基于电力物联网技术的低压智能台区应用方案

基于电力物联网技术的低压智能台区应用方案

韦尚靖

上海正泰智能科技有限公司（上海） 201600

摘要：随着电力物联网技术的不断演进，传统的低压配电区域解决方案已无法充分适应智能化配电需求。因此本文提出一个创新的低压智能配电区应用策略，它借助于电力物联网的高级感知装置，能够准确监测低压配电区的线路和重要设备的实时运行状况，为构建新型电力系统的蓝图提供了坚实支持。

关键词：电力物联网技术；低压智能台区；应用方案

在构建现代电力网络体系的环境中，为保证电力系统建设规划的顺利实施，并推进精细化供电服务的发展，需要深度开发智能电表的非计量特性，以增强基层电力服务的质量和效率，革新基层电力企业的服务策略。为此，必须建立一系列具备稳固性、前沿性、科学性和高效性的智能配电区。智能配电区的运用充分释放了电能表数据的潜力，在物联网技术、智能感应以及现有建设管理等多个层面都展现出显著的成效，同时确保了低压电力系统的稳定运行。

1物联网技术概述

物联网的核心理念是实现物体与物体的交互，它是一种以物联网为基础，进一步扩展的网络形态。在物联网的运作下，互联网的边界得以拓宽，触及到各种物品，构建起物品间的沟通桥梁。通过无线传感器、定位系统等技术，能自动化地收集物体信息，并将这些信息传递至智能化的计算系统进行深度处理和分析，从而达成对周围环境的感知和智慧化控制。物联网作为一项尖端的信息获取和处理技术，已在各行各业中广泛应用，并对经济进步和社会建设产生显著影响。在电力系统及智能小区的构建中，确保各个环节运行参数的实时监控和在线检测至关重要，而这离不开物联网的技术支持，即其信息感知功能和万物互联的能力。

2面向电力物联网技术下智能台区的应用方案

2.1智能台区整体架构

智能台区运用大数据技术与云边协同技术的智能区域构建了一套全面的高频数据应用系统，其核心涵盖领域包括配电运行状况的精准洞察、区域管理的精细化、充电桩的有序电力使用以及新能源并网的管理。通过大数据技术与微服务思想的融合，实现了业务间的高效协作和资源共享，进而提高了电力网络运行的效率和质量。

2.2智能台区业务架构

智能台区的业务构架涵盖两大部分：营销业务与供电服务业务服务。它涵盖了对物联网感知设备在台区的数据获取、高效管理以及数字化的主动维护服务等各项任务。在市场营销业务的应用体系中，具备了数据收集、档案维护和数据交换等能力。而电力供应服务业务系统则集成了配电设备监控、远程操作、智能电力需求管理以及新能源接入的前瞻性预测等功能。这一构架不仅覆盖了常规业务需求，还引入了新的功能，如电网运行状况的实时感知、台区的精细化管理、充电设施的有序用电控制以及新能源并网的管理服务。

2.2.1配网运行状态感知

利用智能台区的高效数据收集与处理系统，实时监控和操控低压电网和配用电设备的运行状况，同时实施设备健康度评估和预警，为运维和维修决策提供强有力的支持。通过精细化的运维计划优化，提升设备管理效率，降低不必要的停电影响，从而提升用户满意度。在这个框架下，部署了融合智能隔离开关、具备边缘计算能力的终端、物联网电能表和防孤岛装置等尖端设备，它们犹如智能的眼睛，洞察配电网的工作模式、设备性能、环境因素以及相关辅助信息。借助云计算和边缘计算的协同作用，运用先进的大数据和人工智能技术，对配电台区的运行状态进行精确监控，进一步分析电能质量、负载识别、线损分析、线路参数估计、环境监控、有序用电管理和新能源接入管理等多个维度。通过大数据和人工智能的强大运算能力，针对出现的异常情况进行分级评估和风险计算，形成动态的风险管理和预警机制。

