基于泛在电力物联网研发的智能配电系统

泛在电力物联网-配网智能化-客户需求侧关系的思考随着能源需求的不断增长，传统电力系统已经不能满足当今社会对于可靠、经济和安全电力的需求。

同时，由于全球能源危机和环境污染的严重情况，新能源发展已成为必要的趋势。

在这样的背景下，泛在电力物联网(PEP)的应用逐渐兴起，成为解决以上问题的有效途径之一。

PEP是指在电能生产、传输、分配、使用全过程中，通过物联网技术将各环节连接起来，实现智能化、高效化与节能减排等功能的电力系统。

其中，配网智能化作为PEP的基础建设之一，是关键性任务之一。

其目的在于通过对电网的智能控制、优化配电网的运行，降低电网损耗、提高供电质量和可靠性，同时实现用户需求侧的集成管理和优化。

在实现PEP配网智能化的过程中，客户需求侧的关系显得尤其重要。

客户需求侧指客户对电力服务的需求，是电力系统向着智能化方向迈进的核心。

客户需求侧如果得不到满足，就会导致电力系统在智能化、高效化、节能减排等方面的发展受阻。

因此，如何理解和应对客户需求侧关系，是PEP配网智能化的重要一环。

以下是几点思考：首先，PEP需要充分考虑用户需求的多样性。

客户需求因人而异，例如，家庭用户对电压、电量、用电负荷等方面有不同的要求，工业用户的需求也同样多种多样。

在实现配网智能化的相关措施时，需要根据不同用户的需求开发相应的应用。

如，在家庭用户中，可以使用智能电表和智能家居控制系统，可以灵活实现各类电器的运行规划和优化控制;而在工业用户中，应重点考虑对负荷和电能消耗的监控、分析及合理设备调配等方面。

其次，PEP还需要重视客户需求侧的实时性。

随着信息技术的不断发展，客户的需求变得更加迅速和复杂。

客户需要更实时地了解自己的用电情况、反馈电力服务的不足，并期望能够及时解决相关问题。

因此，PEP需要借助物联网技术，建立实时监测与反馈机制，给予客户密切的反馈和优质的服务。

最后，PEP在考虑客户需求侧时，还应注重与客户建立合作伙伴关系。

智能配电网状态监测系统（IWOS）市场发展现状概述智能配电网状态监测系统（Intelligent Web of Things for Distribution System, 简称IWOS）是一种基于物联网技术的配电网状态监测和管理系统。

该系统通过传感器、通信设备和数据分析平台等组成部分，实时监测配电网中的参数和状态，为电力系统运营商提供智能化的运维管理手段。

本文将就IWOS市场发展现状进行详细分析。

市场需求近年来，随着经济的快速发展和人们生活水平的提高，电力消费量不断增长。

传统配电网面对复杂的运行环境和高负荷的电力需求，已经无法满足现代电力系统的要求。

因此，智能配电网状态监测系统的出现成为必然。

智能配电网状态监测系统具备以下功能和优势：1.实时监测与检测：IWOS系统能够实时监测电流、电压、温度等参数，及时发现并处理异常情况，提高设备的可靠性和稳定性。

2.故障诊断与预测：通过数据分析和智能算法，IWOS系统能够识别潜在故障风险，并进行预测，有效避免设备故障带来的损失。

3.运维管理：IWOS系统能够提供设备管理、能耗分析、设备巡检等功能，帮助运营商提高维护效率和降低运营成本。

4.信息共享与协同：IWOS系统能够实现与其他电力系统的数据交互和共享，促进电力系统间的协同运行和优化。

市场规模智能配电网状态监测系统市场规模近年来呈现快速增长的趋势。

根据市场研究机构的数据显示，2019年智能配电网状态监测系统市场规模达到XX亿元，预计到2025年将达到XX亿元，年均复合增长率为XX%。

这表明这个市场具有巨大的潜力和增长空间。

市场竞争目前，智能配电网状态监测系统市场竞争激烈，主要参与者包括国内外的电力系统设备供应商、物联网技术提供商、软件开发商等。

其中，国内市场主要由国内电力系统设备供应商占据，国外市场则主要由国际知名的电力系统设备供应商和物联网技术公司主导。

市场竞争主要集中在产品技术、产品性能、价格和售后服务等方面。

基于物联网的智能电网系统设计与实现摘要：随着电力需求的不断增长和能源问题的日益突出，智能电网系统的研发与应用已成为当前能源领域的热点之一。

本文将以物联网技术为基础，从系统设计与实现的角度出发，探讨智能电网系统的设计原理、关键技术以及实际应用。

1. 引言智能电网系统是基于物联网技术的一种先进的供电系统，通过集成感知、通信、控制和优化等技术手段，实现对电力生产、传输和分配过程的全面监测和智能化控制，提高电力系统的可靠性、稳定性和效率。

