智能配用电通信网络的研究

随着智能电网的不断发展,各种新型配用电业务层出不穷,现有配用电通信网络架构不能很好地满足未来配用电业务灵活性、开放性的要求。对新兴的智能配用电业务在通信网络方面的需求进行了分析。提出了基于SDN技术并结合网络虚拟化与融合网关技术的智能配用电通信网络方案,研究了网络的基本架构和涉及的关键技术,最后,对SDN技术在配用电业务中的拓展应用进行了展望。     

用电信息采集系统应用现状及发展趋势

用电信息采集系统是建设智能电网的重要内容。介绍了用电信息采集系统的组成结构,分析了国内外用电信息采集系统的建设现状及应用需求,研究了用电信息采集系统通信技术及主站应用、智能费控、用电信息安全防护等关键技术,重点论述了通信网接入、信息共享与融合、海量数据处理与分析应用、移动作业、基于三网融合的采集技术、智能用电双向交互技术等用电信息采集系统未来的发展方向。     

智能配用电信息交互的典型模式

鉴于多样化业务需求的不断增多,建立与业务需求和系统特征相适应的信息交互模式是实现智能配用电的关键。在分析智能配用电业务需求和系统架构的基础上,提出集成式和一体化这2种典型的智能配用电信息交互方式及相应的部署方式;针对智能配用电的物理通信需求,形成智能配用电通信方式组合方案;结合电力系统信息安全要求,提炼二次系统安全防护体系。通过剖析业务需求、系统架构、信息交互方式及部署方式、物理通信方案和安全防护体系等几个方面情况,建立智能配用电信息交互典型模式。该模式已应用于智能配电网优化调度等实际工程之中。     

泛在物联的配用电优化运行：信息物理社会系统的视角

泛在物联的配用电系统是智能配电网与电力物联网深度融合形成的信息物理社会系统(CPSS)。分析了泛在物联的配用电系统的参与主体及其信息、物理、社会属性,并从物理域、信息域和社会域3个层面探讨参与主体之间的交互影响,并提炼其运行特点,包括物理域中的节点、网络和功能的灵活性;信息域中的泛在感知的不确定性、计算模式的边缘化、开放交互的安全性;社会域中的角色可变性、效用个性化、商业模式多元化。在分析国内外研究动态的基础上,提炼其难点,包括复杂配用电系统的特征识别、社会行为建模与混合仿真、非完全信息的随机博弈框架与应用、融合社会属性的优化问题建模与求解、边缘计算的调度策略与驱动机制、配用电终端物联网的交互安全机制等。在理论层面为信息、物理、社会系统的多学科交叉提供分析探讨,在应用层面为泛在电力物联网和智能电网的建设提供技术支持。     

低功耗广域配用电通信系统架构与软件设计

配用电通信网,作为直接服务于客户的电力系统中低压网络,是智能电网的关键环节,配用电通信网的规划是当前电力通信网络组建的重点和难点。低功耗广域网技术作为物联网领域的新兴热点技术,在功耗、传输距离和网络成本方面弥补现有通信技术的短板,是配用电通信网未来发展的重要支撑技术手段。基于对上述问题的分析,提出了基于低功耗广域网技术的智能配用电网络架构,包含信息采集域、信息传输域和应用服务域,完成了信息采集子系统、信息传输子系统和应用服务子系统的软件流程设计,并在信息采集子系统中细化了信息采集模块与微控制器模块的软件流程。     

低功耗广域配用电通信系统架构与软件设计

配用电通信网,作为直接服务于客户的电力系统中低压网络,是智能电网的关键环节,配用电通信网的规划是当前电力通信网络组建的重点和难点。低功耗广域网技术作为物联网领域的新兴热点技术,在功耗、传输距离和网络成本方面弥补现有通信技术的短板,是配用电通信网未来发展的重要支撑技术手段。基于对上述问题的分析,本文提出了基于低功耗广域网技术的智能配用电网络架构,包含信息采集域、信息传输域和应用服务域,完成了信息采集子系统、信息传输子系统和应用服务子系统的软件流程设计,并在信息采集子系统中细化了信息采集模块与微控制器模块的软件流程。为完善和丰富新技术的应用场景贡献了一定的研究价值。     

智能需求侧管理关键技术研究及发展路线图规划

介绍了智能需求侧管理的概念,包括智能表计、智能微网和智能用电3个部分,并对国内外当前的实施现状进行介绍和分析.从基于智能微网的电能互动相关研究和面向智能用电的信息互动相关研究2个方面,针对国内外学者对于智能需求侧管理的关键技术展开的研究进行归纳和总结.最后根据我国的国情特点对未来智能需求侧管理的技术发展进行路线图规划.     

