淺析泛在電力物聯網在智能配電系統應用綜述及展望

1. 全面感知：通過廣泛部署的傳感器和智能終端，實現對電力系統運行狀態、設備狀態、環境信息等的實時感知。

2. 可靠傳輸：利用高速、穩定的通信網絡，確保感知數據的準確、及時傳輸。

3. 智能處理：運用大數據分析、人工智能等技術，對海量數據進行挖掘和分析，提取有價值的信息。

4. 開放共享：打破信息孤島，實現電力系統內外部數據的共享與交互。

1. 實時監測
   通過在配電設備上安裝傳感器，如電壓互感器、電流互感器、溫度傳感器等，實時采集設備的運行參數和狀態信息。這些數據上傳至云端平臺，經過分析處理后，運維人員可以及時了解設備的運行狀況，提前發現潛在的故障隱患。
   例如，某地區的配電網通過安裝智能傳感器，對變壓器的油溫、油位、繞組溫度等參數進行實時監測，成功提前預警了一起變壓器過熱故障，避免了大面積停電事故的發生。
2. 故障診斷
   基于采集到的設備運行數據，結合機器學習和專家系統等技術，實現對設備故障的快速診斷和定位。一旦發生故障，系統能夠迅速分析故障原因，為搶修人員提供準確的故障信息，縮短停電時間，提高供電可靠性。
   例如，某供電局利用基于深度學習的故障診斷模型，對開關柜的局部放電數據進行分析，準確診斷出了開關柜的絕緣故障，并及時進行了維修處理。

1. 負荷預測
   利用歷史負荷數據、氣象數據、用戶行為數據等，采用大數據分析和人工智能算法，實現對配電系統負荷的精準預測。準確的負荷預測有助于優化電力調度，提高電力資源的利用效率。
   例如，某城市的供電公司通過建立基于長短期記憶網絡（LSTM）的負荷預測模型，提高了負荷預測的精度，有效降低了電網的運行成本。
2. 無功優化
   通過實時監測配電系統的無功功率分布，結合智能算法，實現無功補償設備的優化配置和控制，提高電能質量，降低線路損耗。
   比如，某工業園區的配電網通過安裝無功補償裝置，并采用智能優化控制策略，使功率因數從 0.85 提高到 0.95，線路損耗降低了 10%。

1. 智能電表
   智能電表不僅能夠準確計量用戶的用電量，還可以實現雙向通信，將用戶的用電信息實時上傳至電力公司。電力公司可以根據用戶的用電習慣和需求，提供個性化的用電服務，引導用戶合理用電。
   例如，某居民小區安裝了智能電表后，電力公司通過分析用戶的用電數據，為用戶提供了節能建議，用戶的平均用電量下降了 10%。
2. 需求響應
   基于泛在電力物聯網，實現電力公司與用戶之間的實時互動，引導用戶在用電高峰時段減少用電量，在低谷時段增加用電量，從而平衡電力供需，提高電網的穩定性和經濟性。
   例如，在夏季用電高峰期間，某地區通過實施需求響應項目，鼓勵工業用戶調整生產計劃，避開高峰時段用電，有效緩解了電網的供電壓力。

1. 邊緣計算
   將計算能力下沉到配電終端設備，實現數據的本地處理和分析，減少數據傳輸延遲，提高系統的響應速度和可靠性。

2. 區塊鏈技術
   利用區塊鏈的去中心化、不可篡改等特性，保障電力交易的安全和公平，實現分布式能源的高效管理。

1. 綜合能源服務
   結合泛在電力物聯網，實現電、氣、熱等多種能源的協同優化管理，為用戶提供一站式的綜合能源服務。

2. 智慧城市建設
   與智慧城市的其他基礎設施深度融合，如交通系統、智能建筑等，共同構建高效、綠色、智能的城市生態。

1. 能源數據增值服務
   通過對電力數據的深度挖掘和分析，為政府、企業和用戶提供能源規劃、節能咨詢、電力市場分析等增值服務。

2. 電力市場交易
   借助泛在電力物聯網，實現電力的自由交易和市場化配置，激發市場活力，促進能源的優化利用。

五、安科瑞Acrel-EIOT能源物聯網平臺概述

Acrel-EIoT能源物聯網開放平臺是一套基于物聯網數據中臺，建立統一的上下行數據標準，為互聯網用戶提供能源物聯網數據服務的平臺。 用戶僅需購買安科瑞物聯網傳感器，選配網關，自行安裝后掃碼即可使用手機和電腦得到所需的行業數據服務。