2. 智能电网系统设计原理2.1 感知与监测智能电网系统基于物联网技术，通过传感器网络对电力系统中的各种参数进行感知与监测，如电示值、电能质量、设备状态等，通过数据采集与处理实现对电力系统的全面监测。

2.2 通信与数据传输智能电网系统采用先进的通信技术，如无线通信、光纤通信等，实现对电力系统各个节点之间的实时数据传输，包括电能计量数据、设备状态数据等，为系统的智能化控制提供实时的数据支持。

2.3 智能化控制与优化智能电网系统采用先进的控制算法，通过对电力系统中的各个节点进行实时的控制与调度，实现对供电系统的智能化控制，包括电能负载的均衡、电能供需的优化等，最大程度地提高供电系统的效率和稳定性。

3. 智能电网系统关键技术3.1 物联网技术物联网技术是智能电网系统的核心技术，通过将电力设备与传感器、通信设备等相连接，实现设备之间的信息交互与共享，为电力系统的智能化控制提供可靠的数据支持。

3.2 云计算技术云计算技术可以为智能电网系统提供强大的计算和存储能力，在处理大量电力系统数据时起到至关重要的作用，同时还可以实现对数据的实时监测和分析，为供电系统的优化提供决策支持。

3.3 大数据技术智能电网系统需要处理海量的电力系统数据，大数据技术可以对这些数据进行高效的存储、管理和分析，从而为系统的智能化控制和优化提供实时、准确的数据支持。

3.4 人工智能技术人工智能技术是智能电网系统的另一个重要支撑，通过机器学习、神经网络等技术手段，可以实现对电力系统运行状态的预测和优化，提高系统的可靠性和效率。

泛在电力物联网在智能配电系统应用综述及展望花潇发表时间：2019-09-05T09:42:07.770Z 来源：《中国电业》2019年第08期作者：花潇[导读] 配电网作为连接输电与用户的关键环节，其安全可靠运行对电力系统稳定以及用户体验的重要性不言而喻。

国网太原供电公司 030012 摘要：配电网作为连接输电与用户的关键环节，其安全可靠运行对电力系统稳定以及用户体验的重要性不言而喻。

随着“坚强智能电网”、“能源互联网”等战略部署和建设的稳步推进，配电网需要承载的功能正在发生改变。

尤其是高比例分布式可再生能源集群效应凸显、电动汽车普及、异质能源系统融合、用户侧多样性用能需求增长，配电网的角色已由传统单向电能提供商向双向能量流动与高级服务转变。

关键词: 泛在电力物联网; 配电网; 智能电网1 泛在电力物联网概念国家电网有限公司对“泛在电力物联网”的定义: 将电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、供应商及其设备，以及人和物连接起来，产生共享数据，为用户、电网、发电、供应商和政府社会服务。

以电网为枢纽，发挥平台和共享作用，为全行业和更多市场主体发展创造更大机遇，提供价值服务。

泛在电力物联网将通过泛在感知、可靠通信和高性能信息处理与高级电力应用实现电网各环节、全电压等级的“能量流、信息流、业务流”一体化融合，提升系统安全性和运行效率。

2 泛在电力物联网体系架构与功能作为物联网技术、大数据技术、优化运行调控技术深度融合的复杂大系统，泛在电力物联网呈现出能量流、信息流与业务流交互耦合的特征，将深刻影响未来电网的运营模式，其总体体系架构分为感知层、网络层、平台层和应用层。

2. 1 感知层感知层是泛在电力物联网的“神经末梢”。

其重要功能在于，采用多种类型的传感器深入设备，实现全面感知。

感知层设备包括电网一次系统的电压电流互感器和二次系统的电能表、集中器等各类终端，以及用户侧多种多样的智能电器。

通过泛在感知所获取的海量数据使控制决策单元能够以前所未有的广度和深度获知电网各个环节运行状态，使电网在面对诸如间歇性新能源并网、随机负荷投切、电动汽车时空集群效应时，能够实时掌握系统状态，及时发现故障隐患，评估安全运行风险; 同时，通过灵活调整电网拓扑，实时控制电源出力，优化用户用能模式，从而提高电网对高比例分布式新能源与新型负荷的接纳能力，强化电网应对突发故障的容灾性。

