10kV配电物联网智慧台区关键技术与实践

1、 10kv配电物联网智慧台区关键技术与实践 摘要：近些年，我国的电力行业发展快速，现阶段，传统配电网管理模式不满足新时期发展需求，迫切需要深入应用“云大物移智”等先进技术，从本质上深化标准化建设、加强精益化运维、提升智能化水平，实现跨越式发展。关键词：智能电网；电力物联网；配电物联网；智慧台区引言随着我国各方面的不断发展，尤其是经济的发展，对电力的需求也越来越高，电网的建设也不断增加，供电系统也面临巨大的挑战。电力新技术作为电力系统的着重发展部分，其高效，安全的运行显得尤为重要。而泛在电力物联网和5g也是最重要的一个环节。在实现智慧服务、精准对接和新业务、新业态和新模式中面对不同的问题需要不同

2、的解决方案，能保证新业务、新业态和新模式，扩大能源互联网生态圈，主动对接地方经济发展，建设一站式服务平台，打造利益共同体。同样，5g技术的发展将使配网系统朝着更加安全，高效的方向前进。1物联网概述针对物联网而言，其实为新型技术架构当中的重要组成，其用户端已经延伸至所有物体间的通信与信息交换。早在2005年，国际电信联盟（itu）在其年度报告当中（theinternetofthings），便首次出了“物联网”概念，自此，物联网时代来临。从根本上来讲，物联网实际就是将物与物以一种高质量、优质化方式连接在一起的互联网，全部物品均能借助互联网来实现连接与交互，也就是借助各种先进的传感设备，对连接对象的

3、诸如位置、生物、光等信息进行实时采集，且依据事先制定好的协议，把感知对象的各种信息，传送至互联网，且进行通信与交换，以此来监控、管理、定位与识别连接对象。物联网的基本特征为智能处理、识别与通信、互联与感知等，因而可将其划分为3个层次，即应用层、网络层与感知层。2配电物联网关键2.1台区拓扑自动成图分布式台区智能终端具备拓扑特征信号注入与识别功能、多路高精度采集能力。以公共信息模型（commoninformationmodel,cim）的语法结构为基础，构建模型映射规则，实现主动识别产生的中间文件模型结构到cim。通过识别智能配变终端的起动命令，各个接点逐层进行电压、电流信息量检测，根据无功变化

4、，提取并注入无功量信号，通过无功量信号注入与识别，将结果上送ttu，ttu基于就地边缘计算与识别，完成拓扑模型构建并上送云主站系统，自动生成电气接线图。该模式避免了传统模式因触发短路方式注入信号对低压带来的干扰和风险。整个过程无需人工参与，当台区发生负荷切换等变更后，能实现自动更新拓扑关系。云主站侧对文件格式的规范性、字符编码、语法语义、拓扑关系、属性值正确性等方面进行拓扑模型校验。通过校验后主站主动获取边端电气数据并集合电气建模和数据建模完成低压拓扑生成，根据低压拓扑连接关系，自动生成台区接线图，实现低压拓扑可视化展示。基于感知终端的台区拓扑自动识别与云主站系统成图如图1所示。图1台区拓扑自

5、动识别与云主站系统成图2.2 5g和泛在电力物联网据报道，今年初，一台红白相间的六旋翼巡检无人机盘旋在国网公司某110kv海洋变电站内，同时，另外一台机身为深蓝色、机头为白色的新型巡检机器人正在巡视变电站内的各种电力设备。这其实是国网电力最新研发出的基于5g技术的新型线路巡检无人机和基于vr技术的新型变电站巡检机器人。相比4g技术，5g技术具有超高速率、超大带宽、超低时延的优点。传统的线路巡检无人机最多只能传输1080p的视频，这样会导致输电设备的微小缺陷无法被识别。而该款搭载有5g终端的无人机能够拍摄4k超高清视频并通过5g网络回传给线路运维人员。运维人员无需攀登铁塔即可清晰看到输电线路及附

6、属设备的每一个细节，极大提升了巡检人员的工作效率。这款无人机还能安装激光雷达实时进行三维建模，自动规划航线。无人机工作完成后会自动飞回机巢充电。未来，除了在变电站建设机巢，针对远距离巡检任务，还可以在电力作业车上搭载移动机巢。这样一来，变电站就变成了“机场”，移动作业车就变成了“航空母舰”。2.3推动物联网的深层次发展，强化智慧城市建设水平切实推动物联网的深层化发展，不仅有着重大的现实意义，而且还是物联网技术成熟化、实用化发展的重要保证，能够为智慧城市建设提供切实服务。当前，物联网已有多年的发展历史，但许多城市在应用物联网方面，却处于起步阶段，甚至一些个人、部门甚至领域对物联网技术的应用，持观

7、望、等待的态度。之所以会出现此种情况，原因为：许多融入物联网当中的产品或技术，存在不优质、不完善的情况，而且也不够成熟，长此以往，势必会降低使用者的信任度。因此，要想从根本上促进智慧城市建设质量与水平，需先提高物联网技术的建设广度、深度与水平，二者之间关系紧密。在实际建设智慧城市时，需要善于借鉴欧美等发达国家的一些有益经验，尤其是在发展物联网产业以及智慧城市建设层面的各种实用化经验；而对于从事此领域的相关工作者而言，需要积极挖掘相关技术，深入钻研各种信息处理方法、传感器技术等，另外，在现实应用当中，还需要心思缜密，提高物联网产品与技术的总体质量与成熟度，使之更好地为智能城市建设提供服务。2.4

8、信息模型考虑中压部分的信息模型已经过实用化验证，满足现有业务系统交互要求和网络数据流承载能力，因此沿用国网统一信息模型标准；在低压部分，模型参考iec61970/61968、iec61850等标准，同时进行扩展创新：模型框架上融合了物联网信息模型扁平化、弹性扩展框架；模型结构抽象分类方面借鉴了物联网模型服务化的思想；模型数据属性方面借鉴物联网数据属性名称精简的原则；模型拓扑结构方面，低压侧扩展为分相拓扑结构；模型描述语言方面借鉴物联网模型描述方式，简化描述方法，采用json、xml等多种格式描述。配电物联网信息模型框架如图2所示，抽象分类为basic(基本信息，如制造厂商、设备型号等)、con

9、fig(参数配置，如通信参数、保护参数等)、topology(拓扑，电网一次拓扑信息)、capability(按设备能力抽象分类，包括具有时标的analog模拟量，discrete离散量，accumulator累积量，command命令等)。图 2 信息模型框架结语电力物联网和数字透明电网的建设元年，一方面是电网公司“两网融合”“数字电网”升级转型的迫切内在需求，另一方面有“云大物移智”创新技术的快速发展，“万物互联”将是趋势。总而言之，配电物联网智慧台区建设作为电力物联网非常有益的探索，研发及选型了云主站平台、物联网化配电终端、智能感知设备等先进装备，进一步实实在在落地和丰富了电力物联网的内涵，未来的电力物联网将依托越来越扁平化的架构，信息传输一步上云端，进一步发掘数据价值和应用效率，达到配电网状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活和运维主动精准，为提高供电质量和服务水平打下坚实基础。参考文献1吕军,盛万兴,刘日亮,等.配电物联网设计与应用j.高