面向配电物联网的中低压配电网拓扑建模

物联网技术与配电网深度融合形成的配电物联网提供了解决中低压配电网长期盲调盲控问题的新思路.针对目前现有的公共信息模型对配电物联网的描述和覆盖能力欠缺,本文首先扩展了公共信息模型中的低压设备模型和拓扑模型;然后分别在配电物联网云侧、边侧建立了考虑扩展分相的云侧低压配电网拓扑连接模型,以及边侧局部拓扑分析模型;最后给出了配...     

电力物联网5G云–边–端协同框架与资源调度方法

分布式能源、可调负荷及储能装置大规模接入配电网运行带动“源-网-荷-储”调控模式的转变,配电网与分布式资源之间频繁双向互动对通信网全面感知与广域传输能力提出更高要求。电力物联网与5G的融合通过云-边-端多层级资源的深度协同提供有效的解决方案。针对现有云-边-端协同技术在电力物联网与5G融合应用面临的与电力业务需求适配性不足、异构资源调度协同性差、数据隐私安全难以保障等挑战,文章提出电力物联网5G云-边-端多级协同框架,支撑分布式资源与配电网的协同互动;在此基础上,基于联邦深度Q学习,提出基于半分布式人工智能的云-边-端协同资源调度方法,在高可靠低时延约束下实现端侧任务卸载、功率控制与云侧/边侧计算资源分配的协同优化;最后,通过算例分析验证该技术在能耗、时延、吞吐量等方面的性能优势,同基于层次分析法和深度Q学习的边缘网络任务卸载算法(distributionoffloadingalgorithmbasedon analytic hierarchy process and deep Q network,AHP-DQN)和能量感知边缘计算移动管理算法(energy-awaremobility...     

一种面向能源互联网的“云–端”自主配电系统研究

在能源互联网与电力改革的背景下,将传统配电网集中式调度控制转变成"云服务+端自治"的分布式自主控制,提出一种基于"云–端"的自主配电系统,实现为各类用户提供定制化服务内容的精准推送和分布式电源、电动汽车、储能以及柔性负荷的自主调节;介绍了虚拟同步机在自主配电系统中的定位和清洁能源侧、负荷侧的应用;设计了能源交换机和能源控制器,具有电气和信息的双重"即插即用"功能;构建了面向能源互联网的自主配电系统应用场景,可有效支撑面向未来能源综合运营管理的创新模式。     

配电物联网微应用管控系统技术研究及应用

配电物联网是物联网技术理念与配电网深度融合而形成的一种新型配电网形态,为配电网的精益化管理提供新的解决思路。为优化管理配电各类台区智能终端微应用部署,实现微应用的全生命周期管理,首先分析了台区智能终端微应用管理存在的问题;然后根据试点的实际需求情况,结合互联网思想,提出了配电物联网微应用管控系统,实现对台区智能终端微应用的验证、授权、发布、运维、升级等全生命周期管理的技术构想,重点阐述了系统架构、数据交互、部署方式等关键技术;最后对配电物联网微应用管控系统试点应用成效进行了分析,为低压配电网精益化管理提供了一种可行性解决方案。     

面向能源互联网的未来综合配电系统形态展望

未来的能源体系——能源互联网发展方兴未艾,将对未来配电网的概念、设计与规划提出新的要求。立足于国内外现有研究,提出一种对能源互联网概念的时空产业统一理解方式,提炼出能源互联网的"Single-Double-Triple"特征;并从需求分析出发,提出能源互联网下的未来配电系统概念——综合配电系统,在此基础上,合理借鉴与融合能源系统和信息系统相关技术特征,从结构形态、设备形态、控制与运行形态和产业形态4个方面展望未来配电系统形态,对结构、设备等若干细节提出了新的设计思路,并探讨其规划与可靠性等关键技术,以期为未来配电网发展提供参考。     

