(国网山西省电力公司太原供电公司山西太原030012)
摘要：配电系统既要承担能源生产，也要承担能源消费。它不仅要承载着能量的双向流动，同时还需直接面向客户，影响客户体验。配电系统由于量大面广而处在泛在电力物联网建设的主战场，面临巨大的挑战与机遇。下面对泛在电力物联网技术在智能配电系统中的应用与展望进行讨论。
关键字：泛在电力物联网技术；智能配电系统中；应用；展望
1什么是泛在电力物联网？
泛在电力物联网通过先进信息、通信、大数据、人工智能、互联网技术的深度融合，实现发、输、配、用、储等环节互联互通、全息感知、高效分析、智能控制、灵活共享，能够实现能源供需的实时匹配、安全经济、智能响应、高效服务。
泛在电力物联网是应用于电网的工业物联网。泛在电力物联网与坚强智能电网相辅相成、融合发展，在线连接能源生产与消费各环节的人、机、物，状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活，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。
2泛在电力物联网技术在智能配电系统中的应用
2.1电力设备状态监测
实现电力设备状态在线监测是配电网智能化的关键一步。对于电力系统现有的枢纽变电站的一次设备加装状态监测系统，利用泛在电力物联网技术可实现对变压器、断路器、避雷器、直流系统的特征量监测，并利用一次设备状态监测与故障分析系统，预先判定一次设备的故障征兆，然后由人工根据诊断结果制定检修计划，以便在设备发生故障前就能及时排除隐患，避免不必要的停电检修，降低设备维护成本，提高设备运行的经济性和稳定性，从传统的定期检修逐渐向状态检修过渡；通过状态监测技术的实施，为后期变电站状态监测改造及状态检修的全面开展积累经验，再逐步探索先进的状态检修管理模式，并通过管理模式的不断完善，最终建立科学的状态检修管理体系。监测的主要内容是在变压器上开展目前较为成熟的油色谱在线状态监测、变压器的绝缘状态监测、以及变压器分接开关在线滤油技术的应用；另外还有在断路器上开展目前较为成熟的SF6气体在线监测、断路器机械特性的监测；在避雷器上开展电流状态监测；在直流系统上开展在线监测技术的应用。按照信息统一集中的原则，应在被监测的设备处就近安装智能组件，以将监测到的设备状态信号通过网络分别传送到监测服务器和当地监控系统。然后再对传送至监测服务器中的设备状态信息进行初步分析，供检修人员参考；对传送至当地监控系统的设备状态信息，则通过远动通信系统传送至调度中心，由检修人员在当地或远方进行设备风险评估，并根据评估结果制定检修计划。
利用泛在电力物联网技术还可以对发电、新能源系统实现监测与控制。通过在常规机组内布置各种传感器可掌握机组运行状态(包括各种技术指标与参数)，提高常规机组运行维护水平;通过在坝体部署压力传感器群监测坝体变形情况，规避水库调度风险;通过各类气象传感器实时采集风电场、光伏发电厂的风速、风向、温度、湿度、气压、降雨、辐射等微气象信息，实现新能源发电的监控和预测。同样，泛在电力物联网技术也可以对风能、太阳能等新能源发电进行监测、控制和功率预测。利用泛在电力物联网技术，可以提高一次设备的感知能力，并很好地结合二次设备实现联合处理、数据传输、综合判断等功能，提高电网的技术水平和智能化程度。事实上，输电线路状态在线监测是物联网的重要应用之一。利用泛在电力物联网技术，可以提高对输电线路运行状况的感知，可监测的主要内容包括气象条件、覆冰、导地线微风振动、导线温度与弧垂、输电线路风偏、杆塔倾斜等。还可通过物联网对设备的环境状态信息、机械状态信息、运行状态信息进行实时监测和预警诊断，提前做好故障预判、设备检修等工作，从而提高设备检修、自动诊断和安全运行水平。
2.2电力生产管理