配电网大数据应用综述

在智能电网的配电侧,安装了难以计数的传感、采集和测量装置的配电自动化系统,含有电网拓扑、设备运维等信息的高级配电管理系统以及与用户互动的需求侧管理系统等多个来源的数据汇集在一起,构成了配用电的大数据环境,这为企业通过挖掘应用支持配网运营决策提供了条件并带来了挑战。论文对配用大数据的应用进行了综述,介绍了配用电大数据的概念、发展和特点,以及大数据在智能用电、数据驱动的新型用电预测技术和协同调度三个方面的潜在应用前景,重点介绍了基于配用电大数据的电网运营驾驶舱技术,同时也给出了云计算、物联网、Hadoop等大数据技术并介绍了相关应用。此外,还阐述了配用电大数据数据处理的实时性、异构多数据源整合和适用于不同结构特征配用电大数据的态势感知与知识提取三个技术难点,并对配用电大数据的发展进行了展望。     

基于智能配变终端的低压台区智能化监控系统设计

正设计了一种基于智能配变终端的低压配电台区智能化监控系统,在智能配电箱中配备智能配变终端用以获取台区内设备的运行状态和用户的用电数据等信息,通过低压配电箱将所收集的台区内设备的运行状态信息和用户的用电信息等传输到系统主站,进而能够对低压配电台区进行智能化监控。     

智能配、用电网通信技术及组网方案

通信信息平台是智能电网的重要支持系统,配、用电通信网一直以来缺乏适用的通信解决方案,成为制约智能电网在配、用电侧应用的瓶颈。分析了智能配、用电通信网的特点及业务发展需求,对无源光网络（passive optical network, PON）、全球微波接入互操作（world interoperability for microwave access,WiMAX）和电力线载波（power line carrier, PLC）等适用通信技术进行了分析,并对其在配、用电通信网中的应用进行了经济技术比较,最后提出了智能配、用电通信网的系统架构和组网技术方案。     

用电信息采集系统与业务应用平台接口设计

用电信息采集系统作为智能用电业务的数据基础和交互核心枢纽,需要克服数据异构性、通信差异性的交互平台。在基于用电信息采集系统架构和各业务应用平台功能的数据交互需求分析的基础上,针对95598门户服务网站、电能服务管理平台、智能楼宇与智能小区系统、营销业务应用系统等智能用电相关业务平台进行了用电信息采集系统的交互接口设计,提出一种在现行平台构架下,业务平台间可行的信息交互方式,为下一步智能用电业务开展和实用化推广提供研究基础,并就目前的发展环境和趋势提出了未来用电平台接口的发展方向。     

基于营配数据融合的智能配用电信息系统架构

考虑营配数据融合的业务需求,兼顾当前配电自动化系统和用电信息采集系统的现状,从功能定位清晰、应用主体明确、数据平台统一等方面设计了跨生产控制大区与管理信息大区的智能配用电一体化主站系统方案。针对配用电设备种类繁多、数量巨大的特点,具体阐述了配电终端和智能电表数据采集方式,重点介绍了基于IEC 61850配电终端的IEC 60870-5-101/104+Web Services映射方式,实现了配电终端的即插即用以减少现场调试、维护工作量,并通过搭建试验系统验证了所提架构及数据采集方案的有效性。     

电力光纤入户的智能小区配用电信息采集系统解决方案

提出基于电力光纤入户的智能小区配用电信息采集系统解决方案,以电力光纤通信方式为主,结合Zigbee通信方式,建立一个实时同步可扩展的通信网络。研制开发了小区配电变压器综合采集仪、三相智能监控终端、多通道采集器、户内智能网关、智能插座、智能空气开关等产品,可以对小区内配电变压器信息、小区公共用电信息、居民电能表信息居民户内分类信息进行完整的信息采集。该小区配用电信息采集系统能够精细化实时采集小区各种用电信息,为小区智能用电提供技术手段,支持供电公司开展居民用户智能用电服务。     