泛在电力物联网在智能配电系统应用综述及展望

构建泛在电力物联网作为支撑建设坚强智能电网以及能源互联网的重要内容，对保障电网弹性安全运行、实现异质能源友好接入、服务用户精细化用能具有重要意义。配电网作为电力系统连接产－销两端关键中间环节，依靠泛在电力物联网技术将全面提升其深度感知与精细控制能力，促使配电网由传统的“源→荷”单向供能模式向“源荷”双向能量流动模式转变，并赋予配电网能源数据共享、服务提供的新型角色。文章从泛在电力物联网基本概念、体系架构、典型功能、关键技术，以及泛在电力物联网在配电系统中的典型应用等方面进行综述，并对泛在电力物联网未来的发展和挑战进行讨论。     

10kV配电物联网智慧台区关键技术与实践

传统配电网管理模式不满足新时期发展需求,迫切需要深入应用"云大物移智"等先进技术,从本质上深化标准化建设、加强精益化运维、提升智能化水平,实现跨越式发展。2019年,国家电网公司提出了建设"三型两网"世界一流能源互联网企业的战略目标,配电物联网是国网公司实现"三型两网"战略目标的重要建设内容,基于"云管边端"的配电物联网体系架构,融合"云大物移智"等先进信息技术来开展中低压配电网的物联网化建设,能显著提升运维管理水平和供电服务水平。     

基于电力物联网的交直流混合柔性台区多层级综合能源管控方法*

随着光伏发电、电动汽车等直流源荷的增加,交直流混合配电网技术得到了快速发展.为提升区域多种能源管理能力,提出了一种交直流混合柔性台区综合能源的管控方法.在传统电力物联网基本架构的基础上,结合交直流柔性台区多种能源的特征,提出交直流柔性台区多层级能源整体架构,并优化"云、管、边、端"顶层架构.在此基础上,根据系统运行方式及功能需求,提出交直流柔性台区多层级运行控制方法,以满足分布式能源接入与多元化负荷管控需求.     

新型配电物联网后台系统架构设计与关键技术研究

在总结国内外电力自动化系统及物联网(internet of things,IoT)系统的架构基础上,进一步分析配电物联网建设的接入需求和功能需求。结合国家电网有限公司"云-管-边-端"顶层架构设计,提出了新型配电物联网后台系统架构设计。系统架构包括支撑平台的多组模块,对下兼容底层硬件,对上支撑微服务微应用。在新型配电物联网后台系统实现的关键技术方面,针对传统电力终端与新型物联网终端并存的现状,提出了集成多IoT接入模块的接入平台设计方法;并提出了基于分布式文件HDFS的海量数据分析发掘手段,用于电力数据的增值应用;借鉴现有电力系统风险防范方法,提出了多层级多维度的物联网后台系统安全防护方案;针对传统系统开发运维的不足,提出了基于容器的一体化应用开发运维技术。基于上述系统架构设计与关键技术研究,开发了新型配电物联网后台系统,系统在上海进行了现场示范应用,证明了设计技术思路的可行性与正确性。     

基于配电物联网的跨台区光伏消纳研究

以互联网技术为基础着力于实现"万物互联"的物联网的建设和发展,为配电网的安全稳定运行,促进光伏的消纳开辟了新的思路。应用物联网技术,配电网中可以配置大量的智能感知设备,可以实时地监测各个台区的负荷、光伏信息,通过分析采集的状态信息,依据控制策略生成控制指令,控制电力电子变压器,改变光伏功率流动实现台区之间的光伏消纳。以配电物联网中的光伏消纳为研究对象,先建立了配电物联网的3层架构体系及仿真平台,该仿真平台能够全面地展示配电物联网各层的运作过程和之间的交互影响。然后在仿真平台搭建了包含3层架构的跨台区光伏消纳模型,验证了配电物联网在光伏消纳领域的可行性,并揭示了配电物联网在分布式能源消纳、节能减排方面具有的广阔应用前景。     

城市直流配电工程拓扑结构的研究

本文简要介绍了城市直流配电系统的优势和特点,介绍了国内外研究的两端"点对点"柔性直流配电系统、辐射形直流配电网、"手拉手"直流配电网、珠海三端柔性直流配电网等几种城市直流配电系统拓扑结构。在总结以上直流配电系统拓扑结构优缺点的基础上,研究设计了一种多端、中低压、交直流混合、接入多种分布式能源的城市直流配电系统拓扑结构,并应用于贵州城市直流配电示范工程。对该拓扑结构的特点、电压等级、运行方式、效能和可扩展性进行了介绍,指出该拓扑结构对于研究直流配电系统分布式能源的就地消纳,交直流配电的能效对比、运行方式的灵活性方面具有显著优势。通过自主研发的智能配电网半实物仿真平台,实现任意柔性互联交直流配电网的模拟,解决了现在直流配电网作为示范工程应用研究重复建设问题。     

