云—层—端三层架构体系的随机性电源即插即用构想

分析了分布式发电到分布式电源及微电网接入配电网的共性问题。将光伏发电、风力发电、储能装置、电动汽车统一按“随机性电源”考虑。从应用场景专用设计、工程应用功率匹配、对外接口端子、两电平与三电平拓扑结构、过电压异常响应、监视、控制和运维、并网及孤岛防护、渗透率及有效发电量渗透率等方面,分析随机性电源接入配电网存在的问题,提出了即插即用随机性电源的云—层—端三层体系架构。云运维实现运行维护即插即用,层控制实现有序控制即插即用,端互联实现应用场景、工程应用功率匹配、安全并网、信息互联、最大发电量渗透率接入配电网的即插即用。     

基于分布式电源即插即用体系结构的研究

分布式电源大量渗入作为未来智能电网的重要的特征,已经成为不可逆转发展趋势,尤其在配电网中,其经济、高效且绿色环保的优点将体现得更加完美。但是分布式电源的大量接入同样对已有的配电网络产生诸多不利影响,导致其难以体现立竿见影的优势,因此,分布式电源的即插即用成为该领域研究的热点。从另外一个角度出发,讨论分布式电源接入配电网侧的即插即用体系结构。通过对即插即用理论的来源、形成以及在分布式电源领域的扩展研究等,提出以     

考虑分布式电源随机性的配电网保护方案

分布式电源接入配电网后,配电网原有保护设备的保护范围、选择性、灵敏性、可靠性将受到严重影响,甚至是完全失效。同时,分布式电源运行特性受自然条件（如光照强度、环境温度、风速等多种不可控因素）影响具有随机性,从而导致配电网的故障电流难以预测。针对此问题,文中从多分布式电源接入配电网后的配电网结构和各电源故障电流分布特点出发...     

基于物联网技术的智能电源监测系统研究

对电源系统进行有效的监控可以提高电源系统寿命。针对传统控制系统的实时性能差以及控制性能的不足,提出了基于物联网技术的智能电源监控系统。利用无线传感网ZigBee协议进行现场设备之间的组网以及信息的传输,提高采集信息的精度与时效性。同时优化了上位机控制流程,提升了监测系统的远程控制水平。     

基于物联网感知技术的电源监控系统设计

针对传统的电源监控系统结构复杂、功能单一等缺点,以小型通信基站电源系统为模型,提出了基于物联网感知技术的电源监控系统。本系统中,利用布置在电源周围以及电源电路上的各种传感器实现电池运行状态的参数采集,并且将采集到的海量数据进行数据的清洗、压缩和融合。同时利用MSP430F149微处理器实现现场信息的高速处理。     

三电平DC/DC电源转换技术研究

以三电平DC/DC电源转换为研究对象,分析对比拓扑结构。从模块化的工程应用角度,采用改进半桥型方案开发出三电平DC/DC标准功率模块,介绍其结构及屏柜组装方式,以满足功率组合即插即用,并适应分布式光伏发电、储能、电动汽车等多应用场景。分析目前技术规范和标准现状。基于交直流混合微电网的试验系统,阐述DC/DC模块在不同应用场景下的功能,并进行了试验验证。     

分布式电源即插即用接入装置的研究及应用

研制光伏发电即插即用一体化装置,该装置安装于分布式光伏发电与电网公共连接点接口处,集逆变装置、计量装置、保护装置、滤波装置、通信模块于一体,采用载波、WIFI等通信方式,实现与智慧家庭网络进行交互,实现发电电量信息、身份认证、电量计费等信息的传输。装置基于非侵入式电力负荷监测与分解技术,在非侵入状态下可以分析得到负荷集群中分布式电源出力的运行情况等信息。     

三电平DC/AC电源转换技术研究

以三电平DC/AC电源转换为研究对象,分析对比拓扑结构。从模块化的工程应用角度,采用改进T型方案开发出三电平DC/AC标准功率模块,介绍其结构及屏柜组装方式,以满足功率组合即插即用,并适应分布式光伏发电、分布式风力发电、储能、电动汽车等多应用场景。分析目前技术规范现状。基于交直流混合微电网的试验系统,阐述DC/AC模块在不同应用场景下的功能,并进行了试验验证。     