智能配电网技术支持系统的研究与应用

智能配电网通过网络技术和智能控制技术提高能源利用效率和能源供应安全性,提高配电网智能化水平和供电可靠性。结合智能配电网技术发展和地区电网配网自动化系统建设,研究智能配电网技术支持系统的关键技术。介绍地区电网在智能配电网部分关键技术中的研究和实施情况,对包括基于地理信息系统的配电自动化系统建设、基于实时全景信息的配网智能调度运行技术和基于实时数据库的配网数据挖掘技术等关键技术进行分析。对建设试点工作情况和存在问题进行介绍,对智能配电网的建设具有借鉴意义。     

基于分布式发电的智能配电网物理模拟系统研发

随着配电网数字化、网络化与智能化程度的提高,以及微网和分布式发电技术的快速发展,分布式发电和智能用电对智能配电网运行情况的影响也备受关注。介绍一种基于光伏发电、风力发电等分布式发电的智能配电网物理模拟系统,研究各子系统的运行特性、智能配网的保护及控制策略。该系统可用于研究分布式发电、智能用电对智能配电网运行的影响,同时,也可作为培训教学系统使用。     

面向能源互联网的灵活配电系统关键装备与组网形态研究

提出以柔性控制为基础的电能路由器和电能交换器等关键电气装备为核心的能源互联网体系结构,并提出基于信息物理系统融合的电气信息物理系统设备互联参考模型。在此基础上对面向能源互联网的灵活配电系统关键装备——电能交换器的系统结构进行较详细设计,同时对未来基于电能交换器的配电网组网形态进行研究,提出各种应用场景下的多种组网模型。最后设计了面向能源互联网的配用电侧能源局域网基本结构,并对配电网交流直流供电模型进行计算机仿真和物理装置简化试验,论证了可行性和有效性。     

智能配电网技术支持系统的研究与应用

智能配电网通过网络技术和智能控制技术提高能源利用效率和能源供应安全性,提高配电网智能化水平和供电可靠性.结合智能配电网技术发展和地区电网配网自动化系统建设,研究智能配电网技术支持系统的关键技术.介绍地区电网在智能配电网部分关键技术中的研究和实施情况,对包括基于地理信息系统的配电自动化系统建设、基于实时全景信息的配网智能调度运行技术和基于实时数据库的配网数据挖掘技术等关键技术进行分析.对建设试点工作情况和存在问题进行介绍,对智能配电网的建设具有借鉴意义.     

直流配用电系统关键技术及应用示范综述

构建高效、低耗、可靠的多电压等级直流配用电系统是实现直流型源、荷灵活接入和高效匹配的重要途径。随着电力电子技术的发展,直流配用电技术及经济优势逐渐显著。从电压等级序列及供用电模式、直流配用电系统接线及接地方式、直流配用电系统关键装备、系统运行控制、系统保护方法和示范应用6个方面介绍了国内外直流配用电研究的最新进展,对当前理论及应用的不足进行了论述。最后,对直流配用电系统未来研究的重点方向进行了展望。     

面向岸电运营的港口智能用电业务支撑平台设计

通过研究国内外港口岸电应用及运营的发展现状、应用场景及发展需求,分析建设面向岸电运营的港口智能用电业务支撑平台的重要意义。针对港口电网条件下的多样化用电设备需求及新兴的运营服务需求,提出面向港口岸电及其他智能用电设备的用电业务支撑平台系统方案,重点介绍平台系统架构、系统对外接口和未来扩展功能等内容,并基于我国港口发展趋势,对未来港口智能用电业务支撑平台应用进行展望。     

标准信息模型在主动配电网中的应用研究

IEC 61850标准是当前主动配用电系统的研究热点,IEC61850标准提供了变电站自动化系统中功能完善的数据模型,方便该标准在智能电网的其他部分的拓展应用。将其应用到配电网自动化中可以有效地实现配电网自动化中大量设备的互操作和即插即用。针对基于IEC 61850标准的信息模型在主动配电网中的应用问题,提出适用于主动配电网的分层分布式模型,并对主动配电网中常见的电动汽车"充电模块"、光伏模块进行功能分解和模型建立,以及主动配电网中IEC61850的具体映射方式问题进行了理论研究。