电力解决方案

配电物联网解决方案

概述:

管理挑战

① 提升主动服务能力：低压设备量大、面广，现有配电自动化方面均缺乏低压配网监测手段；低压配网故障数量占配网故障总量90%以上，缺少自动化应对手段，无法满足故障快速主动处理要求。

② 优化低压管理水平：大量设备管理需要大量感知，大量感知需要分布处理和大数据分析，分布处理需要软件定义终端。

③ 支撑“再电气化”：电源侧分布式电源等新能源就地消纳、消费侧充电桩 等电能替代大量接入，需要低压信息流与电力流紧密结合。

配电物联网特征与内涵

配电物联网划分为云、管、边、端四大核心层级。“云”是云化的主站，实现泛在互联、开 放应用、协同自治和智能决策功能；“管”是主站与终端之间的数据传输通道；“边”是处于网 络边缘的分布式智能代理，拓展了“云”收集和管理数据的范围和能力；“端”是配电物联网架 构中的状态感知和执行控制主体终端单元。

       配电物物联网通过赋予配电网设备灵敏准确的感知能力及设备间互联、互通、互操作功能，构 建基于软件定义的高度灵活和分布式智能协作的配电网络体系，实现对配电网的全面感知、数据 融合和智能应用，满足配电网精益化管理需求，支撑能源互联网快速发展，是新一代电力系统中的配电网的运行形式和体现。

解决方案

总体架构

建立以配电物联网云平台为中心，以智能配变终端为数据汇聚和边缘计算中心， 以低压传感设备为感知设备，以边缘计算和站端协同为数据处理方式的低压电力物联网。

“云”架构

“管”架构

远程通信网

借助现有包括光纤、电力无线专网、无线公网等通信方式， 实现云与边缘节点之间高可靠、低时延、差异化的通信。

 

安全接入通道

红色：表示终端与云平台的业务数据 绿色：表示容器化管理通道，实现对边缘节点 智能配变终端里的容器及APP的升级、卸载、 监测维护操作。 TTU里的加密芯片，执行单芯片双通道协调防 护机制，完成两个通道向云端安全接入平台的 安全认证。

本地通信网

       实现配电物联网海量感知节点与边缘节 点之间灵活、高效、低功耗的通信。

台区侧

        配电变压器桩头测温传感器通过微功率无线与智能配变终端交 互；低压总开关、低压智能断路器、无功补偿装置、环境监测 装置、集中器通过RS485通讯方式与智能配变终端交互。

低压线路侧

       分支箱低压监测单元、低压故指通过电力线宽带载波/LORA/ 无线通讯方式与智能配变终端交互，当低压监测单元、低压故 指与智能配变终端比较靠近时，也可采用RS485通讯方式

用户侧

       低压换相开关、末端低压监测单元、即插即用通信单元通过 电力线宽带载波/LORA/无线通讯方式与智能配变终端交互； 智能电表通过电力线宽带载波方式与集中器交互

 

 

 

边”功能

边缘计算：通过端侧设备数据分布 式计算能力，就近进行数据处理， 将处理结果报送主站，大量的数据 计算处理工作在端侧进行。

站端协同：全部依赖于端设备的边 缘计算也是不可能的，往往端测的 边缘计算只能依赖于台区内部数据， 其计算结果有一定局限性，需要云 化站的进一步处理。因此，站端协同是配电物联网计算和决策实现的 保证。

“端”实现

智能配变终端

       采用硬件平台化、软件APP化方式， 对低压台区信息进行 全采集 ，通过边缘计 算 对 台区全景信息 优先进行本地化分析处理与决策。

 

即插即用通讯单元（物联网适配器）

       基于轻量级物联网平台，快捷实现存量 低压设备的智能化及物联网化，实现低 压设备到智能配变终端的即插即用，通 过智能配电终端到主站的自适应接入， 实现低压设备主动注册及全景感知。

 

低压智能配电开关

?  一二次融合

?  保护、测控、通信、故障定位与隔离一体化

?  支持低压物联网通信规 约和即插即用

 

低压电缆线路故障传感器

?  采集线路电流、电压、 线损、漏电流信号

?  通过故障指示灯显示出 故障线路，方便检修人 员对线路进行检修

低压架空线路故障传感器

? 安装简易方便

? 电压电气量检测和线损 测量，低压侧线路监测 故障上报

? 支持低压物联网通信规 约和即插即用

 

桩温传感器

?  安装在变压器进线侧， 实时测量温升

?  支持无线物联网通信， 安装简便

?  超低功耗设计，长寿命

 

        针对配电设备一二次深度融合、配电自动化设备标准化和智能感知、智能运维业务发展的需求，形成了以DTU分散式安装为核心的环网柜一二次融合整体解决方案及设备。 DTU间隔单元安装在环网柜间隔柜内，就地完成电气和线损量测和故障判断；DTU公共单元除了环网柜各单元的数据汇集和处理，其与间隔单元及其他智能单元配合实现环网柜智能感知、故障定位与研判、设备状态监测与评估，双向信息流即插即用等功能。