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服務(wù)社會經(jīng)濟,、保障改善民生、振興國家工業(yè),。
文章來源: 國家電網(wǎng)報 文章作者: admin 發(fā)布時間:2020-10-14 瀏覽次數(shù):1306
當前,,能源革命和數(shù)字革命正在深度融合。從技術(shù)特征和功能形態(tài)上看,,作為能源革命中心環(huán)節(jié)的電網(wǎng)正向能源互聯(lián)網(wǎng)演進。
今年,,國家電網(wǎng)有限公司提出建設(shè)具有中國特色國際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)戰(zhàn)略目標,。直接面向電力用戶的配電網(wǎng)也將轉(zhuǎn)型升級。將配電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)深度融合,,構(gòu)建配電物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系,,可滿足用戶多元化用能服務(wù)需求,支撐能源互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展,。
引入新技術(shù)新理念,,推動傳統(tǒng)配電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)演進
作為電網(wǎng)的重要組成部分,配電網(wǎng)直接面向電力用戶,,與生產(chǎn)生活息息相關(guān),,是保障和改善民生的重要基礎(chǔ)設(shè)施,也是用戶對電網(wǎng)服務(wù)感受和體驗的最直觀對象,。
推動傳統(tǒng)配電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)演進,,機遇與挑戰(zhàn)并存。
一是社會需求不斷變化,。分布式電源,、儲能,、微電網(wǎng)、新能源汽車,、新型交互式用能等設(shè)備大規(guī)模接入配電網(wǎng),,用戶深度參與互動。用戶對電力的依賴程度越來越高,,多元化用能服務(wù)需求也在快速增長,。配電網(wǎng)需具備對外開放共享合作、整合社會資源,、拓展新興業(yè)務(wù)的能力,,以帶動產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,助力打造能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈,。
二是行業(yè)痛點,、難點問題亟待解決。配電網(wǎng)設(shè)備規(guī)??偭看?、發(fā)展速度快,目前量測覆蓋率不足,、設(shè)施設(shè)備標準化程度不高,,配電網(wǎng)一線運維管理人力資源與配電網(wǎng)增長規(guī)模不匹配。現(xiàn)有的監(jiān)測管控手段和資源配置能力不足,,無法滿足中低壓配電網(wǎng)精益化管理要求和快速變化的業(yè)務(wù)服務(wù)需求,。
基于上述兩點,配電網(wǎng)需引入“大云物移智”等新技術(shù)和新理念,,構(gòu)建以配電網(wǎng),、物聯(lián)網(wǎng)深度融合為導向的配電物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新技術(shù)體系與靈活業(yè)務(wù)架構(gòu),,實現(xiàn)配電網(wǎng)的全面感知、數(shù)據(jù)融合和智能應(yīng)用,從本質(zhì)上推動配電環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)模式,、服務(wù)模式和管理模式不斷創(chuàng)新,,全力支撐能源互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展,。
創(chuàng)新打造“云,、管、邊,、端”配電物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
遵循公司能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)布局與智能物聯(lián)體系技術(shù)架構(gòu),,可創(chuàng)新打造“云、管,、邊,、端”配電物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
●“云”層。重點攻關(guān)“云”層微服務(wù)架構(gòu)技術(shù),、海量終端接入技術(shù),、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、人工智能分析技術(shù)等,,實現(xiàn)海量終端連接,、系統(tǒng)靈活部署、彈性伸縮,、應(yīng)用和數(shù)據(jù)解耦,、應(yīng)用快速上線,滿足業(yè)務(wù)需求快速響應(yīng),、應(yīng)用彈性擴展,、資源動態(tài)分配、系統(tǒng)集約化運維等要求,,實現(xiàn)業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)解耦,、資源高效配置,以及數(shù)據(jù)對多業(yè)務(wù)系統(tǒng)的共享,。
●“管”層,。應(yīng)用電力自動化系統(tǒng)IEC 61850標準、IEC通用信息模型(CIM)和物聯(lián)網(wǎng)信息模型,,重點攻關(guān)物聯(lián)信息模型融合擴展技術(shù),、“邊云”和“邊端”通信網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)、5G網(wǎng)絡(luò)在配電物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù),,實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng),、設(shè)備自發(fā)現(xiàn)自注冊、資源自描述,,支撐邊端設(shè)備即插即用,,滿足配電業(yè)務(wù)處理實時性和帶寬需求。
