电力物联网下的配电网典型配置模式分析

电力物联网下的配电网典型配置模式分析

高银吾

云南电网有限责任公司曲靖陆良供电局召夸供电所 云南 陆良 655606

摘要：随着社会经济的快速发展，电力行业相关技术水平不断提升，为进一步保障电力网络的安全、稳定运行，将传统工业技术与现代物联网技术相融合，电力行业电力物联网技术逐渐成熟，有效促进了配电网规划工作发展。本文对电力物联网下的配电网典型配置模式进行了分析，以供相关人员参考。

关键词：电力物联网；配电网；典型配置模式

电力物联网是一种新的网络形态，能够有效联通电力系统中相关设备，并促进系统分布式协作控制工作的有效开展，提高电网质量。比如，以曲靖供电局为例，根据云南电网相关数据显示，现有资产总额119.33亿元，管辖35千伏至500千伏变电站189座，变电总容量1869万千伏安，输电线路8657千米；管辖10千伏配电线路2.67万千米，台变4.16万台，容量924万千伏安，网架结构形成了以500千伏为主干、220千伏为骨干、110千伏及以下为基础的格局。曲靖供电局下辖9家县级供电企业、90个乡镇供电所，供电面积2.89万平方公里，用电客户214万户。曲靖供电局通过对通信技术的应用，有效保障了配电网相关设备之间的互联互通，促进了电力物联网的有效发展。配电网是电力物联网中的重要组成部分，且在配电网规划中已经形成了相应的配电网典型配置模式，通过对相关模式的合理应用，有效提升了配网建设水平，有助于我国电网的高质量发展。

1、变电站物联网典型配置模式

1.1集成性智能化变电站

通过对智能化变电站集成及变配融合的方式，能够有效解决相应的问题，其中变电站系统建设中，相应的网络应符合IEC61850的标准，并确保过程层的集成化、标准化，将相应的单元替换为智能化组件，同时还应有状态监测等相关功能。在安装功能一体化智能组件时，相应的安装位置应当靠近开关柜，相应的主机中要能够同时进行间隔层保护测控与自动化相关功能，为进一步保证系统的可靠性，可以才去双机配置方案，提高对变电站中相关线路的测控保护能力，同时还应当在其中增加母差、接地选线以及计量等后备功能。通过站控层相关设备可以对全站进行监控，防止因失误导致闭锁，并能够对相关设备进行有效的管理，通过卫星，站控层内相关设备可以实现全站数据同步。站控层主要是计算机相关软件与硬件的集成配置，结合安防系统与视频系统，对变电站运行情况进行协同管理。

变电站信息化建设中，促进全站信息的有效共享，系统在运行时就能够更好的模拟电网可能出现的故障问题，并能够对变电站配置情况进行检查，确保相关定值整定与通信系统的精确度。配电网关联有着多间隔及跨地域特征，实现相关信息的实时共享，可以让变电站扩容与维修更加简单，并能够在线诊断二次设备情况。二次设备可以不用另外添加传感器，就能通过对自身信息进行分析，进而完成校验工作，同时还能充分挖掘设备数据信息，准确判断接线异常或错误问题，并及时进行警报，进而实现对设备自身的检测工作^[1]。二次设备还可以实现终端变电站10kV开关与配电自动化开关控制的融合，这样能够有效提升变电站速动性，并保证配电自动化的选择性，进而完成集成型智能化变电站系统的构建。

1.2多合一能源站

多合一能源站主要是采取模块化与集合化的设计方式，构建一个友好互动的集合体，其中包括变电站、储能站及电动汽车充电站等，进而保证电网的可靠运行，同时，采取集合化设计方式，占用的土地面积更少，并能够减少施工成本与施工周期。

（1）储能装置。配置集中式储能装置时，要充分考虑到相关区域的负荷特征与场地条件，对分布式能源的接入进行有效调节，并逐渐扩大，进而保证电网的可靠运行。通过对储能直流母线的应用，可以在能源站中建设混合微电网，这一电网可以为能源站中相应的直线交流提供负荷，并且可以保障直线供电线路的稳定输出。

（2）数据中心。通过对站内直流系统的有效应用，可以建立相应的数据中心，提高电网服务水平。电源系统通过站内系统中的直线进行供电，要注意保证数据中心的稳定供电，并保障相关电能的质量。

