泛在電力物聯(lián)網(wǎng)-配網(wǎng)智能化-客戶(hù)需求側(cè)關(guān)系的思考

[摘? 要]：配網(wǎng)智能化的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，本文從配網(wǎng)智能化過(guò)程中面臨的問(wèn)題出發(fā)，論述了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)與配網(wǎng)規(guī)劃的內(nèi)在聯(lián)系，最后結(jié)合客戶(hù)需求側(cè)的實(shí)際需求和前景方向?qū)Ψ涸陔娏ξ锫?lián)網(wǎng)的發(fā)展提出設(shè)想。

[關(guān)鍵詞]：泛在電力物聯(lián)網(wǎng);配網(wǎng)智能化;客戶(hù)需求側(cè)

0引言

2019年國(guó)家電網(wǎng)公司“兩會(huì)”做出全面推進(jìn)“三型兩網(wǎng)”建設(shè)，其中泛電力物聯(lián)網(wǎng)就是打造電力“泛物互聯(lián)”的全網(wǎng)絡(luò)體系，以此實(shí)現(xiàn)電能高效、智能監(jiān)控、智能調(diào)配來(lái)帶動(dòng)客戶(hù)側(cè)需求的擴(kuò)展，帶動(dòng)用電量的增長(zhǎng)、拉動(dòng)圍繞客戶(hù)需求產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)，是電力企業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，也可以說(shuō)是電力的“二次革命”。

配網(wǎng)智能化是泛電力物聯(lián)網(wǎng)、客戶(hù)需求側(cè)的技術(shù)基礎(chǔ)和保障條件。配網(wǎng)智能化要具備：智能配網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、后臺(tái)大數(shù)據(jù)分析、一體化電力設(shè)備模塊集聯(lián)、遠(yuǎn)程集抄采集、后臺(tái)遠(yuǎn)程費(fèi)控、智能后臺(tái)遠(yuǎn)程操作、負(fù)荷智能調(diào)配切改、智能調(diào)峰平谷等功能，才能保障泛電力物聯(lián)網(wǎng)的建立。只有通過(guò)打造泛電力物聯(lián)網(wǎng)才能實(shí)現(xiàn)客戶(hù)需求快速、便捷的相應(yīng)。本文將對(duì)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)-配網(wǎng)智能化-開(kāi)拓客戶(hù)需求側(cè)之間關(guān)系以及如何建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行分析。

一、泛電力物聯(lián)網(wǎng)設(shè)想

建設(shè)電力全網(wǎng)絡(luò)概念，打破傳統(tǒng)電力線(xiàn)路與客戶(hù)內(nèi)線(xiàn)的分界點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)電力線(xiàn)路與客戶(hù)內(nèi)網(wǎng)直連，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)，將該網(wǎng)絡(luò)上所有電力設(shè)備和客戶(hù)用電設(shè)備（包括家用電器）等連在一起，將電力網(wǎng)絡(luò)的末端從電能表擴(kuò)展到客戶(hù)的家用電器設(shè)備上，形成“萬(wàn)物相聯(lián)”。

二、泛電力物聯(lián)網(wǎng)下的配網(wǎng)智能化設(shè)想

（一）當(dāng)前現(xiàn)狀及對(duì)策

當(dāng)前運(yùn)行配網(wǎng)狀況，難以滿(mǎn)足泛電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)條件，急待解決以下問(wèn)題，進(jìn)行針對(duì)性改造。

1.線(xiàn)路產(chǎn)權(quán)分界不清

現(xiàn)狀：配套樓內(nèi)干線(xiàn)、支線(xiàn)產(chǎn)權(quán)屬于為開(kāi)發(fā)商，電能表資產(chǎn)屬于電力公司，電能表安裝樓內(nèi)支線(xiàn)上（開(kāi)發(fā)商資產(chǎn)），造成產(chǎn)權(quán)分界不清;干線(xiàn)、支線(xiàn)故障電力只能投入大量成本越界替開(kāi)發(fā)商維護(hù)，管理和投入錯(cuò)位。