●“邊”層,。重點攻關(guān)多核、多容器的終端通用軟件平臺技術(shù),、多源數(shù)據(jù)處理與融合技術(shù),、應(yīng)用程序(APP)信息交互技術(shù)、人工智能技術(shù),,采用“硬件平臺化+業(yè)務(wù)軟件APP化”的技術(shù)架構(gòu),,提高業(yè)務(wù)處理的實時性,減輕云平臺的通信和計算壓力,;應(yīng)用軟件定義終端,,實現(xiàn)電力系統(tǒng)生產(chǎn)業(yè)務(wù)和服務(wù)應(yīng)用功能的靈活部署。
●“端”層。重點研究設(shè)備自描述,、自發(fā)現(xiàn),、自注冊技術(shù),通過與“邊”和“云”的配合,,采用“輕量級物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)+設(shè)備業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件”的技術(shù)架構(gòu),,采集配電網(wǎng)運行狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài),、環(huán)境狀態(tài)及其他輔助信息等基礎(chǔ)數(shù)據(jù),,并執(zhí)行決策命令或就地控制,同時完成與用戶的友好互動,,有效滿足電網(wǎng)生產(chǎn)和服務(wù)用戶的需求,。
對內(nèi)提供數(shù)據(jù)支撐和平臺化服務(wù),對外滿足用戶多元化需求
配電物聯(lián)網(wǎng)將全面構(gòu)建配電臺區(qū)及低壓配電網(wǎng)的能源自治生態(tài)體系,,可實現(xiàn)臺區(qū)能源自治與電能質(zhì)量優(yōu)化,、線損實時分析與區(qū)域綜合降損、新能源靈活消納與運行智能控制等,,對內(nèi)提供數(shù)據(jù)支撐和平臺化服務(wù),,對外滿足用戶多元化需求。
臺區(qū)能源自治與電能質(zhì)量優(yōu)化,。配電物聯(lián)網(wǎng)發(fā)揮智能配變終端邊緣計算優(yōu)勢和就地管控能力,,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)換相開關(guān)、智能電容器等設(shè)備,,治理電網(wǎng)的三相不平衡,、無功、諧波等電能質(zhì)量問題,;在云平臺分析所有臺區(qū)歷史數(shù)據(jù)和區(qū)域特性等數(shù)據(jù),,優(yōu)化區(qū)域電能質(zhì)量智能調(diào)節(jié)策略,滿足用戶高質(zhì)量用電需求,。
線損實時分析與區(qū)域綜合降損,。配電物聯(lián)網(wǎng)通過智能設(shè)備升級和有效覆蓋,就地集成臺區(qū)總表,、用戶電表等采集感知設(shè)備信息,,可實時獲取電壓、電流,、有功等關(guān)鍵數(shù)據(jù),,利用邊緣計算就地開展臺區(qū)線損統(tǒng)計分析,及時上送異常等各類情況至云端后臺,,實時監(jiān)管中低壓線損情況,,有效支撐線損治理,、竊電核查等工作開展。
停電準確定位與精準透明發(fā)布,。利用各類智能終端和邊緣計算技術(shù),,為用戶提供末端配網(wǎng)事件處理服務(wù),監(jiān)測并主動發(fā)現(xiàn)用電異常情況,,制訂解決方案并提供處理服務(wù),。結(jié)合智能感知的停復(fù)電事件,云端自動識別停電影響范圍及重要敏感用戶,,自動生成結(jié)構(gòu)化停電信息,,并通過短信或微信點對點精準推送信息至用戶,全面提升用電體驗和互動感知能力,。
新能源靈活消納與運行智能控制,。配電物聯(lián)網(wǎng)可滿足光伏發(fā)電等新能源大量、快速,、安全接入需求,,協(xié)助用戶管理電源,優(yōu)化設(shè)備工作性能,,形成符合用戶用能方式的新能源工作策略,;實現(xiàn)配網(wǎng)雙向潮流有序化,完成諧波治理及對系統(tǒng)運行方式的靈活調(diào)節(jié),,依據(jù)云端分析,,采用典型控制策略實時控制電源輸出功率,并監(jiān)視,、削減諧波影響,;有效配合配網(wǎng)故障處理和日常檢修,構(gòu)建適應(yīng)高新能源滲透率的配網(wǎng)中,、低壓物聯(lián)系統(tǒng),。
新能源汽車有序充電與充電樁布點優(yōu)化。根據(jù)邊緣計算節(jié)點的日負荷預(yù)測信息,、當前區(qū)域用電信息和用戶充電信息,,配電物聯(lián)網(wǎng)可實時擬合當天區(qū)域充電曲線,預(yù)測用戶充電情況,,向用戶反饋充電完成情況,;根據(jù)分時電價、用戶申請充電模式和預(yù)測負荷曲線,,提供多種優(yōu)化充電策略,,引導用戶選擇適當充電方式,,實現(xiàn)充電效益最大化,,滿足電網(wǎng)削峰填谷要求,并為后續(xù)充電樁布點優(yōu)化提供支撐。
配電物聯(lián)網(wǎng)對內(nèi)可為電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè),、生產(chǎn)運行,、電力營銷、企業(yè)管理,、供電服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐和平臺化服務(wù),,對外可為電力用戶、分布式能源,、新能源汽車,、政府及社會提供數(shù)據(jù)共享和增值服務(wù)。以建設(shè)配電物聯(lián)網(wǎng)感知層,、網(wǎng)絡(luò)層,、平臺層、應(yīng)用層為核心,,配電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的深度融合將提升供電服務(wù)能力,、企業(yè)精益管理能力、配電網(wǎng)源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)展能力,、新業(yè)務(wù)發(fā)展支撐能力,,支撐配電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)邁進,推動配電領(lǐng)域業(yè)務(wù)與技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平,。(作者單位:中國電力科學研究院有限公司)