摘要：泛在电力物联网运用新一代信息技术，通过信息广泛交互和充分共享，以数字化管理大幅提高了电能生产、消费的安全、质量和效率。泛在电力物联网与智能电网二者相辅相成、融合发展，将电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、电工装备企业及其设备紧密连接起来，共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。其中，泛在电力物联网在坚强智能电网上的应用加速落地，进一步促进了配用电业务的发展，也对智能配用电通信网络的经济性、安全性、可靠性提出了更高的要求。因此，研究面向泛在电力物联网的智能配用电通信网络架构非常必要，可以精准满足智能配用电业务的通讯需求。
关键词：泛在电力物联网；智能配用电；通信架构
引言
随着泛在电力物联网有序建设和应用加速落地，配电侧接入的设备数量将达到海量级别，接入方式更加灵活，与此同时将衍生出许多新业务，如低压可视化、需求侧响应等，这些新业务经智能配用电通信网络传输，对配用电通信网的经济性、可靠性、安全性等提出了更高的要求。但是，目前面向泛在电力物联网的智能配用电通信网络架构的研究缺乏深入有效的指导方法，不能量化分析通信网络的性能优劣，也无法满足智能配用电业务的通讯需求。
1泛在电力物联网与智能配电网
1.1概念
所谓泛在电力物联网，是指围绕在电力系统中的各个环节之间，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。从与智能配用电网的关系看，智能配电网和泛在电力物联网，二者相辅相成、融合发展，共同构成能源流、业务流、数据流“相融相合、三流合一”的能源互联网。
1.2应用
（1）加强数据分析
当前，数据的分析是基于对相关产业的实时掌控和全面了解。电力数据的范围广泛，涉及区域内容复杂，属于一种大规模的数据链条，传统的数据提取方式限制了数量和种类，因此不能很好的代入到实际使用当中，导致大量数据在进行控制、计量、监测等多方面遭到累积，增添后续工作量的同时也浪费了人力资源的使用，不能达到网络信息时代特有的条件，构成了数据方面的匮乏和流失。通过泛在电力物联网在智能配用电通讯网络加速应用，能将之前的配用电系统提升规模和层次，当接触数据的方式有所不同时，泛在电力物联网在一定基础上能将大量数据归结分类，通过这种简单明了的方式使相关工作人员观看的更加清晰，在日后统计数据的时候，也带来了一定的便利条件，为工作人员创造了更多更大的空间，将泛在电力物联网的特性发挥到底。
（2）提升配电网络运行安全
当前，我国依旧存在配电网能源分布不均匀、网架结构不合理、电网调节不足等各种不足。通过对泛在电力物联网的实际运用，能够有效克服这些问题，促进电力系统的高效运行，且为电力系统又提供了一层保障，当然，在一定情况下，泛在电力物联网的运行可以有效地促进我国新能源的建设，在风能和太阳能等能源提供时更加便捷，通过对电力系统数据的有效监测分析，实现能源监控和故障调整，再结合泛在电力物联网的技术，对于用电系统和线路工作难以操作的环节，建立智能配电管理系统，实现对配电状态的监测和控制，从而也更加方便操作和指挥电力系统的运转以及相关变电程序等。同时物联网还能应用在家里，通过对家中电器等物品的相关监测，防止家用电器突然发生损坏，或是出现停用故障，在连接电力系统的同时又能对相关物品进行掌控，归根结底，还是一项相当便利又一举多得的先进性技术。
2智能配用电通信网络与业务分析
2.1通信网络架构
终端设备是电网信息感知的基础载体，随着物联网技术的快速发展，配用电侧终端设备由原有的哑终端逐步向智能终端演进，并借助配用电各级通信网、通信模块将终端状态和产生的数据传送到平台层，实现终端可控、可管、可互通。根据泛在电力物联网的感知层、网络层、平台层和应用层4层结构，本文提出了面向泛在电力物联网的智能配用电通信网络架构，主要包括本地通信网和远程通信网2部分，如图1所示。
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图1面向泛在电力物联网的智能配用电通信网络架构
本地通信网是指配用电物联网感知终端与边缘物联网关之间的通信网，由于传输距离较近且物联网终端设备数量多、差异性大、协议不一，所以应满足灵活组网、低功耗、低成本、差异化、全覆盖的通信需求。
远程通信网指边缘物联网关与配用电物联网主站平台之间的通信网，由于传输距离长，所以应满足低时延、高可靠性要求。
边缘物联网关作为联接本地通信网和远程通信网的重要载体，满足物联网平台接入的物联网协议组件和终端通信插件，实现其向上接入配用电物联网平台，向下快速集成海量异构终端。边缘物联网关主要部署在配电房、台区、开关站内，其核心功能主要包括2部分：一是数据网关机功能，将采集的数据上传到配用电物联网平台，并转发主站下发的操作控制指令；二是边缘计算功能，针对实时性要求较高的业务，边缘物联网关可远程下装配用电应用APP，实现业务的本地快速处理。本文仅讨论边缘物联网关作为数据网关机的数据采集功能。
2.2智能配电网业务分析
按照数据类型划分，智能配电网通信业务可分为语音业务、数据业务、视频业务和多媒体业务。按照数据典型应用场景划分，智能配电网通信业务总体上分为控制类和采集类两大类。
控制类业务主要包括配电网保护与控制、配网自动化、用电负荷需求侧响应、分布式能源调控等。随着精准负控、分布式能源接入等新业务的快速发展，控制方式将由主站集中控制向本地就近控制与主站控制联动演进。
采集类业务主要包括低压集抄、高级计量、配变监测、配电房环境监测及视频监控、配电设备运行状态监测、储能站监测、站所内外场景的智能电网视频应用等。未来采集对象将趋于多媒体化，采集内容将趋于全面化，采集频次将趋于准实时，且从单向采集向双向互动演进。
2.3智能配电网业务通信需求
不同智能配用电业务对通信的需求不同，根据《电力系统通信设计技术规定》和《5G助力智能电网白皮书》可以归纳出不同智能配用电业务的通信服务质量（qualityofservice）指标，实时性评价指标用延时表示（延时抖动不考虑），如表1所示。
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3结束语
在泛在电力物联网有序建设和应用加速落地的背景下，本文提出了面向泛在电力物联网的智能配用电通信网络架构，以期精准满足智能配用电业务的通讯需求。
参考文献
[1]张亚健.泛在电力物联网在智能配电系统应用综述及展望[J].电力建设，2019(06)
[2]傅质馨.泛在电力物联网关键技术探讨[J].电力建设，2019(05)
[3]王毅.5G通信与泛在电力物联网的融合：应用分析与研究展望[J].电网技术，2019(05)
论文作者:温春申
论文发表刊物:《电力设备》2019年第20期
论文发表时间:2020/3/16
标签：智能论文; 电力论文; 业务论文; 通信网论文; 数据论文; 通信论文; 通信网络论文; 《电力设备》2019年第20期论文;