王洪森 黃銳 林耀燦

(廣東電網(wǎng)揭陽(yáng)普寧供電局有限責(zé)任公司 廣東揭陽(yáng) 515300)

由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，電力配電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)也變得日益復(fù)雜，維護(hù)及檢修配電網(wǎng)系統(tǒng)也逐漸成為電力企業(yè)的一大難題。物聯(lián)技術(shù)，是通過(guò)各設(shè)備間完成相應(yīng)的信息傳遞，完成一系列傳輸。將物聯(lián)技術(shù)與配電網(wǎng)智能化結(jié)合，可以更好地發(fā)揮物聯(lián)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，完成配電網(wǎng)智能化的有效轉(zhuǎn)型，能便捷地完成配電網(wǎng)故障檢測(cè)、電費(fèi)計(jì)算、調(diào)度運(yùn)行等相關(guān)運(yùn)維檢修工作。

1 物聯(lián)技術(shù)的主要技術(shù)特點(diǎn)

物聯(lián)網(wǎng)能夠通過(guò)信息傳播媒介進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)管等功能，從圖1物聯(lián)技術(shù)的主要技術(shù)特點(diǎn)圖我們可以看到物聯(lián)技術(shù)特點(diǎn)的主要構(gòu)成。

1.1 可視化

使用物聯(lián)技術(shù)后，快速的傳輸速度使得配電網(wǎng)中一部分需要可視化的設(shè)備參數(shù)的具體化、圖像化成為可能，這在配電網(wǎng)系統(tǒng)日益復(fù)雜化的今日，對(duì)于運(yùn)維人員理解復(fù)雜配電網(wǎng)系統(tǒng)具有極為重要的意義。

1.2 傳感技術(shù)

在配電網(wǎng)中，通過(guò)物聯(lián)技術(shù)可以完成設(shè)備的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)，將設(shè)備的狀態(tài)量轉(zhuǎn)為可傳輸?shù)臄?shù)字量。在傳感技術(shù)的功能應(yīng)用中，運(yùn)維人員可以迅速地感知設(shè)備狀態(tài)量的細(xì)微變化，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中可能存在的故障，能更好地維護(hù)配電網(wǎng)的安全性。

1.3 光譜感知

光譜感知技術(shù)是優(yōu)于視頻監(jiān)控技術(shù)的存在，可以視作為視頻監(jiān)控的升級(jí)優(yōu)化功能，可以更廣泛地采集現(xiàn)場(chǎng)光譜，甚至在缺乏光線的情況下，也能采集到所需的環(huán)境情況。

1.4 光通信

是指光波通信技術(shù)，光通信技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)通信技術(shù)，傳輸速度更快，傳輸損耗更少，成本也比傳統(tǒng)通信技術(shù)低，通信可靠性、傳輸量更好，這也是物聯(lián)技術(shù)的其中一項(xiàng)核心技術(shù)。

1.5 無(wú)線通信

無(wú)線通信是物聯(lián)技術(shù)中的基礎(chǔ)技術(shù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信處理完成各配電設(shè)備間的信息傳輸，設(shè)備相對(duì)微型，組網(wǎng)快捷，不受傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)線路布置影響，同時(shí)節(jié)點(diǎn)分布較廣。

1.6 網(wǎng)絡(luò)傳輸

物聯(lián)技術(shù)在智能配電網(wǎng)系統(tǒng)工程或者說(shuō)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)一系列節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)類似于各個(gè)設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)傳輸中的描述，通過(guò)不同節(jié)點(diǎn)間的信息傳輸，正確快速地完成節(jié)點(diǎn)間的交流。

1.7 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)

智能配電網(wǎng)在減少人工監(jiān)控的同時(shí)，相對(duì)于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，智能配電網(wǎng)更容易收到攻擊者的入侵，但在物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，相關(guān)信息安全問(wèn)題能得到更好的解決，從技術(shù)上可以保證智能配電網(wǎng)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

2 基于物聯(lián)技術(shù)的配電網(wǎng)智能化應(yīng)用

2.1 配網(wǎng)系統(tǒng)的全面感知

通過(guò)在臺(tái)變側(cè)、線路側(cè)、用戶側(cè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)接入、改造或部署智能一次設(shè)備、二次裝置、智能傳感及視頻監(jiān)控等設(shè)備實(shí)現(xiàn)低壓配網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)以及其他輔助信息等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集。同時(shí)基于寬帶載波 IP 化和微功率無(wú)線通信，組建低壓臺(tái)區(qū)“零接線”網(wǎng)絡(luò)層，統(tǒng)一通信接口和交互模型，解決低壓智能設(shè)備類型與數(shù)量多、安裝位置分散、布線困難和施工停電等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的泛在互聯(lián)。