面向台区智能终端的即插即用和拓扑识别方法

配电物联网背景下,海量台区智能终端与端设备采用人工接入的工作量十分庞大,且存在边-端拓扑维护与信息交互困难等问题.因此,提出了一种面向台区智能终端的即插即用与拓扑识别方法.首先,依据配电物联网"云-管-边-端"分层体系构建了台区智能终端与智能电表等端设备架构场景,并在此基础上提出了相应的即插即用机制.其次,提出了台区智能终端与端设备的拓扑自动识别方法.最后,通过搭建实验系统,从终端接入验证、终端软件升级以及终端故障下线退出3个部分对所提即插即用与拓扑识别进行了验证分析.实验结果表明,所提方法具有良好的可扩展性与故障容错能力,能够实现海量台区智能终端与端设备的即插即用与拓扑关联自动运维.     

城市配电网的国内外发展综述及技术展望

近年来分布式电源、电动汽车、微电网等用户侧新兴负荷大规模接入城市配电网已成为一种趋势,电力用户对供电可靠性、电能质量、服务水平等方面的诉求更加多样,云计算、大数据、物联网、移动互联网等技术在配电网的应用越来越广泛,分布式能源消纳、配电设备互联互通、配电自动化升级改造和新型客户服务基础设施建设等对城市配电网提出了新的发展要求。本文在总结一流配电网定义的基础上,详细梳理了国际上新加坡、巴黎和东京等发达国家城市配电网的优缺点,分析了我国北京、天津、上海、厦门和深圳等城市配电网的建设情况;结合国内外城市配电网的发展,从网架灵活可靠、设备标准智能、运维精益高效和客服优质互动等方面详细阐述了城市配电网涉及的核心技术,以期为未来城市配电网的网架、设备、运维和客服等方面建设提供借鉴。     

能源互联网视角下的未来配电网发展

为适应能源互联网的发展,传统意义上传输电力的配电网将发展为具有承担电、气、冷、热等多能量相互转化、替代与利用功能的新型配电网络。通过分析能源互联网的特征、发展现状及其对未来配电网发展形态的影响,结合配电网发展各个时期特征及电网发展现状,对面向能源互联网的未来配电系统发展形态、驱动因素和演化路径进行了展望。将配电网的发展划分为4个阶段,提出了未来配电网的发展目标、发展路径和重点任务。在此基础上,为了能够综合评估配电网的发展阶段和水平,统一协调整合可调动的能源资源,提出了面向能源互联网的未来配电系统综合评估体系和方法,使得能源供应能够更广泛地满足市场的消费需求。     

直流配电系统的组网技术及其应用

随着能源清洁化转型以及智慧能源建设的推进,直流配电系统因便于接纳分布式清洁能源、功率易于控制等优点受到密切关注。对直流配电系统的组网技术及其应用技术的研究现状和发展趋势进行了综述,首先对直流配电系统的主要性能特点进行了总结,其次对直流配电系统中典型的拓扑结构和供电模式进行了全面的分析,进而研究了模块化多电平换流器、直流变压器和低压换流器接入直流配电系统时的控制方式,最后结合交直流混合配电网、直流能量路由器、能源互联网及泛在电力物联网等智慧能源应用场景与发展趋势的分析,总结和展望了柔性直流配电系统关键技术的主要研究方向。     

