关键词：物联网技术；配电台区；应用
引言
在用户高水平供电服务要求、电价改革和电能替代的多重压力下，配电网面临着巨大的变革?随着能源储输技术?通信技术?互联网技术等电力工业技术和新一代信息通信技术的不断进步，配电网将向着信息流?电力流?能源流高度融合的开放、智能、柔性、清洁的新型运行模式持续发展?但是一直以来，由于低压配电网点多、面广、量大、单点经济价值低的特点，以及电网公司投资成本、人力资源及技术水平等多方限制，配电网改造的重点主要放在10kV及以上网络，作为“最后一公里”的低压配电网长期处于监测盲区?在经济社会对配电网供电服务需求不断提高的新形势下，低压配电网通常以配电变压器供电范围为单位的片区(配电台区)进行管理，可对台区内网络进行自主综合监控、管理与双向互动，有效提升供电可靠性和供电质量，因此已成为低压配电网精益化管控的重要推广技术手段?
1配电台区设计理念
1.1低压配网全面感知
通过在台变侧、线路侧、用户侧关键节点接入、改造或部署智能一次设备、二次装置、智能传感及视频监控等设备实现低压配网的运行状态、设备状态、环境状态以及其他辅助信息等基础数据的采集。同时基于宽带载波IP化和微功率无线通信，组建低压台区“零接线”网络层，统一通信接口和交互模型，解决低压智能设备类型与数量多、安装位置分散、布线困难和施工停电等问题，实现设备的泛在互联。
1.2业务体系软件定义
为有效集成海量配电资源，满足形态多样的业务融合和快速变化的服务要求，配电台区以基于软件定义的扁平、灵活、高效的组织架构作为新业务体系的基本形态?软件定义终端提供通用软件平台，在无需硬件变更的情况下满足配电台区不断变化的应用需求；软件定义网络将网络控制与网络拓扑分离，满足台区管理对通信资源的调整、扩容及升级；软件定义主站提供面向软件定义的多种平台微服务，通过微服务架构支持各类主站业务的快速开发与迭代?同时，建立统一的业务应用开发环境和管理环境，保障业务应用的规范性，支持第三方厂家为配电台区定制化开发微应用(以下简称APP)?支持业务应用的网络管理，支撑地市级超过数十万台终端的海量设备连接，实现弹性管理、系统的分布式部署和平滑扩容?
1.3数据/应用就地化管控
首先，台区数据总量控制需要就地化管控，随着配电台区设备信息化水平的提高，配电台区产生的数量类型及数据总量将持续增长，仅国网系统内智能电表单日采集数据已达到6TB以上，若所有监测数据全部上传主站，将消耗大量通信资源和主站资源，且由于电网异常较少出现，故大量正常运行数据无需传至主站，若台区能够自治，则至少50%的数据将无需上传至主站；其次，台区快速分析决策需要就地化管控?部分业务控制、执行的实时性要求高，如配电变压器保护、故障研判等，数据分析和控制逻辑按照传统自动化终端采集、主站的架构实现，难以满足业务实时性要求?对内业务上，台区侧需要引入新型的计算架构，使配电台区本体及所辖所有低压配网运行状态进行本地化在线监测、智能分析与决策控制，缓解全覆盖高频数据采集对通信、存储和计算带来的巨大压力，提升台区运维服务速度和质量?对外业务上通过台区云主站和边缘计算节点之间资源协同和智能协同向企业、电力客户、可研机构、政府及其他主体提供数据共享及服务。
2物联网技术在配电台区中的应用
2.1配电台区设备的运行信息
物联网技术在配电台区运维信息中应用的时候，技术人员要从整体上分析配电台区设备的运行信息情况，确保提升配电台区日常管理工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，还需结合配电台区运行信息与配电线路的实际情况，通过配电台区对其的监控，预算信息采集成本，提升信息采集与处理的可靠性，达到预期的信息采集效果。因此，需要技术人员做好三方面的工作。首先，全面处理线路电流工作，分配好主线和支线的电流，通过搜集相关故障电流信息，做好电流故障的预防措施。同时，技术人员还需做好电压分析工作，合理控制和调度电压。其次，相关技术人员还要做好对配电台区工作状态的分析工作，实时监测工作电流和电压运行状况，通过对外壳温度信息的采集，科学地匹配工作电流和电压，降低电源发生故障率。同时还需建立避雷系统，做好雷击与漏电的预防措施，提升配电台区运行状态的可靠性。最后，监测空气轴温度的变化情况，做好对其的冷却工作，通过分析变压器和冷却风扇运行情况，技术人员可以全面掌握工作温度数据的变化，从而判断其是否存在故障。如果发现温度异常，要及时对冷却风扇进行故障处理，以便提升配电台区工作的效率。
2.2分层协调应用关键技术
基于物联网的配电台区应用通过赋予配电设备灵敏准确的感知能力，及设备间互联、互通、互操作功能，构建基于软件定义的高度灵活和分布式智能协作的配电网络体系，实现对配电网的全面感知、数据融合和智能应用，从架构上可划分为云、管、边、端四大核心层级。
“云”层融合物联网典型架构中的应用层内容，进行配电网中低压业务信息处理和分析，是配电侧泛在电力物联网的显著特征和核心所在，其物理形态表现为基于物联网的配电台区应用云平台。
“管”层为云平台、边缘计算节点及终端单元提供数据传输通道，从配电业务支撑、运行效率提升、通信质量保障等方面引导基于物联网的配电自动化应用“管”层向“充分适配、广泛互联、高效承载”的方向发展。
“边”层利用了从云平台到网络边缘计算节点、直至终端单元的计算、存储、通信、管理等功能，形成了从云到端的连续服务区域。从计算资源的角度，增加了边缘计算的层级，实现感知数据的本地化处理，促进了“端”层的边缘计算与“云”层的大数据应用高效协同，同时融入了人工智能技术，提升了配电网整体计算能力。
“端”层是状态感知和执行控制主体终端单元，为边或云提供配电网的运行状态、设备状态、环境状态以及其它辅助信息等基础数据需求，基于物联网的配电台区应用“端”层基于配电精益化运维、设备可靠性提升等方面需求，向“全面感知、即插即用、安全可靠、智能高效”的方向发展。将通信技术及边缘计算技术与一次设备、传感设备深度融合，完成配电设备物联网化和智能化，全面支撑配电业务滚动升级。
2.3配电台区管理水平提升
通过基于物联网的配电台区应用，能够使配电网中低压故障定位更加精准，实现故障原因智能分析，通过主动式抢修，提升故障抢修效率，减少停电时间。推动基于物联网的配电台区应用，可减少配电设备运行维护费用，包含设备维护成本降低，运维人员成本降低，车辆设备等耗材使用率降低等。
结语
总而言之，物联网技术作为一种利用现代网络和监控的新型技术被逐渐应用到配电台区中。配电台区在实际运行过程中，维护与管理是其中重要的工作内容。因此，电力企业相关工作人员需要制定系统的管理措施，提升配电台区管理水平，促进电力企业健康发展。
参考文献
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论文作者:李俊生 王玉强 张璐
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年13期
论文发表时间:2019/11/8
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