由于电力生产管理的复杂性，电力现场作业管理难度较大，常有误操作、误进入等安全隐患。利用泛在电力物联网技术可以进行身份识别、电子工作票管理、环境信息监测、远程监控等，实现调度指挥中心与现场作业人员的实时互动。调度计划综合应用功能可进行系统负荷预测及母线负荷预测，预测的时间尺度包括短期及超短期；电量计费方面则可负责存储和管理远程采集到的计量数据，根据电网模型进行分析和汇总，为营销管理等系统提供数据支撑，并支持结算、考核、线损管理、平衡分析、盈亏分析等业务的开展；检修计划及发电计划的编制、校核、考核等等功能可支持从调度管理综合应用导入检修申请，并对检修申请进行调整以确认形成初始检修计划，用于检修计划安全校核，实现发电计划的编制和日内滚动调整。调度管理综合应用功能可用于生产运行等应用。则可实现设备运行管理、设备检修管理、电网运行管理、运行值班管理等方面的功能；专业管理应用，实现专业报表管理、标准(规程或规范)管理功能和信息展示与发布，实现电网运行信息发布、调度各专业信息动态发布、文档资料管理、信息公告等功能。另外，在电力巡检管理方面，通过射频识别、全球定位系统、地理信息系统以及无线通信网来监控设备运行环境，掌握运行状态信息，并通过识别标签辅助设备定位，实现人员的到位监督，指导巡检人员按照标准化和规范化的工作流程进行辅助状态检修和标准化作业等。另外，通过在塔基下、杆塔上及输电线路上安装各种传感器、防拆螺栓等，同时结合输电线路状态在线监测系统，也可以很好地实现对重要杆塔的实时监测和防护。
2.3电力资产全寿命周期管理
将射频识别和标识编码系统应用于电力设备，可进行资产身份管理、资产状态监测、资产全寿命周期管理，这样就能够自动识别目标对象并获取数据，为实现电力资产全寿命周期管理、提高运转效率、提升管理水平提供技术支撑。而通过安装智能传感器也能够确定变压器、断路器、配电自动化设备和开关等资产的剩余使用寿命和预计失效时间；同时，通过在变电站和变压器上安装智能配电网设备，即能够自动监测配电变压器的运行情况，包括变压器是否过载和实时负荷水平；通过断路传感器，能够自动检测电路断路器的运行情况，包括故障电流峰值、动作计数等。基于上述信息，能够采取主动的资产管理方式，提高资产管理水平，最终在泛在电力物联网技术应用的基础上，实现资产的全寿命周期管理。
3泛在电力物联网技术在智能配电系统中的展望
3.1标准化
泛在电力物联网技术将按照广泛互联（互联、互通、互操作）、即插即用的程度，全面完善和构建配电网建设运维及装备设备标准，包括统筹设备、施工、接入、应用、管理的标准化，设备功能、接口和通信方式标准化，现场安装及接线方式等施工标准化，信息模型和通信协议接入标准化，系统平台和微服务应用接口标准化等。标准化可以规范电力新产业发展秩序，促进生态圈内各个主体的相互配合和协调发展，提升生产和服务质量，有助于拓宽市场范围，助力产业升级和结构调整。
3.2业务软件定义化
配电网业务灵活、快速变化的特性，决定了配电网业务需要定制化的应用、快速的迭代。通过以软件定义的方式在电力系统主站侧和终端侧服务的快速灵活部署，满足形态多样的配网业务融合和快速变化的服务要求。无论在主站还是在终端侧，都需要按照“硬件平台化，软件APP化”的方式实现软硬件的解耦，一般通过3层结构来解耦，即平台层（基础设备即服务）、基础软件层（平台即服务）和应用软件层（边缘计算软件即服务）。
3.3配电网数字化
数字化是新产业的发展方向，以数据驱动服务，赋能产业上下游。泛在电力物联网技术将构建配用电统一信息模型，涵盖静态的配电网设备与拓扑建模、动态的量测与状态建模。其中，静态模型以智能配电网“站–线–台–户”为基础，向上贯通调配边界，形成以变电站母线出口断路器为边界的调配融合模型，向下贯通营配边界，形成以低压用户接入点为边界的营配融合模型，依托电网资源中台构建输电网、配电网至末端用户的“配电网一张图”;动态模型以配电网量测、传感及状态信息为基础，通过与静态模型进行耦合，依托数据中台构建电网、设备、量测、状态等信息融合的配网数据一个源，实现配电网的状态全感知、信息全透视，为新产业实现价值增值的重要技术支撑。数字化可以为新产业提升业务敏捷性、优化生产过程、延伸产业链长度，更能通过各类业务的在线化实现商业模式的快速迭代，从而提升传统业务的商业价值。
4结束语
相信泛在电力物联网技术在智能配电系统中的建设道路上，一定能结出更多硕果。
参考文献：
【1】瞄准泛在电力物联网！华为助力国网建设一流配电网