對(duì)策：調(diào)整供電設(shè)計(jì)，以棟門(mén)（普通樓房）為單位、高層以每回路為單位，集中表計(jì)安裝的方式，計(jì)量點(diǎn)設(shè)置在與開(kāi)發(fā)商的線(xiàn)路分界點(diǎn)的電力側(cè)，表后線(xiàn)采取并聯(lián)入戶(hù)方式由開(kāi)發(fā)商敷設(shè)（開(kāi)發(fā)商資產(chǎn)），可解決產(chǎn)權(quán)分界不清問(wèn)題，減少電力公司維護(hù)成本。

新建小區(qū)可通過(guò)修改配套供電設(shè)計(jì)方案解決;已建小區(qū)可視供電豎井地勢(shì)與開(kāi)發(fā)商協(xié)商改造;老舊樓房由電力公司出資改造。

2.接線(xiàn)方式不利于故障處理和負(fù)荷切改均分

現(xiàn)狀：樓內(nèi)干線(xiàn)敷設(shè)便于故障處理，遇干線(xiàn)故障影響整回路所有客戶(hù)斷電，造成客戶(hù)意見(jiàn)和電量損失。樓內(nèi)干線(xiàn)不便于負(fù)荷切改均分，當(dāng)負(fù)荷過(guò)載、三相不平衡時(shí)，只能整回路切改，很難達(dá)到負(fù)荷均分。

對(duì)策：取消樓內(nèi)供電干線(xiàn)、實(shí)現(xiàn)每戶(hù)支線(xiàn)并聯(lián)直接入戶(hù)，當(dāng)負(fù)荷過(guò)載、三相不平衡時(shí)，可按戶(hù)切改負(fù)荷，負(fù)荷平衡相對(duì)準(zhǔn)確。

3.一戶(hù)一表是易受竊電攻擊的“傷口”

現(xiàn)狀：傳統(tǒng)的居民一戶(hù)一表，相當(dāng)于電網(wǎng)里分布大量的易受攻擊的“傷口”，不法之徒有針對(duì)性，挖空心思使用各種手段“繞表、毀表”竊取電能，因竊電不影響其他客戶(hù)利益基本都是“漠不關(guān)心”，又因“傷口”眾多，電力維護(hù)監(jiān)管困難，是個(gè)別線(xiàn)路線(xiàn)損率居高不下的重要原因。

對(duì)策：取消單戶(hù)各自計(jì)量模式，采取“電表下樓集中計(jì)量”或“虛擬表計(jì)共享計(jì)量”（網(wǎng)絡(luò)表）的方法，加大竊電難度或無(wú)表可竊、無(wú)從下手。

4.電能表本地費(fèi)控的局限性

現(xiàn)狀：傳統(tǒng)單戶(hù)計(jì)量模式“根深蒂固”，將電能表視為電網(wǎng)的末端;本地費(fèi)控又在電能表上集成了電量計(jì)費(fèi)、階梯電價(jià)、峰谷平、電量?jī)鼋Y(jié)、各時(shí)段電量等“重?fù)?dān)”，像一個(gè)“閘門(mén)”堵住了電力物聯(lián)入戶(hù)的通道。

對(duì)策：將電能表本地費(fèi)控調(diào)整為遠(yuǎn)程費(fèi)控，將上述本地?cái)?shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、數(shù)據(jù)采集等的“重?fù)?dān)”交由后臺(tái)處理、實(shí)行遠(yuǎn)程費(fèi)控、遠(yuǎn)程控制，才能真正打通電力物聯(lián)網(wǎng)入戶(hù)通道，將電力“觸手”貼緊客戶(hù)、圍繞客戶(hù)推薦多樣化的電費(fèi)套餐、定制電力特色的智能家居，滿(mǎn)足客戶(hù)多樣化需求。

5.居民用電缺少無(wú)功電量計(jì)量

現(xiàn)狀：目前居民用電單相表有功計(jì)量（阻性用電），因歷史居民用電以照明為主，感性用電電器很少，無(wú)功電量忽略不計(jì)。但隨著社會(huì)的發(fā)展，現(xiàn)在居民常用電器如：空調(diào)、電冰箱、吹風(fēng)機(jī)、油煙機(jī)等均屬于電阻性+電感性設(shè)備，電感無(wú)功能耗大約是電阻有功能耗的10%，缺少無(wú)功計(jì)量將造成公司電費(fèi)損失和線(xiàn)損率的提高。

