考虑IEC标准的用户侧电力物联网体系架构研究

用户侧的负荷设备及负荷管理系统如何接入到泛在电力物联网（ Internet of Things， IoT)平台是当前电力物联网建设亟需解决的问题之一。文章在分析用户侧负荷设备物联网系统、抄表系统的组成架构基础上，参照国际电工委员会等标准组织发布的智能电网标准及物联网标准，提出了用户侧电力物联网的体系架构，该架构支持用户侧负荷聚合系统、用户能源管理系统及用户负荷自动控制系统与泛在电力物联网的融合，并以需求响应业务为例介绍了电网互动业务在用户侧电力物联网环境中的执行过程。文章同时提出了用户侧物联网信息交换接口的标准化需求，以满足电网运行及需求侧管理过程中信息交换的需要。     

面向新能源消纳的需求侧聚合负荷协同控制

能源互联网实现了新能源发电资源大规模接入电网,但高比例间歇性新能源发电资源的接入可能引起电网的供需不平衡。针对高比例间歇性新能源渗透下引起的电网供需不平衡问题,以聚合热水器负荷为例,提出了一种需求侧聚合负荷系统的协同控制策略,以消纳电网多余的新能源发电,实现电网的供需平衡调节。首先介绍了聚合热水器负荷消纳新能源的系统架构,其次介绍了该架构下负荷聚合系统中热水器负荷的信息控制模型及采用的温度设置值控制原理,最后提出了包含状态感知、实时分析、科学决策、精准执行4个环节的聚合负荷系统控制策略实现架构,并设计了该实现架构下的状态感知逻辑、实时分析逻辑、科学决策逻辑和精准执行逻辑。通过算例分析和对比,仿真结果表明了所提出的聚合热水器负荷协同控制策略的有效性和优势。     

基于互联网家电的需求响应聚合系统信息接口研究与设计

为了解决居民用户需求响应资源零散、调控难度大及信息交互不畅等问题,依托SAC/TC549全国智能电网接口标委会定义的标准框架,在深入研究居民需求响应业务在互联网环境中信息流传递模式的基础上,提出基于互联网家电云平台的需求响应聚合系统架构、用户垂直信息交换模式、虚拟DR需求响应(demand response,DR)终端及信息接口,对接口的组成、功能和信息交换过程进行了详细设计。该方案基于互联网架构,采用模块化设计,所构建的基于互联网家电云平台的需求响应系统更加灵活与高效,可支持大规模扩展的需求响应商业模式创新。     

电力物联网中的分层聚合技术研究

文章针对物联网技术和我国智能电网建设规划,研究了面向智能电网应用的物联网网络架构及关键技术,总结了技术特点.在阐明网络架构的基础上,进一步针对智能电网应用中海量设备终端和海量采集信息的特点,详细论述了物联网信息聚合技术,分析了信息聚合技术带来的网络收益,提出了信息聚合技术基本功能框架及实现方式.物联网信息聚合技术在采集...     

智能电网用户域标准化最新进展及发展趋势

传统电网向智能电网演进是未来电网的发展趋势。由于用户域是智能电网的重要环节,为了实现电网侧与用户侧间的互操作,需要关注智能电网用户域的标准化进程,以满足电网侧、用户侧的不同系统之间以及系统内部组件之间的互操作要求。该文基于智能电网用户域重要核心标准系列,分析了智能电网用户域的标准化现状。结合智能电网用户域概念模型,对比分析了智能电网架构模型(smart grid architecture model,SGAM)的差异,并以微电网为例说明了通过SGAM模型映射方法进行标准的差异性分析的方法。通过对智能电网用户接口规范方面所涉及的数据模型、通信协议以及需求侧资源管理等方面的标准化问题进行分析,为智能电网用户域标准化提供参考,支撑供需双方的互操作。     

智能配电网的信息架构

智能配电网的信息构架是智能电网的核心思想体现,智能配电网融合先进的电脑技术、灵活高效的通信技术和传感器技术做为"硬件"基础;智能配电网信息构架是通过构建统一的电网模型,将电网系统所涉及到的设备资源信息、空间地理信息以及含有时间信息的电网运行状态信息、运行安全信息、能源供需信息、客户响应信息等,做为"软件"实现智能:在任意时刻的时间断面上,智能的将各方面的信息资源进行一体化处理,使配电网满足未来新能源接入、安全可靠、清洁环保、社会参与的更高需求。文章介绍了智能配电网的定义和背景,研究了智能配电网的信息架构的基本构成,说明了可用的智能配电网信息描述模型,分析了信息模型可利用的国际标准,探索了智能配电网信息架构的重要方面。     

