基于智慧物联体系的配电台区建设

胡健民 ,胡可涵 ,傅强 ,缪刚

国网新疆电力有限公司乌鲁木齐供电公司  830022

摘要：物联网智能系统应用于配电所区域建设，提高了配电网平台的智能化水平和配电网巡检自动化水平，有力地支持了配电平台的改造升级和智能化整合。作者从目标体系结构、信息安全、业务系统协调、典型通信网络四个方面分析总结了物联网智能系统在智能配电无线通信领域的应用。

关键词：智慧物联体系；配电台区；建设策略；

引言

供配电系统作为数据中心的核心系统，承担着数据中心内所有设备的电力支持。近些年随着数据中心建设规模的不断扩大，供配电系统涉及到的设施种类和设备数量不断增多，以及政策、规范、标准对数据中心在节能环保等方面的高标准要求，大大增加了数据中心运维人员的工作复杂程度。如何提高运维效率和降低能耗，优化运维模式已成为数据中心行业亟待解决的问题。在此背景下，供配电系统智慧化应用成为本文探讨的重点。

1目标架构

（1）感知层。包括收敛检测和边缘终止级别。汇聚层边缘主要由智能汇聚终端、能量控制器等设备(以下统称为台湾地区集成终端)组成。融合层通过HPLC、无线与芯片等通信网络，将传感器采集的数据融合到台湾的融合终端中。同时，利用区域一体化终端边缘计算平台，在符合实时数据采集、实时处理和现场分析要求的范围内，实现区域自治传感器数据的集成、边缘计算和返回。终端识别层主要由微处理器无线传感器、普通无线传感器、电缆传感器等监控设备组成。主要收集电网设备的运行状况、环境数据、视觉信息和运行信息，确保全面了解设备状况，快速响应需求。(2)网络层。由无线网络(共享网络和专用网络的APN)、光纤有线网络和相关网络设备组成，在设备端提供高可靠性、高安全性和高带宽的数据链路。(3)平台层。它主要由物联网管理平台和电网资源利用业务中心部门组成。物联网管理平台是连接终端和业务应用的节点。负责设备访问、物联网管理服务的管理和控制、实时识别、实时管理、物联网感知终端的聚集和部署，实现源网络的负载和存储平衡。沉淀电网业务中心具有共性，形成企业级共享服务中心，为公司核心业务处理提供共享服务等。(4)应用层。主要由专业核心业务应用系统组成。基于物联网管理平台，提供设备监控、设备管理、应用程序管理等功能(界面)。从而实现对各种智能设备的有效控制。利用电网资源服务中心和数据中心的微服务共享，在配电站的管理和运营层面建立智能系统。

2应用新技术

近年来，云计算、大数据、物联网技术发展迅速，可将这些新技术运用在配电系统的智能化中。智能电能表和传感器将实时获取用户的用电信息，对这些数据采用大数据分析方法进行分析并与历史数据对比，为智能配电系统提供决策支持，还可以通过云计算对平台上的数据进行扩展，以有效管理电力系统的信息。

3智能变配电系统

(1)日常巡检周期性长。数据中心供配电系统容量大、设备多，且多为多层配置，变配电房间相对分散，设备巡检需要消耗大量的人力和时间。(2)变配电系统各子系统数量多，监测功能单一、系统间联系性不足。(3)无法提前预警或诊断变配电系统各元器件的运行状态，运行隐患不能及早发现。数据机房投产使用后，运维人员很难利用人工手段判断系统设备的健康状态，无法利用提前预警方式来提高供配电系统的可靠性。(4)故障发生后无法快速解决和恢复问题。传统的配电系统缺乏必要的设备数据监测、采集和监测系统，故障发生时需要手动调试和分析，因此排水需要很长时间，影响系统可靠性。(5)备件不能与供配电系统设备的实际操作一起配置。传统的配电装置备件管理一般是根据运营和运营经验以及人工维护会计编制的，不符合系统的实际要求。

4业务系统协同

站聚合终端是分布式智能互联网系统中数据聚合、边缘计算和应用集成的中心。信息节点和物理节点的集成。通过收集、通信、计算和分析功能，支持不同业务系统的数据交互和业务集成。所有业务系统都提供基于集成电网服务、资源、业务中心站的数据集成和共享。站聚合终端是集电气信息采集、设备状态监控和通信网络建设、本地分析和决策、主站通信、联合计算功能于一体的智能终端设备。

5配电自动化

电力分配自动化是将计算机技术、数据通信技术、管理技术、现代设备和管理相结合的综合性信息管理。提高电力可靠性，提高电力质量，为用户提供高质量的供电服务，降低运营成本和运营商劳动强度，自动采集和分析电力，馈线分段断路器的测量和控制，电容器组输出的自动调整，用户负载监控，配电网控制系统中的远程抄表。另外，配电柜内计量装置除可以自配置外，还可以采用插入式接线柱连接电能表，适应目前国家对计量装置的要求，无须人工走线连接电能表。

6智慧运维模式

新一代的数据中心智慧运维模式利用物联网、大数据技术，通过数学建模、人工智能自助学习等手段，将人、技术、流程、数据四个要素有机融合，可实现数据中心运维管理的智慧化。供配电系统的智慧化运维，要求设备采用开放式、易于扩展的体系架构。供配电系统中的设备均可进行数字化升级迭代，在整体的架构上，分为云端应用层、控制系统层、网络通讯层和现场设备层。

7远程通信

长途通信网络基本满足物联网管理平台与站聚合终端之间高可靠性、低时延和区分的通信要求，具有数据量大、复盖面大、双向通信可靠的特点。低压配电远程通信网基本为4G，可在配电光纤网和专用电力无线通信网的复盖范围上灵活切换。

8结束语

目前，数据中心智慧运维的应用仍处于初级探索阶段，本文探讨的供配电系统实现智慧运维的方式，仅基于智能配电系统和中压电源自动控制系统进行分析。未来，随着人工智能、5G、物联网、云计算等新一代信息技术的进一步发展和传统的数据中心供配电系统的融合，智慧运维必将在硬件设备智慧化和数据模型智慧化两个方面得到进一步提升。一体化智慧运维管理平台的建成必将提高数据中心的运维效率、降低运营成本，为实现数据中心无人化管理奠定良好的基础。

参考文献

[1]于凯,郭成光,杨学静,康伟.基于智慧物联体系的配电台区建设[J].农村电工,2022,30(01):38-39.

[2]于凯,郭成光,杨学静,康伟.基于智慧物联体系的配电台区建设[J].农村电气化,2021(11):5-7.

[3]段祥骏,王金丽,冯德志,李运硕,寇凌峰,王利,赵晓龙.配电台区建设与改造智能决策系统设计和实现[J],2017,41(08):2709-2715.