對(duì)策：增加無(wú)功計(jì)量，按照某地區(qū)每年居民用電約98億千瓦時(shí)（以2019年4月數(shù)據(jù)測(cè)算：居民單相表抄表81795萬(wàn)Kwh*12個(gè)月=981540萬(wàn)Kwh）核算電費(fèi)為49億元/年，若增加無(wú)功計(jì)量（49億元*10%）每年可多收電費(fèi)近5億元，降低近10%的線(xiàn)損率。

6.居民用電沒(méi)有無(wú)功補(bǔ)償

現(xiàn)狀：每年“迎峰度夏”空調(diào)負(fù)荷暴增，配網(wǎng)線(xiàn)路負(fù)荷承載岌岌可危，故障處理應(yīng)接不暇。主要是空調(diào)負(fù)荷激增（感性負(fù)荷），因配網(wǎng)線(xiàn)路無(wú)功補(bǔ)償不足，是間接造成線(xiàn)路過(guò)載、超負(fù)荷、著火等故障的重要原因。

對(duì)策：“迎峰度夏”期間，以棟門(mén)（普通樓房）為單位（高層以回路為單位）在居民用電進(jìn)線(xiàn)端（計(jì)量點(diǎn)電力側(cè)）加裝無(wú)功補(bǔ)償裝置，實(shí)行本地?zé)o功補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)截面不變下提高線(xiàn)路承載率，減少故障發(fā)生率，保障線(xiàn)路可靠率，提高售電量、節(jié)約公司維護(hù)成本。

7.遠(yuǎn)程集抄采集技術(shù)存在“短板”

現(xiàn)狀：

（1）目前遠(yuǎn)程集抄采集，以臺(tái)區(qū)為單位安裝集中器，使用電力載波傳輸數(shù)據(jù)智能承擔(dān)，由于電力載波是臺(tái)區(qū)電纜輸電總線(xiàn)-樓內(nèi)供電干線(xiàn)-入戶(hù)電源支線(xiàn)的串聯(lián)傳輸模式，造成數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間長(zhǎng)、售電信息下載成功率低、容易受諧波干擾，只具備基本的電量上傳和下載能力。

（2）目前遠(yuǎn)程集抄采集，不具備遠(yuǎn)程并發(fā)、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)推送、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操作控制、線(xiàn)路實(shí)時(shí)監(jiān)控的能力達(dá)不到泛電力物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)策：

（1）劃小采集單位。取消原將原臺(tái)區(qū)采集，改為普通樓房棟門(mén)采集（高層回路采集）的方式，以棟門(mén)或回路為單位安裝遠(yuǎn)程集中器。規(guī)避了臺(tái)區(qū)電纜輸電總線(xiàn)端載波傳輸串聯(lián)瓶頸、提高傳輸效率，運(yùn)程采集不受臺(tái)區(qū)線(xiàn)路切改的影響。

（2）實(shí)現(xiàn)運(yùn)程采集并聯(lián)。取消樓內(nèi)干線(xiàn)端載波傳輸串聯(lián)方式，新建小區(qū)將樓內(nèi)供電線(xiàn)路干線(xiàn)串聯(lián)改為每戶(hù)并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)并聯(lián)載波傳輸。老舊小區(qū)或供電線(xiàn)路不能并聯(lián)改造的，可采取載波和485傳輸組合方式，在樓內(nèi)供電干線(xiàn)入戶(hù)分線(xiàn)器端加裝485通訊轉(zhuǎn)換器，485通訊轉(zhuǎn)換器并聯(lián)敷設(shè)485線(xiàn)到集中器的方式，繞開(kāi)樓內(nèi)干線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)程并聯(lián)采集。

（3）遠(yuǎn)程采集集中器換裝寬帶載波模塊，提高數(shù)據(jù)傳輸速度。

（二）智能配網(wǎng)“智在數(shù)據(jù)分析、智在設(shè)備平臺(tái)”