输配电设备泛在电力物联网建设思路与发展趋势摘要：充分了解配电设备的运行情况,是保证电网安全运行、优化电网管理能力、促进电网智能发展的前提。

目前,泛在物联网发展的基础技术和外部环境已广泛应用于电力供应领域。

文章分析了泛在电力配电物联网建设的总体框架,回顾了输配电与的发展趋势,希望为相关人员提供有效的参考信息。

关键词：输配电设备；泛在电力；物联网世界已经完全进入数据和信息互联时代,人们可以快速有效地访问各种信息数据,更快地学习行为模式和数据可视化,制定相应的运营策略,更好地了解市场,提高企业的竞争力。

随着大量新能源的出现,电网的形式正在从传统的交流电网向混合直流电网转变。

大量电力和电子设备的集成增加了电网的复杂性以及光伏、风电等新能源的波动性。

随着电网不确定性和不可控性的增加,以及对电力设备状态感知的要求越来越高,近年来中国极端天气事件越来越频繁,电力设备对环境的影响越来越明显。

随着设备传感器、通信和数据分析技术的进步,输配网设备向数字化转型是电网企业转型和发展的重要机遇。

一、输配电设备泛在电力物联网的建设思路1.输电线路创建物联网。

其长度可以变化,并且在非常恶劣的操作条件下会受到多个气候区的影响。

此外,观察到的物体可能包含大量的物理空间,并且存在通信和电源问题。

监控和分析测量数据,以及监控通道、故障定位和飞机巡检数据集,包括大数据功能,如微气象监控和导线温度,其特点是实时和低强度数据传输。

避雷器和雷击闪络,如监测,是需要相对较少的实时监测事件。

这种方法可以监控分段触点、长距离和小区块,以创建智能的全球物联网传输线路。

带有合成孔径雷达的遥感卫星可以对偏远地区进行全面监测,包括塔楼倾斜,异物入侵,输电线路山火等存在明显问题的广域部分，实施全面监测。

它主要用作嵌入式计算机设备,用于安装各种监控设备,如用于电力线路的分布式故障分类设备和用于飞机巡检和通道监控的温度监测设备。

公共无线网络将可用于数据传输，在对图像进行现场处理后,可以对宽带卫星通信的数据传输进行优化,以完全覆盖线路的所有运行条件。

Telecom Power Technology设计应用技术基于物联网的变压器智能监测系统周竹华，李明超（国网广安供电公司，四川广安在传统管理方法的基础上进行创新，设计基于物联网技术的变压器智能监测系统。

该系统通过综合运用模糊自适应比例、积分、微分（Proportion Integral Differential，PID）控制器原理和传感器技术，精确控制和实时监测变压器内部环境，并通过智能告警系统进行预警，从而防止潜在的故障和安全隐患的发生，实现智能化监控与控制箱式变压器。

该系统的应用不仅提高了电网设备的管理效率，还为电力行业的智能化和网络化发展提供了有 物联网；变压器；智能监测；智能化Transformer Intelligent Monitoring System Based on the Internet of ThingsZHOU Zhuhua, LI Mingchaoan Power Supply Company, Guangthe basis of traditional managementon Internet of Things technology. 2023年11月10日第40卷第21期29 Telecom Power TechnologyNov. 10, 2023, Vol.40 No.21周竹华，等：基于物联网的变压器智能监测系统1.1.3 用户端需求说明用户端采用简单便捷的操作设计，以方便用户进行输入和系统结果输出。

客户端需要具备图形报表功能，能够以直观的方式展示数据。

数据显示界面需要多样化、直观化和简洁化，使用户能够轻松获取所需信息。

1.2 系统总体架构设计系统总体架构采用了W 组件嵌入一体化信息平台，实现现场一次设备数据的监测和故障诊断。

数据采集分析软件平台在嵌入式多任务Linux 系统上运行，支持分布式数据管理，共享应用环境和提供信息交换[3]。

系统采用Java 2 平台企业版（Java 2 Platform Enterprise Edition ，J 2EE ）软件模式，一方面设计采用浏览器/服务器（Browser/Server ，B/S ）技术，另一方面融合客户机/服务器（Client/Serve ，C/S ）技术，实现高效混合式系统。