基于GIS平台的电网空间资源自动化运维

基于GIS平台的电网空间资源自动化运维最重要的工作是电网空间数据的采集和优化,针对国家电网公司统一建设的GIS、PMS2.0、营销业务应用系统等基础信息平台,由于专业应用方向不同,而产生基础数据的重复录入、设备信息数量不一致、关键属性不一致、数据质量低等一系列问题,阐述了如何保障数据的一致性、规范性,提升数据数据采录的自动化程度、提高数据质量和采录效率,减少数据重复录入,减轻工作量的自动化运维的重要性和必要性。文章详细介绍了基于GIS平台和智能终端的采集、优化及运维的数据内容、系统设计思路、系统整体架构、系统分析与设计以及应用发展方向。     

物联技术在需求侧资源灵活接入的研究进展与应用展望

近年来随着海量需求侧资源接入电网，海量数据与庞大计算量使得需求侧资源与电网的互动难以通过集中式实现。为应对该问题，需求侧资源管控也从集中式向分布式演变。在分布式管理模式下，需求侧资源以负荷聚合商所聚合成的负荷集群的方式与电网互动。因此，需求侧资源需要具有灵活接入不同负荷聚合商的能力，这对需求侧物联技术支撑提出了新的要求。以需求侧资源去中心化管理为背景，明确了需求侧资源灵活接入在物联架构中的体现，总结了物联技术在需求侧资源灵活接入中的进展，并对其发展前景进行了展望。     

虚拟电厂短时长精细化生产模拟方法与系统EI北大核心CSCD

分布式电源、电动汽车、温控负荷等需求侧可控异构分散资源渗透率逐步增加,迫切需要对其有效整合后参与电网调控。虚拟电厂(virtualpowerplant,VPP)是聚合和管控海量分布式能源(distributed energy resources,DERs)的有效形式,而运行仿真工具是发挥其作用的重要支撑。鉴于此,该文给出覆盖DER设备建模、异构DERs聚合和集群协同控制等全环节的VPP短时长精细化生产模拟方法,并设计面向VPP参与电网互动的开放式仿真系统。在分析VPP短时长精细化生产模拟需求的基础上,归纳精细化仿真关键技术;基于DERs物理特性分析及管控架构构建,提出包含设备层和管控层的VPP精细化建模方法;以通用开放为原则,设计仿真系统实现方案,通过模块化建模和通用化架构及互动接口设计,实现对多种电网仿真引擎和多类DERs模型兼容。以包含异构DERs的单个VPP为例,介绍典型日VPP生产模拟结果,并以包含多VPP的区域电网为例,给出DERs集群功率调节响应过程及其参与频率紧急控制和功角稳定紧急控制的效果,仿真结果验证了所述方法和系统的有效性。     

基于区块链技术的电网灾害预警决策系统

为了进行电网自然灾害风险预警,减少自然灾害对电网的影响,研究了基于区块链(block chain,BC)技术的电网灾害预警决策系统.首先,根据电网与自然灾害之间的耦合作用关系,挖掘电网智能设备采集数据及自然气象等信息资源,搭建了区块链支持的电网灾害预警决策系统的总体架构.然后,以电网冰灾为例,根据气象预报和微地形等信息...     

南方电网一体化运行数据中心建设方案研究

随着电网业务的发展和管理要求的提高,迫切需要一个对各个应用系统提供技术支撑的电网运行一体化数据中心。提出了南方电网一体化运行数据中心的总体架构,并针对电力调度信息化迫切需要解决的模型整合、应用集成、数据集成和IT基础设施整合等问题,完整地论述了层次建模、源端建模、服务总线、对象编码与注册、基础设施建设等技术解决方案,在总调、云南中调的试点建设结果表明,所提出的架构可以加快推动电网运行管理信息与自动化信息融合,提升数据综合应用水平和决策分析能力和有效地利用IT资源。     

基于调度数据网的广域数据总线体系架构和关键技术

总线作为调控系统的数据通信的基础,承担了系统内的数据交互工作。随着电网运行一体化特征日趋明显,当前总线难以满足跨越不同调度机构的调控系统间数据交互的需求。分析了智能电网调度控制系统总线的体系架构,针对调度数据网的特点,提出了适用于多级调度一体化协同运作的广域数据总线体系架构,并分析了电力调度域名管理、广域分布式代理、广域服务总线、广域消息总线等关键组成部分,实现了服务的广域共享和消息的高效传输。最后阐述了广域数据总线在电力系统中的应用前景。     

基于GIS的供电方案辅助决策系统的设计与应用

通过分析基于GIS的用户供电方案智能辅助决策系统的架构、功能和应用效果,利用GIS地理信息系统的二维、三维图形和数据库技术,实现了电网图形化管理和变电、输电、配电各专业的数据整合及共享,为公司生产、营销等相关专业提供电网和用户资源的编辑、查询统计、分析、专题图、供电方案辅助设计等服务,实现企业设施资源、客户关系、设计规划等业务管理的信息化与智能化,基本满足本单位实际工作的需求。     

