當前，能源革命和數(shù)字革命正在深度融合。從技術特征和功能形態(tài)上看，作為能源革命中心環(huán)節(jié)的電網正向能源互聯(lián)網演進。
今年，國家電網有限公司提出建設具有中國特色國際領先的能源互聯(lián)網企業(yè)戰(zhàn)略目標。直接面向電力用戶的配電網也將轉型升級。將配電網與物聯(lián)網深度融合，構建配電物聯(lián)網技術體系，可滿足用戶多元化用能服務需求，支撐能源互聯(lián)網快速發(fā)展。
引入新技術新理念，推動傳統(tǒng)配電網向能源互聯(lián)網演進
作為電網的重要組成部分，配電網直接面向電力用戶，與生產生活息息相關，是保障和改善民生的重要基礎設施，也是用戶對電網服務感受和體驗的最直觀對象。
推動傳統(tǒng)配電網向能源互聯(lián)網演進，機遇與挑戰(zhàn)并存。
一是社會需求不斷變化。分布式電源、儲能、微電網、新能源汽車、新型交互式用能等設備大規(guī)模接入配電網，用戶深度參與互動。用戶對電力的依賴程度越來越高，多元化用能服務需求也在快速增長。配電網需具備對外開放共享合作、整合社會資源、拓展新興業(yè)務的能力，以帶動產業(yè)鏈發(fā)展，助力打造能源互聯(lián)網產業(yè)生態(tài)圈。
二是行業(yè)痛點、難點問題亟待解決。配電網設備規(guī)?？偭看蟆l(fā)展速度快，目前量測覆蓋率不足、設施設備標準化程度不高，配電網一線運維管理人力資源與配電網增長規(guī)模不匹配。現(xiàn)有的監(jiān)測管控手段和資源配置能力不足，無法滿足中低壓配電網精益化管理要求和快速變化的業(yè)務服務需求。
基于上述兩點，配電網需引入“大云物移智”等新技術和新理念，構建以配電網、物聯(lián)網深度融合為導向的配電物聯(lián)網創(chuàng)新技術體系與靈活業(yè)務架構，實現(xiàn)配電網的全面感知、數(shù)據融合和智能應用，從本質上推動配電環(huán)節(jié)業(yè)務模式、服務模式和管理模式不斷創(chuàng)新，全力支撐能源互聯(lián)網快速發(fā)展。
創(chuàng)新打造“云、管、邊、端”配電物聯(lián)網系統(tǒng)
遵循公司能源互聯(lián)網建設布局與智能物聯(lián)體系技術架構，可創(chuàng)新打造“云、管、邊、端”配電物聯(lián)網系統(tǒng)。
●“云”層。重點攻關“云”層微服務架構技術、海量終端接入技術、大數(shù)據分析技術、人工智能分析技術等，實現(xiàn)海量終端連接、系統(tǒng)靈活部署、彈性伸縮、應用和數(shù)據解耦、應用快速上線，滿足業(yè)務需求快速響應、應用彈性擴展、資源動態(tài)分配、系統(tǒng)集約化運維等要求，實現(xiàn)業(yè)務與數(shù)據解耦、資源高效配置，以及數(shù)據對多業(yè)務系統(tǒng)的共享。
●“管”層。應用電力自動化系統(tǒng)IEC 61850標準、IEC通用信息模型（CIM）和物聯(lián)網信息模型，重點攻關物聯(lián)信息模型融合擴展技術、“邊云”和“邊端”通信網絡管理技術、5G網絡在配電物聯(lián)網應用技術，實現(xiàn)通信網絡自組網、設備自發(fā)現(xiàn)自注冊、資源自描述，支撐邊端設備即插即用，滿足配電業(yè)務處理實時性和帶寬需求。
●“邊”層。重點攻關多核、多容器的終端通用軟件平臺技術、多源數(shù)據處理與融合技術、應用程序（APP）信息交互技術、人工智能技術，采用“硬件平臺化+業(yè)務軟件APP化”的技術架構，提高業(yè)務處理的實時性，減輕云平臺的通信和計算壓力；應用軟件定義終端，實現(xiàn)電力系統(tǒng)生產業(yè)務和服務應用功能的靈活部署。