2.2.2台区精益管理

智能台区管理通过整合实时运行数据和历史记录，实现了线损的精细管理和优化，为电价异常的处理、线损剖析与控制提供了强大的数据支持。致力于挖掘这些数据的潜在价值，推动管理向智能化和精细化迈进。通过引进无入侵式的负荷识别技术，并结合用户精确负荷识别的监控分析，构建了一套系统化的用户行为识别模型。这个模型通过解析台区用户的负荷特性和行业分类信息，以及他们的用电历史，来刻画独特的用户用电模式。通过区分用户负荷类别，明确客户用电特性，借助大数据的力量，建立负荷特性匹配模型，精确识别各类用户的用电模式。利用无入侵式的负荷识别技术，可以准确识别客户的具体用电负载，以此来有效应对台区电价的异常现象。在配电台区层面，实施了分时、分段的精益化线损管理策略，利用融合终端的边缘计算能力，能在现场进行即时分析，迅速定位并报告低压配电网中的窃电行为。这种方法针对台区线路复杂、用户类型多样、窃电手段日益专业且隐秘的特点，大大减少了人工调查的时间和工作负担，显著提升了反窃电管理的实时性和准确性。

2.2.3数字化主动服务

在智能台区中，凭借全面部署的智能感知单元和融合终端的强大支持，充分挖掘了它们与云端主站的数据协同潜力。这推动了配电服务的数字化革新，显著增强了的主动配电管理效能，实现了故障预测与提前干预。利用低压配电网络的复杂结构信息，包括台区设备的精确位置数据，以及融合终端实时收集的节点运行数据，构建了一种动态的在线阻抗识别模型。这个模型不仅用于实时计算电网各节点的回路阻抗，还能通过对历史故障数据的深度学习，预警潜在的设备问题，从而实现故障的预先预防和维护。融合终端的本地计算优势和处理能力在此发挥了关键作用。它结合了配电台区的电气拓扑自动识别技术、用户到变压器的关联分析，以及精准的地理信息，有力支撑了对故障停电事件的精细剖析。这种分析不仅能够迅速定位故障发生的具体位置，还能实时展示故障影响的地理分布，极大地提高了响应速度和效率。

2.2.4新能源接入管理

随着时代进步与经济增长，电力需求的膨胀日益显著，尤其是在低压侧，负荷压力持续攀升，迫切呼唤电力基础设施的升级扩容。特别是在特定季节和时间点的集约用电场景中，台区过载、电压不稳定以及突发停电等问题频频显现。为应对这种波动性负荷对配电网的潜在冲击，提升其运行效率与稳定性，一种创新的解决方案是构建低压台区的微电网管理系统。微电网通过整合光伏、风能和储能等多种可再生能源，实现了它们之间的有效协同与有序运行，从而减轻了季节性高负荷对配电网安全运行的威胁，确保了系统的稳定和可靠性。通过精心设计的新能源接入策略，可以预防低电压、异常停电和线路故障等问题，进一步提升了低压智能台区的电能质量，使之成为分布式能源高效利用的前沿阵地。在新型电力体系构建的大背景下，智能台区扮演着分布式能源整合者的角色，它不仅能在并网模式下为电网提供或吸收功率，还能独立为本地负荷供电，实现离网模式。同时，它确保了新能源逆变器的稳定运行，并且能无缝切换至不同的运行模式，如从离网向并网转换时，通过逆变器的频谱分析功能，实现柔性控制，防止因相位和幅值偏差引发的瞬时过电压或过电流，从而维护电网的平稳运行。

综上所述，将物联网技术整合到智慧化配电区的构建中，顺应了新时代电力系统建设的需求，同时也贴合了我国当前构建绿色低碳社会的愿景。这有助于优化智能配电区的运行性能和品质，增强电力供应的稳定性和可信度，为新能源的并网提供技术保障。此外，它能革新电网的服务模式，促进我国电力体系的结构性升级。

参考文献

[1]杜石涛.对低压智能台区的一些思考[J].农村电工,2023,31(06):39.

[2]何俊杰,柯洁.基于低压智能塑壳开关的低压台区三相不平衡换相治理方法[J].机电工程技术,2022,51(06):268-271.

[3]王冬阳,张彤,李昭,等.基于电力物联网技术的低压智能台区应用方案[J].价值工程,2022,41(14):114-116.