（3）光伏系统。通过在屋顶空间设置一个光伏系统，不仅能够提升能源站整体审美，还能实现节能环保的目的。

（4）充电桩。做好充电桩布置工作，可以为电动汽车提供更好的充电服务。充电桩中相应的电源系统与储能系统相互联系，这样在用电高峰时期，可以通过储能电池直接供电，日常供电可以同时应用两种系统，有着很好的经济效益。

1.3站端物联感知系统

站端物联感知系统中相关功能任务主要涉及人身安全与系统安全等，实际运行中能够充分挖掘自身监测能力，对相关设备与环境进行有效监测，同时还能准确描述所在环境状况。物联感知可以准确感知设备运行与周边环境情况，同时还可以对相关安全问题进行感知。在对系统进行配置时，可以结合故障率及建设成本，选择在线监测或实时监测等模式。

2、线路端物联网典型配置模式

2.1智能分布式终端

智能分布式终端中涉及到三遥技术与馈线自动化，同时还能够对设备状况进行监测，并有着开关保护等功能，相关设备有着很高的集成度，相应的集成运行质量较高。单台终端设备是通过一次设备进行协调，相应的开关能够智能化进行，智能分布式终端则会在相应的装置内就能完成馈线自动化，可以确保装置集成后相关系统的简化运行，这样相应的设备功能也更加明了，且操作也更可靠。单台设备发生故障后，如果影响范围不大，可以将故障控制在相应的间隔内，这样在调试和检修故障部位时，可以确保其他间隔的正常运行。

2.2馈线自动化

馈线自动化主要有两种，就地型馈线自动化与集中型馈线自动化。就地型馈线自动化分为智能分布式馈线自动化与重合器式馈线自动化。就地型馈线自动化系统不依赖主电站，主电站运行中发生故障时，可以采取相应的操作，隔离故障区，并不会影响到非故障区，进而保证稳定、持续供电，且能够及时上报相应的处理流程与结果^[2]。重合器式馈线自动化系统通常被应用于架空线路的网架中，这一系统运行可靠，且施工简单，但在实际应用中，相应的开关会需要多次重合，因此重合器式馈线自动化主要应用于对供电可靠性不高的地方。通常电缆线路网架对供电可靠性有着较高的要求，因此在实际应用中应当采用智能化分布式馈线，这一馈线自动化系统在隔离故障时，对线路的影响也较小，可以更好的保障非故障区的稳定供电。

2.3线端物联感知系统

线端物联网感知系统构建包括物联网、配电终端及设备监测与站房监测等内容，能够对系统相关设备与设施运行状态进行全面监测。线端物联感知系统中包括线路感应装置、声波成像系统及智能巡检机器人，同时，还包括高压电缆故障识别系统、智能井盖及共享式深度检测系统等。

3、台区端物联网典型配置模式

3.1智能配变终端

数据汇集与边缘计算都需要通过智能配变终端进行，可以对相关数据进行感知并分析，且能够实现对充电桩接入与分布式电源接入等进行有效管理，所采用的架构是分布式边缘计算，还涉及到多容器等重要技术。智能配变终端还能有效保证app的功能化设计，进而确保配电网运行的灵活性。

3.2一体化响应模块

一体化响应模块的构成包括储能装置与主动响应控制装置，其中主动响应控制装置是实现控制与通信功能的重要部件。储能装置是保证能量调节与有功的重要基础，能够自动削峰填谷，并可以实现对无功进行快速调节，进而保证系统的经济效益，同时还能够根据具体的需求增加输出功率与容量。电力物联网下，配电网通过配置一体化主动响应模块，相应的终端支撑为配电变压器，可以有效提升配电网中相关设备的利用率，并充分保障供电的可靠性。

4、结语

电力物联网通过对物联网技术与配电技术的有效融合，改变了传统电力网络形态，有效促进了电力网络的发展。当前，电力物联网在电力网络中的应用更加成熟，已经形成了典型配置模式，通过对相关设备与系统的合理配置，才能有效促进电力网络的智能化与自动化发展。

参考文献

[1]惠兴斌,张黎.基于电力物联网的配电网规划研究[J].智能城市,2020,6(1):2.

[2]徐文龙,苑首斌.基于泛在电力物联网的主动配电网规划技术研究[J].中国科技投资,2021(8):2.