●“端”層。重點研究設備自描述、自發(fā)現(xiàn)、自注冊技術，通過與“邊”和“云”的配合，采用“輕量級物聯(lián)網操作系統(tǒng)+設備業(yè)務應用軟件”的技術架構，采集配電網運行狀態(tài)、設備狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)及其他輔助信息等基礎數(shù)據，并執(zhí)行決策命令或就地控制，同時完成與用戶的友好互動，有效滿足電網生產和服務用戶的需求。
對內提供數(shù)據支撐和平臺化服務，對外滿足用戶多元化需求
配電物聯(lián)網將全面構建配電臺區(qū)及低壓配電網的能源自治生態(tài)體系，可實現(xiàn)臺區(qū)能源自治與電能質量優(yōu)化、線損實時分析與區(qū)域綜合降損、新能源靈活消納與運行智能控制等，對內提供數(shù)據支撐和平臺化服務，對外滿足用戶多元化需求。
臺區(qū)能源自治與電能質量優(yōu)化。配電物聯(lián)網發(fā)揮智能配變終端邊緣計算優(yōu)勢和就地管控能力，統(tǒng)籌協(xié)調換相開關、智能電容器等設備，治理電網的三相不平衡、無功、諧波等電能質量問題；在云平臺分析所有臺區(qū)歷史數(shù)據和區(qū)域特性等數(shù)據，優(yōu)化區(qū)域電能質量智能調節(jié)策略，滿足用戶高質量用電需求。
線損實時分析與區(qū)域綜合降損。配電物聯(lián)網通過智能設備升級和有效覆蓋，就地集成臺區(qū)總表、用戶電表等采集感知設備信息，可實時獲取電壓、電流、有功等關鍵數(shù)據，利用邊緣計算就地開展臺區(qū)線損統(tǒng)計分析，及時上送異常等各類情況至云端后臺，實時監(jiān)管中低壓線損情況，有效支撐線損治理、竊電核查等工作開展。
停電準確定位與精準透明發(fā)布。利用各類智能終端和邊緣計算技術，為用戶提供末端配網事件處理服務，監(jiān)測并主動發(fā)現(xiàn)用電異常情況，制訂解決方案并提供處理服務。結合智能感知的停復電事件，云端自動識別停電影響范圍及重要敏感用戶，自動生成結構化停電信息，并通過短信或微信點對點精準推送信息至用戶，全面提升用電體驗和互動感知能力。
新能源靈活消納與運行智能控制。配電物聯(lián)網可滿足光伏發(fā)電等新能源大量、快速、安全接入需求，協(xié)助用戶管理電源，優(yōu)化設備工作性能，形成符合用戶用能方式的新能源工作策略；實現(xiàn)配網雙向潮流有序化，完成諧波治理及對系統(tǒng)運行方式的靈活調節(jié)，依據云端分析，采用典型控制策略實時控制電源輸出功率，并監(jiān)視、削減諧波影響；有效配合配網故障處理和日常檢修，構建適應高新能源滲透率的配網中、低壓物聯(lián)系統(tǒng)。
新能源汽車有序充電與充電樁布點優(yōu)化。根據邊緣計算節(jié)點的日負荷預測信息、當前區(qū)域用電信息和用戶充電信息，配電物聯(lián)網可實時擬合當天區(qū)域充電曲線，預測用戶充電情況，向用戶反饋充電完成情況；根據分時電價、用戶申請充電模式和預測負荷曲線，提供多種優(yōu)化充電策略，引導用戶選擇適當充電方式，實現(xiàn)充電效益最大化，滿足電網削峰填谷要求，并為后續(xù)充電樁布點優(yōu)化提供支撐。
配電物聯(lián)網對內可為電網規(guī)劃建設、生產運行、電力營銷、企業(yè)管理、供電服務提供數(shù)據支撐和平臺化服務，對外可為電力用戶、分布式能源、新能源汽車、政府及社會提供數(shù)據共享和增值服務。以建設配電物聯(lián)網感知層、網絡層、平臺層、應用層為核心，配電網與物聯(lián)網的深度融合將提升供電服務能力、企業(yè)精益管理能力、配電網源網荷儲協(xié)同發(fā)展能力、新業(yè)務發(fā)展支撐能力，支撐配電網向能源互聯(lián)網邁進，推動配電領域業(yè)務與技術達到國際領先水平。
（作者單位：中國電力科學研究院有限公司）
