當(dāng)前，能源革命和數(shù)字革命正在深度融合。從技術(shù)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(wǎng)正向能源互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)。
今年，國家電網(wǎng)有限公司提出建設(shè)具有中國特色國際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)。直接面向電力用戶的配電網(wǎng)也將轉(zhuǎn)型升級。將配電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)深度融合，構(gòu)建配電物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系，可滿足用戶多元化用能服務(wù)需求，支撐能源互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展。
引入新技術(shù)新理念，推動傳統(tǒng)配電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)
作為電網(wǎng)的重要組成部分，配電網(wǎng)直接面向電力用戶，與生產(chǎn)生活息息相關(guān)，是保障和改善民生的重要基礎(chǔ)設(shè)施，也是用戶對電網(wǎng)服務(wù)感受和體驗(yàn)的最直觀對象。
推動傳統(tǒng)配電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)，機(jī)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(wǎng)、新能源汽車、新型交互式用能等設(shè)備大規(guī)模接入配電網(wǎng)，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(wù)需求也在快速增長。配電網(wǎng)需具備對外開放共享合作、整合社會資源、拓展新興業(yè)務(wù)的能力，以帶動產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，助力打造能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。
二是行業(yè)痛點(diǎn)、難點(diǎn)問題亟待解決。配電網(wǎng)設(shè)備規(guī)?？偭看?、發(fā)展速度快，目前量測覆蓋率不足、設(shè)施設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，配電網(wǎng)一線運(yùn)維管理人力資源與配電網(wǎng)增長規(guī)模不匹配?，F(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(wǎng)精益化管理要求和快速變化的業(yè)務(wù)服務(wù)需求。
基于上述兩點(diǎn)，配電網(wǎng)需引入“大云物移智”等新技術(shù)和新理念，構(gòu)建以配電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)深度融合為導(dǎo)向的配電物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新技術(shù)體系與靈活業(yè)務(wù)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的全面感知、數(shù)據(jù)融合和智能應(yīng)用，從本質(zhì)上推動配電環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)模式、服務(wù)模式和管理模式不斷創(chuàng)新，全力支撐能源互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展。
創(chuàng)新打造“云、管、邊、端”配電物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
遵循公司能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)布局與智能物聯(lián)體系技術(shù)架構(gòu)，可創(chuàng)新打造“云、管、邊、端”配電物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
●“云”層。重點(diǎn)攻關(guān)“云”層微服務(wù)架構(gòu)技術(shù)、海量終端接入技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、人工智能分析技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)海量終端連接、系統(tǒng)靈活部署、彈性伸縮、應(yīng)用和數(shù)據(jù)解耦、應(yīng)用快速上線，滿足業(yè)務(wù)需求快速響應(yīng)、應(yīng)用彈性擴(kuò)展、資源動態(tài)分配、系統(tǒng)集約化運(yùn)維等要求，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)解耦、資源高效配置，以及數(shù)據(jù)對多業(yè)務(wù)系統(tǒng)的共享。
●“管”層。應(yīng)用電力自動化系統(tǒng)IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)、IEC通用信息模型（CIM）和物聯(lián)網(wǎng)信息模型，重點(diǎn)攻關(guān)物聯(lián)信息模型融合擴(kuò)展技術(shù)、“邊云”和“邊端”通信網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)、5G網(wǎng)絡(luò)在配電物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)、設(shè)備自發(fā)現(xiàn)自注冊、資源自描述，支撐邊端設(shè)備即插即用，滿足配電業(yè)務(wù)處理實(shí)時性和帶寬需求。
