基于配電網泛在電力物聯網智能互動化的應用研究

呂鵬鵬 李啟蒙 王少影 高麗芳

摘? ?要：配電網絡在運行的過程中，在不斷地產生著大量的信息，通過對這些信息進行處理和分析，能夠對電力系統的情況有更加深入的了解。泛的使用能夠提升配電網絡在電力物聯網中的智能化水平，為此需要合理使用各種信息技術，提升電力物聯網的管理效果。電力物聯網是一個復雜的系統，隨著未來技術的發展，電力系統會變得更加復雜。本文就對配電網泛在電力物聯網中的使用展開研究，幫助技術人員更好地使用相關技術，提升電力物聯網的智能水平。

關鍵詞：配電網? 泛? 電力物聯網絡? 智能互動化

1? 泛在配電網中使用的必要性

電力系統是一個十分復雜的系統，和國家安全、經濟的發展都有密切的關系，為了能夠有效控制電力系統，就需要推動電網的信息化建設。目前由于配電網存在覆蓋率低、電網架構不靈活、配網設備規模龐大而且標準化很低，導致間歇性能源可和可變新型符合的接納能力不足等等，十分不利電網的穩定性。為了打造智能化的物聯網，就需要加強泛在電力物聯網中的使用，包括電力用戶和設備、電網企業和設備、發電企業和設備、供應商和設備等等，通過將電網中的人和物連接起來，推動互聯網產生共享化的數據，時期能夠對電網、發電、供應商和政府社會進行服務。

2? 泛在配電網運行狀態進行風險評估中的應用

由于目前配電網決中信息化的手段和技術支撐不夠完備，導致電力設備存往往是發現問題之后才進行維修，這樣的工作方式會導致對設備的維修工作非常被動。由于目前高比例間歇性能源和新型復合的快速增長，導致配電網供電可靠性和供電質量的要求在逐漸提升，所以通過泛在是電力物聯網中的使用，可以讓系統對于配電設備的實時狀態進行風險評估，保證配電網絡能夠及時排除故障。

2.1 豐富的監測手段

依靠泛的使用，在線監測的手段變得更加豐富。依靠更加功能全面的通信系統，能夠使原來必須要是有專業人員進入現場進行判斷的事故變成遠程就可以根據數據等方面的信息進行判斷。比如通過紅外線成像技術，配備溫度在線監測的方法，讓檢修人員能夠及時了解設備目前的狀態信息，并且開展維護工作，這樣就能夠降低設備的故障率并且減少停電的風險。

2.2 安全風險進行評估

通過對配電網的歷史運行數據進行分析和挖掘，同時使用機器學習等人工只能的方法，來對配電網絡的狀態記性評估，能夠保證評估結果的實時性，以及及時發現系統中存在的薄弱環節，有效提升供電網絡的可靠性。通過使用管理規則的聚類還劃分算法，就可以利用當前的數據來對運行狀態進行預測，這樣就能夠進行智能化配電網全景風險管控，而且系統也能夠通過自動調整來實現自愈控制。

3? 配電系統的主動規劃和能源的協調運行

泛的應用提升了電網的信息化水平，同時能夠收集大量的電網數據。在高度信息化、異質能源復雜的未來配電系統中，繼續使用現有的配電規劃方法不再是和。所以，需要電力物聯網能夠主動進行配電系統規劃，以及對能源進行綜合調度。

3.1 與異質能源的協調

目前居民與居民用戶有緊密聯系的系統包括電力、交通、熱力、燃氣等系統，這些系統目前也都是獨立進行規劃的。未來將會對電力物聯網將會和其他系統相融合，對包括電、氣、水、熱進行全面的控制，通過能源梯級利用、協同優化，保證城市的穩定運行。在目前電網和用戶之間的界限正在變得模糊的情況下，比如可再生能源、電動汽車等都帶來了雙向流動、節點電壓和頻率波動等方面的問題，所以配電網絡需要針對未來更復雜的情況進行研究，使用智能技術來應對復雜的情況。

未來的配電系統將會和其他系統進行協調規劃，滿足綜合能源的應用需求。所以，在物聯網的體系框架之下，配電網絡需要具備更強的自主性。為此，基于電力系統的運行大數據、用于的大數據和其他能源的運行大數據，構建起高精度的電力符合失控分布模型。之后根據物聯網邊緣計算基數，實現分布式電源、儲能系統等等，實現對用戶負荷精確控制。之后通過靈活快速的配電網拖布和潮流分布，保證配電網絡在外界環境變化的情況下依然能夠穩定的工作。比如使用大數據處理技術，包括對含高比比例風光等數據進行研究，就能夠實現風光機組精細化分類，這樣也能夠保證配電網絡調整的精確性。

3.2 對海量數據的管理

其次是對配電網絡用戶側數據和配電網絡運行數據、綜合能源系統數據的統一管理和儲存，根據電力數據中心平臺已先進的云計算技術，根據異質能源在影響速度、調節能力上的失控差異，進行對能源系統協調運行方案的綜合定制。這樣才能夠提高調節能力，避免由于空間分布導致的差異特性影響對配電網絡的控制。比如針對風機、熱便器、熱電聯產機組、儲能設備等構成的能量樞紐，是可以最小化的投資建設成本和運行成本來進行約束，從而優化設計能量樞紐中各種設備的容量。

4? 為用戶提供多元化的服務

傳統的配電網絡中，僅僅會考慮用戶受電端被動參與配電網絡運行的情況。目前雖然通過分時電價的機制讓用移峰填谷，以便實現對電力應用的優化，但是這樣的方式依然是不夠精細的。在電力物聯網快速發展的情況下，物聯網終端和網絡會深入到用戶側，電力用戶的角色也在發生轉變。通過安裝屋頂光伏發電站、小型風機等方式，增加了用戶獲得電能的方式。這就讓用戶的熱晦氣甚至也能夠成為一種儲能設備參與到電網的運行。其次對于用戶的智能終端，包括智能空調、熱水器、電動汽車等等，每時每刻也在產生著用電信息，所以這些設備也會成為電力物聯網信息的來源。因此，配電網絡需要給用戶提供多元化的服務，引導用戶參與到配電網絡的運行中，通過定制個性化的服務和電力永華參與優化，提升配電網絡的穩定性。

4.1 價格進行調節

價格調節機制一直都是對電力用戶啊的激勵機制，也是重要的優化方式。對電力用戶側智能設備、空調、熱水器、電動汽車等分布式設備進行管理，并且構建虛擬電廠、儲存云等等，就能夠讓用戶側設備具備更強的相應和調節能力。例如可以將建筑暖通、電冰箱、熱水器等等視為資源平衡微網聯絡結構，計算其功率以來對配電網絡進行調節，可以有效控制儲能系統的建設投資成本;也可以構建電網側資源和用戶側設備的配電網分層同步優化結構，這樣就構建起了一體化調度的結構。

4.2 大數據分析用戶的行為

通過進行大數據分析、云計算等技術，分析電力用戶的習慣，就能夠實現對用戶的個性化推薦。比如通過對用戶的用電行為進行分析模擬，使用MapReduce計算框架，基于K-means聚類算法來對用戶采取聚類分析，就可以判斷不同用戶的用電行為，以這樣就能夠實現用戶的個性化推薦，一對一地提升用戶的用電體驗。

5? 結語

泛在配電網絡的應用當中，需要充分利用大數據技術來加強應用，通過對用戶的類型進行分析，從而對用戶的習慣進行分類。同時，還要考慮和其他不同的能源系統相互配合，提升配電網絡控制的精細化水平。

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