新一代智能电能表支撑泛在电力物联网技术研究

泛在物联技术是未来电力能源体系的发展趋势,具备全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新的特点,建设泛在电力物联网是是当前阶段国家电网公司落实“三型两网、世界一流”战略目标的核心任务。文章首先阐述了泛在电力物联网的基本概念、特征;其次,对新一代智能电能表提出了从满足最基本的计量需求设备转型为集计量、通信、数据采集、控制等多功能的新型智慧能源网关的技术需求,并分析新一代智能电能表的功能定位和设计需求;再次,分析新一代智能电能表在电动汽车有序充电、用电负荷特征智能分析、“多表合一”信息采集等支撑泛在电力物联网建设的典型业务应用场景中的应用。最后,支撑泛在物联网工作的开展计划以及未来前景展望。     

智能化电能表与泛在电力物联网

正泛在电力物联网,即充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术,构建具有状态全面感知、信息高效处理和应用便捷灵活特征的智慧服务系统,以实现电力系统万物互联。作为泛在电力物联网末端智能感知单元的智能电能表,除了具备电能计量功能外,还具有设备负荷特征识别、设备状态感知等功能,也可作为网关设备,将关联设备接入泛在电力物联网,受到了市场的普遍关注,成     

泛在电力物联网体系架构及实施方案初探

为应对能源互联网发展对电力系统海量数据全面感知、广泛互联的要求,物联网技术与智能电网深度融合而来的泛在电力物联网概念被提出,成为能源互联网电力领域信息共享网络发展的新思路、新模式、新焦点。首先论述了泛在电力物联网的基本概念与主要特征,构建了由感知层、边缘层、网络层及平台层构成的泛在电力物联网体系架构;其次深入剖析了泛在电力物联网与坚强智能电网、能源互联网之间的协同发展关系;最后从功能模块与建设时序2方面,提出了适应多维业务场景需求的泛在电力物联网实施方案建议。     

泛在电力物联网背景下变电站整体架构设计

提出了具备感知终端海量接入、网络计算集成协作和业务应用按需定制等特点的泛在电力物联网概念,设计了泛在电力物联网背景下包含感知设备层、网络传输层和平台应用层的变电站基本架构,并结合变电站常规业务与发电企业、电网等新业态的实际发展需求,从感知设备层、网络传输层、平台应用层提出了泛在电力物联网涉及的关键技术。     

基于IR46的智能电能表升级技术研究

国际法制计量组织（International Organization of Legal Metrology, OIML）发布了IR46,要求电能表内电能计量功能与非计量功能相互独立、互不影响。电能计量功能属于法制计量部分,不允许软件升级;非计量部分的软件允许升级,但升级不能影响电能计量部分的稳定性和准确性。为满足国内下一代智能电能表在泛在电力物联网中的应用需求,研究了智能电能表非计量功能的升级技术,通过实验验证了升级技术的可行性。     

泛在电力物联网配用电侧智慧感知设备设计

结合国家电网公司泛在电力物联网建设提出的营配业务终端融合工作要求,针对营配业务终端设备功能重叠、数据融合困难、资源浪费等一系列问题,提出电网配用电侧智慧感知设备设计方案,从硬件设计、关键技术设计、非计量功能应用设计等方面对方案进行分析,并通过实例证明新方法可以实现营配设备的泛在接入及非计量业务深化应用,对公司泛在电力物联网智慧物联体系业务融合尝试具有重要意义。     

智能电力物联网功能架构体系设计及创新模式探讨

电力物联网是实现电力系统和能源互联网的核心链接纽带,从而支撑能量流、信息流、业务流和价值流的有机融合。尤其在大数据、人工智能及能源革命发展大趋势下,为推动电力物联网科学合理智能化建设和技术发展,文章对智能电力物联网功能架构体系及创新模式进行了探讨。首先,从信息物理融合角度,提出了智能电力物联网的基本概念及建设目标,核心是智能一次物理系统与智能二次信息系统的深度融合。其次,详细阐述了智能电力物联网功能架构,主要包含物理层、感知层、网络层、平台层、应用层和交互层。进而,提出了智能电力物联网的技术体系,分别从一次物理设备智能化、二次信息系统智能化和业务应用智能化3个层面展开了关键技术阐述。最后,给出了智能电力物联网协同创新及生态圈建设模式。文章为智能电力物联网的标准化及规范化建设,提供了一定的参考和建议。     

