关键词:同期线损管理中台;多业务生态系统;应用
1现代电力系统线损管理存在的突出问题
1.1线损管理组织力度欠缺
虽然大部分电力企业对于线损管理工作有正确的认识,但是仍然步伐一些企业缺乏对线损的正确认识,因此重视程度也自身不高,这些企业在开展线损工作的时候更喜欢听指标的完成情况以及相关数据的资料汇报,而对于相关问题展开分析,往往是定性分析,定量分析以及纵向对比工作不重视。正是由于这些问题的存在,导致广大电力企业对地区线损情况无法正确把握,存在明显偏差,这些偏差的存在干扰电力企业制定科学合理的解决线损的方案。此外,部分地区确定线损相关指标的时候简单粗暴,缺乏相关理论指导,导致对线损工作无法有效把握,产生的负面影响相当大。线损管理工作开展的时候,对于线损相关指标的控制工作也明显忽略了。线损管理工作实际展开情况认识不正确,开展工作的时候其指导思想也存在明显不足,仅仅是为了完成任务,完成相关指标,而没有深入分析线损这项工作的学习和实现。正是这一系列错误认识的存在,导致线损管理工作力度明显不足,管理效率不尽如人意。
1.2电能计量装置有待于完善
电能计量装置相对落后也是现代电力系统线损管理工作存在不足的原因所在。线路数据的采集是开展线损管理工作的重要基础。电能计量装置是获取线路数据的重要设备,其质量好坏直接影响测量结果的准确性,影响线损管理指标的精确性。部分电力企业计量管理力度不足,计量装置无论从配置层面考虑还是从应用层面考虑都存在明显不足,例如设备质量不达标,应用不科学等问题层出不穷,这一系列问题的存在都将影响线损管理工作的效率。此外,不仅是计量设备方面的问题,部分企业在开展电源布点操作的时候也存在不少问题,例如安装无功补偿设备的时候,由于安装不到位导致电网体系具备的功率因素达不到额定水平,所以电网具备的三相负荷无法保持均衡性。一旦电网具备的三相负荷无法保持均衡性,那么线损情况显著增加,过高的线损干扰整个电网系统的整体结构的稳定性,无论是电网体系的建设还是后期的维护都变得十分艰辛。
2基于泛在电力物联网的生态系统整体架构
2.1整体架构
北京市电力公司提出的泛在电力物联网是应用于电网的工业级物联网,将承载贯通电网生产运行、企业经营管理和对外客户服务的数据流和业务流,与能源流共同构成“三流合一”的能源互联网。针对泛在电力物联网的内涵主要由以下3方面:泛在电力物联网的架构体系分为终端、网络、平台、运维和安全5部分。实现“云雾协同、泛在互联、能力开放、智能防御、可视可维”的目标。这一体系架构将实现新一代电力系统和能源互联网从终端、网络、安全到业务应用能力提升。同期线损生态系统就是基于泛在电力物联网整体建设架构而建设,分为以下4个层次:感知层能够通过计量采集装置实现源头数据全息感知、边缘计算结果自动上传;网络层通过高速载波方式实现多渠道数据稳定传输;平台层实现数据共享互通和异动智能研判;应用层实现传统线损业务水平提升和新兴业务范围拓展。
2.2数据采集
目前,公司系统内服务于电网生产业务的物联网终端达十几亿,其中只有5亿左右的终端连接入网并通过业务系统进行管理。将来为支撑能源互联网和新型互联网业务,更多的终端会接入到同期线损管理系统进行管理。为实现上述终端的4类需求,提出终端体系的4个功能架构,自下而上分别是现场采集部件、智能业务终端、现场通信网络、边缘物联代理(物联小站)4个子层。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现场采集部件通过传感器对需要测量的数据进行感知和采集,并把结果上传到部署在现场的各专业智能业务终端,由智能终端通过现场通信网络连接到边缘物联代理,经过网络层最终接入平台层的物联管理中心。在数据的采集方面,同期线损生态系统须实现站内关口测点全部覆盖,表底全部正确,系统数据稳定并可自动推送。
2.3数据传输
网络层总体功能架构包括:接入网、传输网、数据网、覆盖网、卫星通信、业务系统、网络边缘计算、网络人工智能等。网络层向下连接终端层的边缘物联代理,向上连接平台层的物联管理中心。实现广覆盖大连接、低时延高可靠、网络异构融合、网络可定制功能目标,通过构建“空天地”协同一体化电力泛在通信网,最终形成网络即服务(NaaS)的电力通信网,全面满足泛在电力物联网全时空通信覆盖目标,为新一代电力系统、能源互联网建设提供泛在互联支撑。在数据传输方面,采用了低压宽带载波技术,免布线实现台区拓扑自动识别,充分利用电网已有资源,实现快速建网,全面支撑数据采集及拓扑分析。
2.4边缘计算技术
采用边缘计算技术,依托集中器、台区智能管理单元的硬件平台进行边缘化数据的抄读、监控和分析,基于标准Linux编程环境和开放API,屏蔽复杂底层户表及各类硬件基础协议,在对台区内数据进行本地分析后上传,与平台配合实现端云协同。并且利用整网协同,在本地解决数据异构与分散问题,数据实现本地过滤,节省通道流量;还采用了VPN、TPM安全芯片,可运行行业安全软件,保障本地数据安全传输和存储。
边缘物联代理具备本地统一通信接入,边缘计算和远程信号回传等功能。边缘物联代理不取代智能业务终端,主要包括通信协议适配模块、数据存储及处理模块、管控模块、安全模块、边缘计算模块、统一数据模型模块、通信网络接口模块。边缘物联代理向下通过现场通信实现智能业务终端的统一接入,向上接入通信网络和平台,可实现两级边缘安全防护、避免终端资源重复建设、节约投资成本、增强网络管控和服务质量保障能力。
2.5自动化电流区间分析
自动化电流区间分析法,能够缩小异常范围,减少人工巡线工作量。这种方法以分段开关、用户分界负荷开关为界,将线路分成多个区段,通过自动化电流区间分析后,就能够将异常范围由整条线路缩减至2个开关之间。通过调取配电自动化系统中开关的电流数据,来估算电量,计算每块区域的线损,并与用采系统采集电量进行对比分析,就能够实现故障的精准定位。
2.6人工神经网络智能分析
在以往故障分析研判中,往往采用多专业现场会诊的低效率模式,各专业专家须共同会诊,确定问题原因。而本文提出采用人工智能神经网络的算法。利用海量线损异动案例及其故障原因,让人工智能对其进行深度学习,智能识别各类故障的典型特征,建立分线、分电压、分台区、分区域建立线损异动案例库。并在应用过程中,通过人工校验的方法,不断更正其识别结果,迭代形成具备故障智能识别、专业分类、处置方案生成的全链条自动化处理模式。
结束语
基于国网同期线损管理中台,提出了一套支撑线损管理、降损规划、用户征信等业务为一体的生态系统。生态系统能够实现线损异常智能研判、规划成效精准评价、窃电漏电有效预防,提升同期线损精益化管理水平。系统具备低压拓扑识别、智能研判异常、精准自动派单、辅助电网规划等功能。
参考文献
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论文作者:李东明
论文发表刊物:《中国电业》2019年16期
论文发表时间:2019/12/2
标签:线损论文; 终端论文; 同期论文; 数据论文; 电网论文; 业务论文; 边缘论文; 《中国电业》2019年16期论文;