基于MAS的微电网即插即用理论研究

即插即用理论是微电网研究的热点,目前国内外对即插即用理论的研究多侧重于设计单个微源并网的电力电子控制系统,而很少研究多个微网元件之间的协调控制策略。首先介绍了微电网的优缺点以及即插即用在微网中运用的理论基础,构建并阐述了以电网Agent、微电网Agent和元件Agent组成的微电网3层控制体系,设计了基于MAS系统和电力电子控制技术的即插即用模型,并详细分析了微电网元件协调控制策略。     

分布式电源即插即用信息交互机制研究

随着分布式电源规模化应用,如何实现其自描述和互操作是即插即用信息交互技术的难点。根据IEC61850通信模型及规约映射,可建立分布式电源即插即用信息交互机制。该交互机制以终端层设备的信息建模与自描述配置为基础,通过对IEC61850及IEC61970/IEC61968拓扑模型的扩展来消除主站与终端模型间的异构问题;由异构模型映射与数据转换模块进行终端IEC61850信息与主站IEC61968消息的交互数据转换,形成主站层与终端层间的信息交互通路;建立由监控主站、配电终端、通信网络三部分组成的即插即用信息交互架构。设计含储能电站的配电网馈线算例,通过一致性测试验证终端自描述配置信息与主站信息交互机制的有效性。     

基于LPWAN的泛在电力物联网

高比例的可再生能源接入、电力市场化改革和"互联网+"智慧能源的快速发展需要大量的数据支撑,并实现物理、商业、信息的广泛互联、智能互动。关键步骤之一是建立泛在电力物联网(Ubiquitous Power Internet of Things,UPIoT),实现电力系统中人与物、物与物、人与人之间随时随地通信。首先介绍了UPIoT的发展背景与基本概念、主要的低功耗广域网络(Low Power Wide Area Network, LPWAN)技术,然后以LoRa物联网解决方案为例介绍了基于LPWAN的UPIoT的体系架构及性能。最后探讨了UPIoT的应用前景,并指出了UPIoT需重点研究和解决的两个特殊问题,即:低压电力线载波通信(PLC)和强电磁干扰环境下的信号处理。     

电力物联网技术的应用

针对目前电力通信网网络资源现状及技术体制特点,结合电力物联网需求,提出基于物联网、以太网无源光网络(Ethernet Passive Optical Network,EPON)和同步数字传输(Synchronous Digital Hierarchy,SDH)技术的组网方案,并对物联网安全体系建设进行了分析。结果表明:完善的SDH网络和基于城区配电通信需求的EPON通信网络能够满足城市配电物联网的相关应用。     

基于物联网技术的智能电网信息反馈系统

随着我国超高压电网的快速发展,智能电网在我国的电力系统中不断地实现。而智能电网的实现,也对电力系统信息网络的收集、整合、分析数据的能力提出了更高的要求。构建一个智能化、信息化、分级化互动管理的智能电网信息系统,离不开先进的通信技术、控制技术、信息技术的支持,而物联网技术正是通过智能感应装置,传输网络,信息处理中心等有机的处理环节,最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与处理的智能网络。物联网技术的应用,有利于有效地对电力系统基础设施资源进行整合,进而提高电力系统通信水平,改善当前电力系统基础设施的利用率。     

基于随机巡视机制的电力物联网安全技术研究

电力物联网的建设促进了电力系统各个方面的数据集成,但对电网系统的网络安全提出了较高要求,因此在电力物联网安全技术的基础上,提出了一种基于随机巡视的电力物联网安全行为异常检测方法。通过对网络节点进行编号管理,为不同信誉值的节点设计了不同的随机巡视频率,汇聚节点检测异常行为。通过仿真分析了文中方法在安全性和恶意节点检测方面的性能。结果表明,文中提出的检测方法能够及时有效地检测异常行为和恶意节点,降低了网络能耗,满足电力物联网的安全需求。     