基于柔性直流配电网的城市能源互联网

为推动城市能源互联网的发展,满足城市能源变革的新需求,首先提出了构建基于柔性直流配电网的城市能源互联网;接着,对城市能源互联网物理基础层的核心网络——柔性直流配电网进行了关键技术分析,建立了包含规划设计、关键设备研制、运行控制、故障保护等多端柔性直流配网的成套技术体系,为推进柔性直流配电网的规划建设提供了强有力的技术保障;最后,开展了柔性直流配电网示范工程的设计及分析,提出了工程总体建设方案,并成功投运世界容量最大、电压等级最多的珠海唐家湾三端柔性直流配电网工程,为推进柔性直流配电技术在中国落地、运行奠定了坚实基础,为城市能源互联网的发展以及建设国际化能源变革城市提供支撑。     

电力物联网建设背景下配电变压器技术现状与总结

0 引言 电力物联网是围绕电力系统各个环节,充分利用移动互联、人工智能等现代信息和先进通信技术,实现电力系统各个环节互联互通、人机交互,具有状态全面感知、信息高效处理和应用便捷、灵活等特点的智慧服务系统,具有智慧化、多元化和生态化的特征.电力物联网实时连接能源生产、传输、消费等各个环节设备、客户和数据,与坚强智能电网不可分割、深度融合,共同构成能源互联网,承载电网业务和新兴业务,以互联网思维开展新业务、新业态和新模式.配电变压器作为配电网的核心节点装备,紧密联系电网侧与用户侧,是电力物联网建设背景下配电技术突破的关键环节之一.由于配电变压器数量多、分布广,传统的预防性试验检测变压器的绝缘、损耗、温升等性能,以及日常线路巡检,都需要投入大量的人力、物力,且停电检测严重影响供电持续性,不能满足电力物联网建设要求.如何更全面、更方便地监测配电变压器的运行性能,并提供运行状态评估和故障诊断方法,已成为配电网亟需解决的问题.文中系统分析了配电变压器技术现状,针对电力物联网建设要求,总结配电变压器技术存在的不足,分析电力物联网建设对配电变压器的功能需求,在此基础上,对当前配电变压器的研究热点进行了概述,并且展望了配电变压器未来的发展方向.     

2014智能配电与用电技术大会暨2014中国首届电力发展与技术创新战略联盟年会

正目前,电网、互联网、物联网的相互融合正以势不可挡之势给能源行业带来重大变革,智能电网作为新一轮能源革命的核心和关键,承载着第三次工业革命的重任。在智能电网的框架中,配电网和用户侧智能化是重中之重。智能配电与用电技术的发展和应用将带来电力业务模式及其商业模式的变化,为了探讨智能配用电体系下的新技术、新设备、新商业模式之应用,《供用电》杂志将于2014年9月在北京召开首届智能配电与用电技术大会。大会将以"创新·合作·发展"为主题,邀请政府、企业、专家及行业用户共同探讨智能配电网规划、智能配电网设备关键技术、分布式发电与微网、需求侧响应、节能与能效管理等问题,研判配电与用电领域的发展趋势与用户需求,分享创新发展策略与经验,以促进行业的可持续发展。     

能源互联网环境下交直流混合配电系统关键技术

交直流混合配电系统具备供电可靠性高、电能质量优质、运行控制高效、分布式电源及多元负荷灵活接入等特性,成为以电为核心的能源互联网的物理基础。在介绍交直流混合配电网在能源互联网中的主要应用特点基础上,分析了直流配电技术典型应用场景及其主要技术特点。结合目前交直流混合配电网的研究现状及能源互联网发展要求,从规划设计、关键设备、保护策略和运行控制等方面提出交直流混合配电网系统的技术需求及重点研究方向。相关研究成果对于构建交直流混合配电网发展技术框架具有重要意义。     

面向电力信息物理系统的端边云雾协同模型

随着电力物联网的推进,海量终端设备的接入对传统集中式控制方式下电力信息物理系统CPPS(cyber power physical system)提出了极大的挑战.在边缘计算与雾计算的发展背景下,基于"云、网、边、端"电力物联网体系架构,提出了端边云雾协同控制下的CPPS模型,并考虑了分布式信息能源系统海量时空异构特征数据处理,结合矩阵分析单雾层级区域计算单元CPPS建模,建立了多层级分布式全网CPPS关联模型.通过算例分析量化计算了区域自治与端边云雾协同控制下的电网运行状态和通信网络时延特性,算例分析结果表明了所提架构的有效性与建立模型的合理性.