基于大数据技术的电网历史数据管理设计实现

随着电网调控业务的不断发展,原先采用关系型数据库管理历史数据的方式面临着越来越严峻的挑战。对电网调控历史数据存储管理关键技术如分布式列存储、数据汇集、以及广域历史数据服务进行了讨论,突破了现有基于关系型数据库历史数据管理方式的瓶颈,使原本局限于本地调控系统的历史数据实现全网统一存储与共享,提升多级调控系统协同处置能力、信息化支撑能力及全局资源共享能力,全面保障电网安全优质运行和调度管理精益高效运转。     

区块链技术在资产全寿命周期管理中的应用

电网企业在对资产全寿命周期管理效率影响企业的发展.目前,对资产全寿命周期管理存在管理不规范、管理流程不统一以及管理模块化不强等主要问题.区块链技术作为一种去中心化的数据存储技术,具有不可篡改的信息安全、开放共享和降低管理成本等优势.为此,将区块链技术应用于资产全寿命周期管理,探讨具有可追溯、可验证的、可扩展的管理系统,构建发基于区块链的运行架构,提高了对资产管理的规范化;利用区块链技术的不可篡改性,实现资产流动的数字认证;并利用区块链技术的分布式特点,实现对资产设备的高效验证,最终,提升设备全寿命周期事件记录能力和完善电网资产全寿命管理效率.     

基于消息中间件的用电信息采集系统远程停复电可靠性方案*

通过用电信息采集系统实现快速、精准的远程停复电对于提升电网企业精益化管理水平、提高客户服务满意度至关重要。文中详细分析了现有用电信息采集系统远程停复电业务处理流程,揭示了系统在高负载、多业务协同处理时出现的处理延迟、调度缓慢、主站与电能表停复电服务程序操作及数据不一致等影响停复电业务执行成功率的不利因素;针对上述不可靠因素,提出了一种基于消息中间件技术的远程停复电事务处理架构,该架构的对现有用采系统改动较少;并且基于该架构,文中设计了一种满足远程停复电可靠性需求的分布式事务处理方案;通过仿真分析可知,该方案可以有效提高用电信息采集系统执行远程停复电业务的可靠性。     

基于区块链的电力数据共享研究初探

针对电力数据共享在实践中存在的相互信任困难、数据安全防护不足、数据一致性问题、数据追溯性差、共享过程监控不足及信息共享范围不广等诸多问题,通过深入分析当前电力数据共享的痛点、制约因素和运行机制,结合区块链P2P网络、密码学以及智能化合约的技术特性,构建包括网络、区块链目录、认证及信任服务以及数据资源智能交换的电力数据共享模型。该模型对有效解决电力数据共享应用中的互不信任、数据所有权、共享管理、标准一致性和数据实时同步等方面的问题具有较好的理论和实际应用价值。同时,列举了部分基于区块链技术的电力数据共享应用场景,使电力数据共享在企业内部各业务部门以及电力企业与政府、金融等多元主体联合数据应用等场景下具有较强适应性,对电力企业把握数字化转型机遇、实现传统能源企业生产经营与服务升级的目标具有积极意义。     

基于多源数据融合的省级电网电压暂降互动平台

针对当前电压暂降相关系统存在重监测、少应用、无互动等问题,构建基于多源数据融合的省级电网电压暂降互动平台。首先,根据供电公司、敏感用户和治理产商三方的实际需求设计平台的功能体系与总体架构;其次,通过建立母线关联映射表和全网暂降特征库实现多源数据的关联和特征提取;再次,在多源数据融合基础上实现电压暂降严重程度评估、风险预警、即时感知与快速定位、辅助治理决策等功能;最后,构建暂降治理参与者信息共享与互动机制、建立暂降协同防治体系。目前,所提平台已在某省电网投入实际应用,反映良好。     

基于统一数据模型的广西配用电大数据分析平台的设计与实现

针对目前配电网数据结构多样、数据源不唯一等问题,提出了基于多源数据融合的配用电统一数据模型,并在此基础上构建了广西配用电大数据分析平台。该平台打通了配网不同业务系统间的数据壁垒,实现了配网生产管理、营销、运行、GIS等数据的融合,并形成了高效、有序的信息共享模式,为配电网规划建设、运行维护、客户服务等提供了高效的数据辅助决策服务。     

电网调控实时数据平台体系架构及关键技术研究与应用

一体化运行的互联大电网对现有调度自动化系统实时数据的全局性和实时性等提出了新的挑战,文中提出了电网调控实时数据平台体系架构和建设目标原则。在此基础上,研究了电网模型在线同步、分布式数据汇集与处理、大规模并行状态估计、实时数据统一服务等关键技术,实现了基于模型自动同步免维护下的全网实时数据单点采集、全网共享。研发的电网调控实时数据平台在国分调控中心试点建设,应用结果表明,所提技术方案提高了实时数据汇集的全局性、实时性和运维效率,能够为电网分析决策应用提供全面、实时、准确的全网实时数据和状态估计数据断面。