基于HPLC的智能抄表技术在客户侧泛在电力物联网中的研究及应用

随着人工智能、物联网、通信技术的发展革新,电网形态不断向着智能化、信息泛化的方向变革,更能适应泛在电力物联网建设需求与客户侧实时互动性业务的HPLC通信技术应运而生。通过分析HPLC技术特点以及电网客户侧典型业务应用需求,提出了基于HPLC的低压用电设备电压监测方法、停电事件类型研判方法、电能表错误接线识别方法。通过改进HPLC通信单元硬件电路、扩展相关通信协议,实现了基于HPLC的智能抄表技术的深化应用。对高层居民小区和城乡结合部等典型应用场景下的测试实例进行了论述分析,验证了方法的有效性和先进性,为电网营销、调度、运检等专业提供广泛的业务支撑能力。     

用于泛在电力物联网的配电变压器智能感知终端技术研究

泛在电力物联网的建设对感知层设备提出了新的要求。针对目前小容量配电变压器无法感知高压进线侧信息的不足,提出了一种用于配电变压器的智能感知终端设计技术。该智能感知终端包括高压感知本体和智能测量终端两部分,高压感知本体可实现对配电变压器高压进线电压、电流的精确感知。智能测量终端则可通过边缘计算有效实现对配电变压器状态的监测以及对配电线路多种信息的检测。对高压感知本体传感的关键技术进行了分析,并对其传感准确度进行了测试。对智能测量终端的常用边缘计算技术进行了分析。该智能感知终端有效满足了电力物联网对配电变压器的感知要求,具有广阔的应用前景。     

面向电力物联网的含可再生能源配电网运行展望

目前,电网缺乏对分布式能源及其所接入低压配电系统的有效量测,难以分析可再生能源大规模接入给配电网运行带来的显著不确定性。电力物联网技术可突破传统量测方式的瓶颈,应用于含可再生能源配电网的多级协调运行及可再生能源广域消纳。面向电力物联网的建设,阐述了可再生能源的状态感知、数据采集与处理过程。然后,利用物联网感知信息,从用户侧能量管理、分布式能源集群控制、配电网多时间尺度优化运行、综合能源系统运行等方面,构建了基于电力物联网平台的含可再生能源配电网运行方式框架。最后,对电力物联网在可再生能源系统中的预期应用效益进行了分析。     

一种基于VS2012平台和物联网技术的光伏发电监测系统

光伏发电技术如今已日益成熟,获得了很大的推广,使得新能源能得到更充分的利用.对于光伏电池在发电过程中不能进行有效地实时监测的问题,结合VS2012搭建的上位机监测软件和物联网技术,设计了一套光伏发电监测系统,对于系统设计的各个组成部分进行了介绍,包括了控制器的简单介绍、系统通信、上位机软件设计的具体介绍,对系统进行了系统框图的绘制.实验结果及现场应用表明了这套系统能有效地对光伏发电进行监测,对于故障能及时做出预警.     

泛在电力物联网背景下基于联盟区块链的电力交易方法

泛在电力物联网的建设,推进电能的生产消费进一步向分布式发展,出现了更多电力自由双边交易。中心化电力交易模式中,市场主体互信度不够,数据安全性不高。提出基于联盟链技术的电力交易方法以解决这些问题,确保交易高透明度、可追溯性与不可篡改性。联盟链分布式存储与数据共识机制确保电力交易系统安全性。保留交易中心的监管权限、将调度中心安全校核与电网输送电能环节纳入电力交易,提升联盟链技术应用于电力交易业务的可行性。最后设计交易平台中发、用电多方合作博弈交易情景,多发电方共同完成电力需求。该方法有利于灵活调整交易电量,增加合作收益,避免单个发电方无法满足规定时间内过大电力需求的隐患,为未来的弱中心化电力交易模式提供新思路。