贯通、设备即插即用、模型灵活拓展的目标。

2.2通信单元

传统自动化体系里面分三个层次，主站、通讯和终端，对于传统终端来说，对象是比较单一的配电变压器，且功能比较单一，相比配电物联网的终端而言，面向的不仅仅是配电变压器，还面向整个配电台区、电压侧设备，以及信息通讯整体管理，并融入了边缘计算。

2.3安全防护

通过运用“云大物移智”先进技术，可实现主动防御、可信安全启动、轻量级加密认证、各类风险监测等功能。

2.4无源取能

配电物联网智能终端感知以无源取能和低功耗技术为基础，实现智能化、复合化、微型化、自诊断等功能。

3. 配电物联网的智能终端感知关键技术应用

配电物联网的智能终端感知关键技术可以完成开关设备的监测、控制及故障监测功能等应用，通过对线路数据的分析判断达到故障监测、故障迅速定位从而实现故障区域的快速隔离及非故障区域恢复供电，有效提高供电可靠性，大大降低了运维人员的工作量和工作成本。

3.1相间短路故障处理应用

配电物联网智能终端可通过采集安装在线路上的电流互感器CT电流值与设置的定值来判断故障的发生，并存储相间故障状态，智能终端输出分闸命令使开关分闸，达到相间短路故障处理的功能。

3.2交流采集功能应用

智能终端与一次电器设备配合，能检测线路的三相电流、零序电流、线路电压、无功功率、有功功率等电参数，通过专用无线公共通信信道传输给远方主站，当线路发生故障时，智能终端能够准确地计算故障电流，判断故障类型并迅速做出处理，及时发出分闸命令，实现故障自动隔离，并存储故障记录及故障录波。

3.3快速定位故障功能应用

当线路发生故障并经过智能终端保护动作后，将自动把故障点信息上传到远方主站监控中心，避免长时间的故障查询工作，加快电力抢修部门恢复故障区域的供电。

3.4远程遥控设备、监测用户信息

智能终端配置有GPRS等无线通信模块，可以将监测数据实时传动到远方监控中心，远方监控中心也可以将定值参数远程下载到智能终端，实现线路和用户信息的远方实时监控及停送电操作，真正做到用户管理智能化。

结语

本文针对配电物联网的智能终端感知关键技术与应用进行了浅析，希望有利于在配电网的实际运行中发挥更好的应用，不断提高电力系统的安全性及高效性，提高电力系统的智能化程度，达到配电网状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活和运维主动精准，促进能源绿色转型，为人民提供智能化用电服务和体验，推动我国的城市化建设进程。