電力物聯(lián)網(wǎng)在智能配電系統(tǒng)應(yīng)用綜述及展望

1、感知層關(guān)鍵技術(shù) 對(duì)海量智能終端的監(jiān)測(cè)與控制是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)精細(xì)化調(diào)控的前提，這要求未來(lái)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的全覆蓋。與輸電網(wǎng)相比，配電網(wǎng)從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)到含有的電氣設(shè)備都更加復(fù)雜多樣，如大量分布式電源并網(wǎng)以及用戶側(cè)的智能家居、電動(dòng)汽車等新型用電設(shè)備等，從而配電網(wǎng)中的監(jiān)測(cè)對(duì)象更加多樣，物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)類型都更為復(fù)雜。 1.1新型電力物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備研發(fā) 為使現(xiàn)有配電系統(tǒng)向泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的平穩(wěn)升級(jí)，新型配電終端的研發(fā)必須考慮全電力行業(yè)背景兼容，如設(shè)備尺寸、部署環(huán)境、電磁兼容等。 1.2底層傳感器部署技術(shù) 由于配電網(wǎng)運(yùn)行場(chǎng)景工況復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)對(duì)底層海量配用電設(shè)備的全覆蓋監(jiān)測(cè)是保證泛在電力物聯(lián)網(wǎng)對(duì)配電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)可感知、可控制的首要前提。部分學(xué)者已經(jīng)針對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了探索研究。 2、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的概念 2.1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的定義 泛在物聯(lián)是指任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何人、任何物之間的信息互聯(lián)和交互。而泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是指電力用戶及其設(shè)備、電網(wǎng)企業(yè)及其設(shè)備、發(fā)電企業(yè)及其設(shè)備、供應(yīng)商及其設(shè)備、以及人和物的信息互聯(lián)和交互。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，其本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)各種信息傳感設(shè)備與通信信息資源的共享，從而形成具有自我標(biāo)識(shí)、感知和智能處理的物理實(shí)體。實(shí)體之間的協(xié)同和互動(dòng)，使得有關(guān)物體相互感知和反饋控制，形成一個(gè)更加智能的電力生產(chǎn)、生活體系。 2.2泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn) (1)信息感知、組網(wǎng)快速靈活 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器可以十分方便地根據(jù)電力行業(yè)的具體應(yīng)用需求部署在電力系統(tǒng)的各個(gè)角落或直接封裝于電力設(shè)備內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)無(wú)處不在的感知。隨著無(wú)線通信技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，無(wú)線傳感設(shè)備甚至無(wú)須架設(shè)固定的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施即可進(jìn)行靈活部署，并通過(guò)自組織協(xié)作的方式迅速建立通信連接、快速組網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)中各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)、部件及周圍環(huán)境狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)感知、采集和處理。這對(duì)于涉及范圍廣泛、結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜的電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)尤為重要。例如:將傳感器部署于處于惡劣環(huán)境、可進(jìn)入性差的海上風(fēng)電場(chǎng)中對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行狀態(tài)，可以大幅度降低風(fēng)電機(jī)組的故障率，提高風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。 (2)拓?fù)渥兓l繁、具有自愈能力 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓l繁主要有3個(gè)方面的原因:一是為了滿足實(shí)際需要，追加部署新的傳感設(shè)備或調(diào)整傳感器的位置;二是為了節(jié)約傳感設(shè)備的能量，各個(gè)傳感設(shè)備在工作狀態(tài)和休眠狀態(tài)之間切換;三是有些傳感設(shè)備因環(huán)境影響或硬件損壞等原因失效而退出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥B接。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的頻繁變化要求所部署的傳感設(shè)備具有較強(qiáng)的自愈能力，即能夠?qū)崟r(shí)獲得周圍傳感設(shè)備狀態(tài)變化的信息(傳感設(shè)備加入、轉(zhuǎn)為休眠狀態(tài)或失效等信息)，以便及時(shí)調(diào)整自身的信息感知范圍消除覆蓋盲區(qū)或調(diào)整通信距離重新建立通信鏈路。電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有些應(yīng)用環(huán)境甚至十分惡劣，因此必須考慮增強(qiáng)傳感設(shè)備的自組織能力， 參考文獻(xiàn)： ，考慮多種主動(dòng)管理策略的配電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2018，04。 百度文庫(kù)，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在智能配電系統(tǒng)中的應(yīng)用。 [3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版。