圖1 物聯(lián)技術(shù)的主要技術(shù)特點(diǎn)圖

2.2 邊緣計(jì)算

從智能配變終端部署在配變出線側(cè)，監(jiān)控配電變壓器至用戶智能電表間運(yùn)行數(shù)據(jù)，天然具備邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)特性，是配電臺(tái)區(qū)管理架構(gòu)的核心?；凇坝布脚_(tái)化、軟件 APP 化”設(shè)計(jì)理念，內(nèi)置邊緣計(jì)算軟件平臺(tái)，屏蔽硬件差異，統(tǒng)一軟件接口；支持消息交互總線，保證信息交互效率。通過(guò)部署多個(gè)容器實(shí)現(xiàn)終端內(nèi)運(yùn)檢、營(yíng)銷等不同專業(yè)或業(yè)務(wù)隔離，容器通過(guò)chroot創(chuàng)建虛擬的根目錄文件系統(tǒng)，隔離其他容器的虛擬文件系統(tǒng)，共享位于linux內(nèi)核的底層的文件系統(tǒng)；通過(guò)容器在linux內(nèi)核中的命名空間(namespace)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用相互隔離的獨(dú)立空間；cgroups實(shí)現(xiàn)對(duì)容器計(jì)算和內(nèi)存資源分配和限制。

2.3 配網(wǎng)故障快速感知與決策

配電網(wǎng)系統(tǒng)由于其拓?fù)涞膹?fù)雜性，在發(fā)生故障時(shí)，存在系統(tǒng)故障復(fù)雜，故障點(diǎn)難以查找，而應(yīng)用物聯(lián)技術(shù)后，我們可以通過(guò)數(shù)據(jù)的深度挖掘，計(jì)算所獲取數(shù)據(jù)的結(jié)果，并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)形成的節(jié)點(diǎn)，快速計(jì)算及判斷配網(wǎng)故障發(fā)生的類型與故障節(jié)點(diǎn)，同時(shí)輔助決策，快速找出配網(wǎng)故障在配電網(wǎng)拓?fù)渲械膯?wèn)題所在，并盡快恢復(fù)配網(wǎng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。配網(wǎng)故障快速感知與決策能有效地提升配電網(wǎng)智能化應(yīng)用水平，對(duì)于配電網(wǎng)的運(yùn)維與檢修工作具有重要的意義。

2.4 智能化應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題

基于物聯(lián)技術(shù)的配電網(wǎng)智能化應(yīng)用具有不同的優(yōu)點(diǎn)如極大地提高了電網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析能力，解決不同的配電網(wǎng)問(wèn)題，但在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，仍存在一定的問(wèn)題。

第一，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，不容易掌握，若在應(yīng)用過(guò)程中不熟悉該技術(shù)的關(guān)鍵特點(diǎn)，則較難充分發(fā)揮出其智能化的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的提升與掌握需要耗費(fèi)較多時(shí)間，這也加大了物聯(lián)技術(shù)在配電網(wǎng)智能化中的應(yīng)用難度。

第二，基于物聯(lián)技術(shù)的配電網(wǎng)智能化應(yīng)用物聯(lián)設(shè)備裝設(shè)費(fèi)用較高，若未能布置足夠的節(jié)點(diǎn)，則較難滿足可靠性的要求，同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵功能也較難很好地實(shí)現(xiàn)，若是布置足夠的節(jié)點(diǎn)，在費(fèi)用方面則存在較大阻力，對(duì)于配電運(yùn)維公司來(lái)說(shuō)也是一筆不少的費(fèi)用，該費(fèi)用應(yīng)該與節(jié)省的人員資源作為對(duì)比，合理地判斷是否應(yīng)該利用物理技術(shù)進(jìn)行配電網(wǎng)智能化應(yīng)用改造。

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)上文的分析，物聯(lián)能較好地契合配電網(wǎng)智能化的建設(shè)，其關(guān)鍵技術(shù)是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)智能化的重要關(guān)鍵，配電智能化目前基于物聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用主要有配網(wǎng)系統(tǒng)的全面感知、系統(tǒng)邊緣計(jì)算、配網(wǎng)故障快速感知與決策，其應(yīng)用前景十分廣泛。