該平臺提供數據駕駛艙、電氣安全監測、電能質量分析、用電管理、預付費管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運維管理等功能，并支持多平臺、多語言、多終端數據訪問。

六、應用場所

本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統集成商、小型物業、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業能耗、智能燈塔、電力運維等領域。

七、組網結構

八、平臺功能

8.1 可定制駕駛艙

8.2 電力集抄

電力集抄模塊可以實現對各種監測數據的查詢、分析、預警及綜合展示，以保證配電室的環境友好。在智能化方面實現供配電監控系統的遙測'、遙信、遙控控制，對系統進行綜合檢測和統一管理；在數據資源管理方面，可以顯示或查詢供配電室內各設 備運行（包括歷史和實時參數，并根據實際情況進行日報、月報和年報查詢或打印，提高工作效率，節約人力資源。

變壓器監控

配電圖

8.3 能耗分析

能耗分析模塊采用自動化、信息化技術，實現從能源數據采集、過程監控、能源介質消耗分析、能耗管理等全過程的自動 化、科學化管理，使能源管理、能源生產以及使用的全過程有機結合起來，運用數據處理與分析技術，進行離線生產分析 與管理，實現全廠能源系統的統一調度，優化能源介質平衡、利用能源，提高能源質量、降低能源消耗，達到節能降耗和提 升整體能源管理水平的目的。

能耗概況

8.4預付費管理

1）登陸管理：管理操作員賬戶及權限分配，查看系統日志等功能；

2）系統配置：對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數進行配置；

3）用戶管理：對商鋪用戶執行開戶、銷戶、遠程分合閘、批量操作及記錄查詢等操作；

4）售電管理：對已開戶的表進行遠程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作；

5）售水管理：對已開戶的表進行遠程售水、退水、記錄查詢等操作；

6）報表中心：提供售電、售水財務報表、用能報表、報警報表等查詢，本系統所有的報表及記錄查詢，都支持excel格式導出。

預付費看板

8.5 充電樁管理

通過物聯網技術，對接入系統的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數據采集和監控，同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預警。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能，包括城市級大屏、交易管理、財務管理、變壓器監控、運營分析、基礎數據管理等功能。

充電樁看板

8.6 智能照明

智能照明通過物聯網技術對安裝在城市各區域的室內照明、城市路燈等照明回路的用電狀態進行不間斷地數據監測，也可以實現定時開關策略配置及后臺遠程管理和移動管理等，降低路燈設施的維護難度和成本，提升管理水平，并達到一定節能減掛的效果。

照明實時監控

8.7 安全用電

安全用電采用自主研發的剩余電流互感器、溫度傳感器、電氣火災探測器，對引發電氣火災的主要因素（導線溫度、電流和剩余電流）進行不間斷的數據跟蹤與統計分析，并將發現的各種隱患信息及時推送給企業管理人員，指導企業實現快速時間的排查和治理，達到消除潛在電氣火災安全隱患，實現“防患于未然”的目的。

8.8 智慧消防

通過云平臺進行數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現科學預警火災、網格化管理、落實多元責任監管等目標。實現智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統化”、用電管理“精細化”的實際需求。

智慧消防看板

九、系統硬件配置

結語

當前電力系統與其他能源系統的信息壁壘仍然存在，諸如綜合能源協同優化、能源市場交易、車聯網等新興產業尚處于理論論證階段?？傊?，泛在電力物聯網的建設需要社會各方的廣泛共同參與，協力開展技術攻關，以促進我國能源產業升級。

參考文獻：

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[3] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022.05版。