泛在电力物联网智能感知关键技术发展思路

智能感知是泛在电力物联网的数据入口,在泛在电力物联网建设中扮演着极其重要的角色。该文通过抽象化泛在物联网的信息论表述,量化比较了泛在电力物联网在数据传输容量上的优势,综合估算了智能感知网络规模,预测需要在此基础上解决海量异构多源数据融合、信息安全防护等问题。探讨了泛在电力物联网边缘算法的可分解性与下沉系数,定义了描述边缘算法可分解程度的范式,举例电力常用算法在泛在物联网边缘分解后的计算效率。讨论了智能感知在时空、类型、准确度的信息增益,以此为数学前提分别叙述了泛在电力物联网智能感知技术在通信网络、边缘计算、深度感知3个维度的发展思路,在此基础上讨论了泛在电力物联网的实际应用场景。     

泛在电力物联网下的配电网典型配置模式研究

泛在电力物联网是传统工业技术与以物联网为代表的新一代信息通信技术深度融合而产生的一种新型电力网络运行形态。配电网是泛在电力物联网建设中极为关键且能够快速见效的重要组成。文章研究泛在电力物联网下的配电网典型配置模式,通过对配电网中低压设备的全域识别及设备间广泛互联,实现配电网状态全面感知、数据融合和智能应用,使得配电网运行更安全、管理更精益、投资更精准、服务更优质。文章给出的配电网"站-线-台-户"的典型配置模式覆盖广泛、易于扩展,为泛在电力物联网建设提供了参考。     

泛在电力物联网引领未来

<正>物联网是基于互联网、广播电视网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络,其核心技术体系包括设备编码技术、设备识别技术、通信技术、传感技术和加密解析技术等方面。随着物联网技术向电网领域的引入,电力物联网的理念和应用不断涌现。我国在2010年就已经开始了关于电力物联网的基础理论及应用技术研究,电力物联网是物联网在智能电网中的应用,主要分为感知层、网络(传输)层、平台(数据)层和应用层四层架构。国家电网有限公司提出的"泛在电力     

以IR46电表测试为例的硬件检测综述

随着泛在电力物联网概念在电网建设中的不断推行,以智能电表为代表的电力物联网末端智能感知设备面临着越来越多的新要求。因此,关于符合IR46国际标准的智能电表的设计和测试受到了广泛的关注。智能电表的设计过程需要使用硬件测试技术进行完善设计和质量验证。以IR46电表的硬件测试过程为例,对同类产品的硬件测试问题进行了综述,并结合IR46电表的特点进行了分析。通过探讨新一代智能电表的硬件测试技术,为泛在电力物联网的推进做出了必要研究。     

基于层次分析法的智能电表器件选型

智能电表是智能电网的终端,它除了具备传统电表基本的计量功能之外,为了适应新能源与智能电网的使用,还具备通信功能、故障预测、相位检测等智能化功能。但是,关于智能电表的基本核心器件的选型,目前还没有统一的标准,基于此,本文提出一种基于层次分析法的对智能电表元器件选型方案,该方案依据智能电网的发展需求和业务特征,具体分析了智能电网对智能电表的功能需求,并分别针对智能电表具体功能模块的需求特性设置准则层,从而选择出该智能电表所需最优的元器件,为智能电表元器件选型提供科学化依据,支撑智能电网的发展。     

泛在电力物联网发展形态与挑战

泛在电力物联网是当前智能电网发展的一个重点方向。首先,总结了泛在电力物联网的主要作用和价值体现;其次,从智能电网各个环节概述了物联网技术在电力领域的已有研究和应用基础;进而,构思并提出了泛在电力物联网的发展形态,包含现阶段智能电网、透明电网和零边际成本电网3个阶段的技术发展趋势,为泛在电力物联网建设的深化提供一些思路;最后,提出泛在电力物联网的若干技术挑战,为泛在电力物联网的未来研究提供参考。     

