電力物聯網在智能配電系統應用綜述及展望

1、感知層關鍵技術 對海量智能終端的監測與控制是實現電力系統精細化調控的前提，這要求未來泛在電力物聯網能夠實現對電力系統的全覆蓋。與輸電網相比，配電網從拓撲結構到含有的電氣設備都更加復雜多樣，如大量分布式電源并網以及用戶側的智能家居、電動汽車等新型用電設備等，從而配電網中的監測對象更加多樣，物聯網終端數量以及監測數據類型都更為復雜。 1.1新型電力物聯網設備研發 為使現有配電系統向泛在電力物聯網的平穩升級，新型配電終端的研發必須考慮全電力行業背景兼容，如設備尺寸、部署環境、電磁兼容等。 1.2底層傳感器部署技術 由于配電網運行場景工況復雜，實現對底層海量配用電設備的全覆蓋監測是保證泛在電力物聯網對配電系統運行狀態可感知、可控制的首要前提。部分學者已經針對該問題進行了探索研究。 2、泛在電力物聯網的概念 2.1泛在電力物聯網的定義 泛在物聯是指任何時間、任何地點、任何人、任何物之間的信息互聯和交互。而泛在電力物聯網是指電力用戶及其設備、電網企業及其設備、發電企業及其設備、供應商及其設備、以及人和物的信息互聯和交互。泛在電力物聯網是物聯網技術在電力系統中的應用，其本質是實現各種信息傳感設備與通信信息資源的共享，從而形成具有自我標識、感知和智能處理的物理實體。實體之間的協同和互動，使得有關物體相互感知和反饋控制，形成一個更加智能的電力生產、生活體系。 2.2泛在電力物聯網的特點 (1)信息感知、組網快速靈活 泛在電力物聯網中的傳感器可以十分方便地根據電力行業的具體應用需求部署在電力系統的各個角落或直接封裝于電力設備內部，實現無處不在的感知。隨著無線通信技術的不斷進步與發展，無線傳感設備甚至無須架設固定的網絡基礎設施即可進行靈活部署，并通過自組織協作的方式迅速建立通信連接、快速組網，從而實現對電力系統中各個關鍵環節、部件及周圍環境狀態信息的實時感知、采集和處理。這對于涉及范圍廣泛、結構錯綜復雜的電力系統來說尤為重要。例如:將傳感器部署于處于惡劣環境、可進入性差的海上風電場中對風電機組進行狀態，可以大幅度降低風電機組的故障率，提高風電場的經濟效益。 (2)拓撲變化頻繁、具有自愈能力 泛在電力物聯網網絡拓撲變化頻繁主要有3個方面的原因:一是為了滿足實際需要，追加部署新的傳感設備或調整傳感器的位置;二是為了節約傳感設備的能量，各個傳感設備在工作狀態和休眠狀態之間切換;三是有些傳感設備因環境影響或硬件損壞等原因失效而退出網絡拓撲連接。泛在電力物聯網網絡拓撲結構的頻繁變化要求所部署的傳感設備具有較強的自愈能力，即能夠實時獲得周圍傳感設備狀態變化的信息(傳感設備加入、轉為休眠狀態或失效等信息)，以便及時調整自身的信息感知范圍消除覆蓋盲區或調整通信距離重新建立通信鏈路。電力系統結構復雜，有些應用環境甚至十分惡劣，因此必須考慮增強傳感設備的自組織能力， 參考文獻： ，考慮多種主動管理策略的配電網擴展規劃[J].電力系統自動化，2018，04。 百度文庫，泛在電力物聯網在智能配電系統中的應用。 [3] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022.05版。