泛在电力物联网时代物联网技术在电力系统中的应用姚良黄欣钱摘要：随着信息技术的不断发展与进步，物联网技术发展日新月异，并广泛应用到电网行业中。

这两者的有效结合使基于传感器的电力系统升级转化为物联网系统，因此泛在电力物联网在一定程度上提升了电力系统的高效性、安全性和智能化。

鉴于此，本文对泛在电力物联网时代物联网技术在电力系统中的应用进行分析，以供参考。

关键词：电力系统；泛在电力物联网引言物联网技术有效结合定位、传感器网络等技术，充分协调人与物和物与物之间的关联，有效运用感知、网络和应用层面体系结构，在检修设备、监测运行状态、智能化监管以及管理资产设备等环节获得理想成效，从而在技术经济不断发展的基础上重点突出电力系统中物联网技术的意义和作用。

1泛在电力物联网技术的概念泛在电力物联网技术是指可以在任何时间、任何空间、任何客户终端之间进行信息交互的技术方法。

该技术具备极高的兼容性，不同类型的数据信息都可以在电力网络中进行数据传输，其运行的本质是进行数据信息快速共享，进而形成将虚拟数据进行具象化呈现的物理实体。

各类型实体相互合作，使所有信息能够得到第一时间反馈，以实现电网信息实时交互目的的电力生活体系。

2泛在电力物联网的重要价值与意义探究智能化能源系统的发展方向之一就是能源互联网，能源互联网的特征包括通信、感知以及部件运用控制、智能化云端决策，而具有神经系统这一功能的则是泛在电力物联网。

神经系统涵盖了中枢和周边两种神经系统，周边神经系统在人体全身范围内都有覆盖，与内脏和皮肤紧密相连，而中枢神经系统的职责与功能则是协调、决策与感知。

电网的智能化管理、运行和调配与中枢神经系统较为一致，泛在电力物联网本身就是一个周边神经系统，其本身的测量、传感等功能都是由大量神经末梢来实现的，其次还具有一定的控制、传输采集通信、智能化边缘计算等功能。

3物联网技术特点物联网本质上是一种借助数据通信以及通信射频识别技术所实现的网络技术，基于上述两种技术创建一个系统性的网络架构，并采用信息共享的方式，为各个行业创建更适合未来发展的优势环境。

泛在电力物联网在智能配电系统应用综述及展望丁国旭摘要：配电网作为连接输电与用户的关键环节，其安全可靠运行对电力系统稳定以及用户体验的重要性不言而喻。

随着“坚强智能电网”、“能源互联网”等战略部署和建设的稳步推进，配电网需要承载的功能正在发生改变。

尤其是高比例分布式可再生能源集群效应凸显、电动汽车普及、异质能源系统融合、用户侧多样性用能需求增长，配电网的角色已由传统单向电能提供商向双向能量流动与高级服务转变。

关键词:泛在电力物联网;配电网;智能电网一、泛在电力物联网的概念1.1泛在电力物联网的定义泛在物联是指任何时间、任何地点、任何人、任何物之间的信息互联和交互。

而泛在电力物联网是指电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、供应商及其设备、以及人和物的信息互联和交互。

泛在电力物联网是物联网技术在电力系统中的应用，其本质是实现各种信息传感设备与通信信息资源的共享，从而形成具有自我标识、感知和智能处理的物理实体。

实体之间的协同和互动，使得有关物体相互感知和反馈控制，形成一个更加智能的电力生产、生活体系。

1.2泛在电力物联网的特点（1）信息感知全面、组网快速灵活泛在电力物联网中的传感器可以十分方便地根据电力行业的具体应用需求部署在电力系统的各个角落或直接封装于电力设备内部，实现无处不在的全面感知。

随着无线通信技术的不断进步与发展，无线传感设备甚至无须架设固定的网络基础设施即可进行灵活部署，并通过自组织协作的方式迅速建立通信连接、快速组网，从而实现对电力系统中各个关键环节、部件及周围环境状态信息的实时感知、采集和处理。

这对于涉及范围广泛、结构错综复杂的电力系统来说尤为重要。

例如:将传感器部署于处于恶劣环境、可进入性差的海上风电场中对风电机组进行状态监控，可以大幅度降低风电机组的故障率，提高风电场的经济效益。

（2）拓扑变化频繁、具有自愈能力泛在电力物联网网络拓扑变化频繁主要有3个方面的原因:一是为了满足实际需要，追加部署新的传感设备或调整传感器的位置;二是为了节约传感设备的能量，各个传感设备在工作状态和休眠状态之间切换;三是有些传感设备因环境影响或硬件损坏等原因失效而退出网络拓扑连接。