●“邊”層。重點(diǎn)攻關(guān)多核、多容器的終端通用軟件平臺技術(shù)、多源數(shù)據(jù)處理與融合技術(shù)、應(yīng)用程序（APP）信息交互技術(shù)、人工智能技術(shù)，采用“硬件平臺化+業(yè)務(wù)軟件APP化”的技術(shù)架構(gòu)，提高業(yè)務(wù)處理的實(shí)時性，減輕云平臺的通信和計算壓力；應(yīng)用軟件定義終端，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)生產(chǎn)業(yè)務(wù)和服務(wù)應(yīng)用功能的靈活部署。
●“端”層。重點(diǎn)研究設(shè)備自描述、自發(fā)現(xiàn)、自注冊技術(shù)，通過與“邊”和“云”的配合，采用“輕量級物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)+設(shè)備業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件”的技術(shù)架構(gòu)，采集配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)及其他輔助信息等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，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(wǎng)生產(chǎn)和服務(wù)用戶的需求。
對內(nèi)提供數(shù)據(jù)支撐和平臺化服務(wù)，對外滿足用戶多元化需求
配電物聯(lián)網(wǎng)將全面構(gòu)建配電臺區(qū)及低壓配電網(wǎng)的能源自治生態(tài)體系，可實(shí)現(xiàn)臺區(qū)能源自治與電能質(zhì)量優(yōu)化、線損實(shí)時分析與區(qū)域綜合降損、新能源靈活消納與運(yùn)行智能控制等，對內(nèi)提供數(shù)據(jù)支撐和平臺化服務(wù)，對外滿足用戶多元化需求。
臺區(qū)能源自治與電能質(zhì)量優(yōu)化。配電物聯(lián)網(wǎng)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(diào)換相開關(guān)、智能電容器等設(shè)備，治理電網(wǎng)的三相不平衡、無功、諧波等電能質(zhì)量問題；在云平臺分析所有臺區(qū)歷史數(shù)據(jù)和區(qū)域特性等數(shù)據(jù)，優(yōu)化區(qū)域電能質(zhì)量智能調(diào)節(jié)策略，滿足用戶高質(zhì)量用電需求。
線損實(shí)時分析與區(qū)域綜合降損。配電物聯(lián)網(wǎng)通過智能設(shè)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(shè)備信息，可實(shí)時獲取電壓、電流、有功等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，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(shí)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(zhǔn)確定位與精準(zhǔn)透明發(fā)布。利用各類智能終端和邊緣計算技術(shù)，為用戶提供末端配網(wǎng)事件處理服務(wù)，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(wù)。結(jié)合智能感知的停復(fù)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(jié)構(gòu)化停電信息，并通過短信或微信點(diǎn)對點(diǎn)精準(zhǔn)推送信息至用戶，全面提升用電體驗(yàn)和互動感知能力。
新能源靈活消納與運(yùn)行智能控制。配電物聯(lián)網(wǎng)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(shè)備工作性能，形成符合用戶用能方式的新能源工作策略；實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)雙向潮流有序化，完成諧波治理及對系統(tǒng)運(yùn)行方式的靈活調(diào)節(jié)，依據(jù)云端分析，采用典型控制策略實(shí)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(wǎng)故障處理和日常檢修，構(gòu)建適應(yīng)高新能源滲透率的配網(wǎng)中、低壓物聯(lián)系統(tǒng)。
新能源汽車有序充電與充電樁布點(diǎn)優(yōu)化。根據(jù)邊緣計算節(jié)點(diǎn)的日負(fù)荷預(yù)測信息、當(dāng)前區(qū)域用電信息和用戶充電信息，配電物聯(lián)網(wǎng)可實(shí)時擬合當(dāng)天區(qū)域充電曲線，預(yù)測用戶充電情況，向用戶反饋充電完成情況；根據(jù)分時電價、用戶申請充電模式和預(yù)測負(fù)荷曲線，提供多種優(yōu)化充電策略，引導(dǎo)用戶選擇適當(dāng)充電方式，實(shí)現(xiàn)充電效益最大化，滿足電網(wǎng)削峰填谷要求，并為后續(xù)充電樁布點(diǎn)優(yōu)化提供支撐。
配電物聯(lián)網(wǎng)對內(nèi)可為電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)行、電力營銷、企業(yè)管理、供電服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐和平臺化服務(wù)，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(jù)共享和增值服務(wù)。以建設(shè)配電物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層為核心，配電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的深度融合將提升供電服務(wù)能力、企業(yè)精益管理能力、配電網(wǎng)源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)展能力、新業(yè)務(wù)發(fā)展支撐能力，支撐配電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)邁進(jìn)，推動配電領(lǐng)域業(yè)務(wù)與技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
（作者單位：中國電力科學(xué)研究院有限公司）