满足R46国际建议的新一代智能电能表法制计量分离研究

针对R46国际建议中提出的对电能表内部法制计量功能部分与非法制计量功能部分分离的要求,通过介绍R46国际建议中的相关要求,并对目前业内存在双芯电能表方案、单芯双核电能表方案、分体式电能表方案进行了详细的分析和对比。在此基础上了,提出了一种采用基表、主控板、模块构成的新一代智能电能表设计方案。该方案通过功能划区,较好地实现了计量功能部分的独立,能够兼容目前的计量自动化系统架构。采用灵活的模块化设计,方便进行更换升级,能够适应未来电力业务应用的需要。     

基于物联网的智能电网信息化建设研究

物联网能够实现信息感知、可靠传输及高效信息处理,是电力系统信息化技术发展的趋势。基于智能电网输电、变电、配电、用电的业务需求,探讨了电力物联网的框架结构、功能应用和关键技术。电力物联网将电网侧设备在网络上实现一一映射,实现自我标识、全面感知和智能处理,为电网智能化建设提供可行的解决方案。最后探讨了面向智能电网的物联网技术在未来与智能电网深入渗透中面临的挑战。     

基于物联网的高级量测体系的设计

作为智能电网的核心组成部分——高级量测体系,目前我国对其研究正处于探索阶段。为此提出并采用物联网技术,为智能电网设计出一套全新的基于物联网的高级量测体系。本文详细阐述了其系统结构原理、主要功能模块设计及程序设计。实践结果表明利用该量测体系,实时监测、显示用户的用电参数、电网工作状态与故障诊断,实现了电力用户、电表、电网公司每两者间的双向无线通信。从而推动现代智能电网的建设与发展,并更进一步提升电网公司管理水平与服务水平。     

考虑IEC标准的用户侧电力物联网体系架构研究

用户侧的负荷设备及负荷管理系统如何接入到泛在电力物联网（ Internet of Things， IoT)平台是当前电力物联网建设亟需解决的问题之一。文章在分析用户侧负荷设备物联网系统、抄表系统的组成架构基础上，参照国际电工委员会等标准组织发布的智能电网标准及物联网标准，提出了用户侧电力物联网的体系架构，该架构支持用户侧负荷聚合系统、用户能源管理系统及用户负荷自动控制系统与泛在电力物联网的融合，并以需求响应业务为例介绍了电网互动业务在用户侧电力物联网环境中的执行过程。文章同时提出了用户侧物联网信息交换接口的标准化需求，以满足电网运行及需求侧管理过程中信息交换的需要。     

泛在电力物联网建设下的电能替代精益管理模式创新研究

用户侧用能设备的泛在接入、数据融合共享是泛在电力物联网建设的重点方向之一。未来,数据驱动的业务发展将成为必然。基于浙江省电能替代业务创新开展情况,探索数据驱动的电能替代工作开展方式,提出电能替代精益管理模式,为泛在电力物联网发展背景下的电能替代工作实施提供参考。     

单相智能费控光纤网络电能表的设计与应用

在泛在电力物联网建设的大背景下,采用先进通信技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互,具备电网状态全面感知、信息高效处理与应用便捷灵活特征的目标对电能数据采集终端提出了新的要求。本文介绍了一种新型单相智能费控光纤网络电能表(专利名多功能一体化电度表)的组成架构、原理及用电信息采集与处理系统实现。通过实际测试,基于单相智能费控光纤网络电能表构建的用电信息采集系统可提供充足有效的信息和数据支撑,成为电力大数据的一个生长点,具有重要应用价值。     

一种电能计量装置及远程在线监测系统的设计

针对国家电网公司对国网智能电表自动化检验的需求,本文介绍了一种全新的电能计量装置远程在线监测系统。该监测系统可对已投入使用的电能计量设备进行在线监测、故障判断和记录分析,它是集信号、数据采集与处理、数据库管理、现场电能表误差自动校验、二次回路状态监测、报警、通信于一体的远程监测系统。该监测系统可靠性好,功能强,具备较高的竞争力,对用电大户和各变电站都有很好的应用价值。