泛在电力物联网在电力系统中应用的展望王相合摘要：为顺应能源革命和数字革命的融合发展趋势，泛在电力互联网的概念被首次提出，并与坚强智能电网相辅相成，成为国网能源互联网在新时代下形成的全面感知、全程在线、全要素互联的能源电力新形态。

文章首先论述了泛在电力物联网的基本概念与发展意义；其次在数据服务、打造经济安全电网、促进新能源消纳三个方面对泛在电力物联网的应用进行展望，结合了数据的处理与增值服务、电力系统运行规划、公司的管理和运营、源-网-荷-储等方面。

关键词：泛在电力物联网；数据服务；经济安全电网；新能源消纳1概述社会对电的依赖，要求更高的供电可靠性、优质性、经济性，电网规模越来越大，电网的形态发生变化，使供电压力越来越大；电力市场逐渐开放，输配电价格日益降低、电量增长减速，电网业务面临激烈的市场竞争；5G网络、低功耗器件、人工智能、边缘计算等高新技术的快速发展，促使了全面感知、全程在线、全要素互联的能源电力新业态的形成和发展，也迫使国家电网打破传统行业态势，发展运用新技术的新型运营模式。

为此，“三型两网”的战略目标在2019年两会报告上被提出，其中，“两网”指的是坚强智能电网和泛在电力物联网。

下文将介绍泛在电力物联网的概念和建设意义，并对泛在电力物联网在电力系统方面的应用进行展望。

2泛在电力物联网的概念及意义泛在电力物联网是泛在物联网在电力行业的具体表现形式。

泛在电力物联网通过电力用户及其设备，电网企业及其设备，发电企业及其设备，供应商及其设备，以及人和物的互相连接，建造一个以电网为枢纽，数据实时共享的平台。

随着我国电力市场化改革能源体制的深入推进，国网面临三大挑战：电网形态变化、企业发展瓶颈和社会经济发展变化。

泛在电力物联网的建设和发展能够建立起枢纽型、平台型、共享型的未来电网，打造一个智慧能源综合服务平台，从而更好地为用户、电网、发电、供应商以及政府社会服务。

3泛在电力物联网在电力系统中应用3.1利用数据打下服务基础建设泛在电力物联网首先需要充分挖掘利用电力系统中的数据。

基于物联网技术的配电系统智慧运维平台应用研究摘要：随着我国工业现代化和新型城镇化建设的步伐不断加快，对于电力的需求持续增长，电力用户以及用电设备的数量和种类迅速增加，应用物联网技术的优能360系统积极探索提供经济实用和智能化的配电管理平台及其运维模式，并深入研究和不断探索综合能源智慧管理功能的实现。

关键词：物联网配电智慧运维中图分类号：TM76 文献标识码：A一、研究背景(一)全社会用电情况随着我国工业现代化和新型城镇化建设的步伐不断加快，对于电力的需求持续增长，电力用户以及用电设备的数量和种类迅速增加，根据中国电力企业联合会发布的《中国电力统计年鉴2021》截至2020年末我国全社会用电用户数量为6.46亿个，增长7%；全社会用电设备接装容量达到95.18亿千瓦，增长19.6%；全社会用电量75214.4亿千瓦时，增长3.24%，其中88.48%为居民生活用电用户，占用电设备接装容量的39.22%，用电量为14.55%；工业用户占用户数量的2.15%，用电设备接装容量为36.79%，用电量为68.23%；第三产业用户数量为8.04%，其设备接装容量为22.27%，用电量为16.08%，其余1.32%为农业用户，设备接装容量占1.73%，用电量占1.14%[1]。

(二)配电系统运维现状配电系统作为电力供应和服务用户的重要节点，具有设施分布散、设备数量多、影响范围广、运维压力大和技术难度高等特点，目前配电系统存在缺少实时监控数据，安全管理难控制；缺少工况分析技术，安全故障难预防；缺少设备控管工具，故障告警难定位；缺少自动管理平台，人工运维难细化等“四缺”问题，尤其是人工维修和巡检存在效率低、周期长、易错漏、成本高和事故多等不足，随着电力用户数量的不断增长，积极探索提供经济实用和智能化配电系统运维模式和技术手段，提高电力需求侧管理水平和运维质量以适应社会主要矛盾新变化，满足新形势下人民群众对美好生活新需求具有较强的现实意义。