1.智能配網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)及大數(shù)據(jù)分析

基于電力線(xiàn)路遙感監(jiān)測(cè)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，建立配網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，解決配網(wǎng)“重電量、輕質(zhì)量”的問(wèn)題，增加電流、電壓、功率因數(shù)、供電諧波、無(wú)功補(bǔ)償、三相平衡等監(jiān)測(cè)參數(shù)。實(shí)際監(jiān)測(cè)網(wǎng)可以采取臺(tái)區(qū)和樓棟的兩級(jí)布置在臺(tái)區(qū)出線(xiàn)和樓棟入線(xiàn)端安裝遙測(cè)監(jiān)控設(shè)備監(jiān)測(cè)到戶(hù)（實(shí)現(xiàn)分段發(fā)現(xiàn)問(wèn)題精準(zhǔn)處理），實(shí)時(shí)采集上述數(shù)據(jù)參數(shù)通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，提前診斷出線(xiàn)路質(zhì)量和可靠度對(duì)客戶(hù)用電量的影響（最終為提高用電量服務(wù)），標(biāo)注出問(wèn)題節(jié)點(diǎn)、便于迅速的處理過(guò)流、過(guò)載、三相不平衡、功率因數(shù)偏低、供電諧波激增等問(wèn)題。

2.配置智能一體化配電設(shè)備平臺(tái)

（1）為滿(mǎn)足配網(wǎng)智能化，建設(shè)智能一體化配電設(shè)備平臺(tái)，設(shè)備負(fù)責(zé)居民樓樓（或一個(gè)回路）負(fù)荷，設(shè)備內(nèi)采用母線(xiàn)化設(shè)計(jì)（可設(shè)計(jì)成母線(xiàn)分段帶旁路，便于負(fù)荷切改），用電負(fù)? ? ?荷側(cè)線(xiàn)路并聯(lián)入戶(hù);母線(xiàn)與每戶(hù)并連接口處安裝計(jì)量表或“虛擬表計(jì)（網(wǎng)絡(luò)表）共享計(jì)量”用以計(jì)量每戶(hù)用電量。

（2）智能一體化配電設(shè)備平臺(tái)，借鑒“蜂巢箱”的設(shè)計(jì)，一塊大屏顯示，支持所帶客戶(hù)掃碼或輸客戶(hù)編號(hào)查詢(xún)用電量及其他用電信息（防止針對(duì)電能表竊電）。

（3）智能一體化配電設(shè)備平臺(tái)，集成配電箱、線(xiàn)路遙感監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程采集集中器、無(wú)功補(bǔ)償、有功和無(wú)功計(jì)量、遠(yuǎn)程操控、視頻安全監(jiān)控等功能。采用模塊設(shè)計(jì)，支持多件平臺(tái)設(shè)備集聯(lián)，各設(shè)備母線(xiàn)具備連接或斷開(kāi)功能（先期建議手動(dòng)調(diào)節(jié)），便于線(xiàn)路負(fù)荷情況，根據(jù)需要負(fù)荷切改、三相調(diào)配、調(diào)峰平谷。

三、泛電力物聯(lián)網(wǎng)下的客戶(hù)需求側(cè)設(shè)想

泛電力物聯(lián)網(wǎng)建成后，便于公司緊緊圍繞客戶(hù)需求，搶占“貼身”市場(chǎng)，擴(kuò)展金融、家居、購(gòu)物、電器、旅游等其他行業(yè)，可以生產(chǎn)各種電力品牌的智能商品，制定推薦電力特色的服務(wù)項(xiàng)目，使客戶(hù)依靠泛電力物聯(lián)網(wǎng)定制各種商品和服務(wù)，實(shí)現(xiàn)電力多元化經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

在泛電力物聯(lián)網(wǎng)的支持下，給客戶(hù)實(shí)現(xiàn)家庭版“快Xiang管家”或“手機(jī)版“快Xiang管家”可借鑒Siri技術(shù)通過(guò)語(yǔ)音響應(yīng)客戶(hù)需求，通報(bào)家中實(shí)時(shí)用電情況和各種設(shè)備的能耗情況、推薦各種生活策略、安排好生活步驟，達(dá)到貼身管家的智能。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文深入地介紹了目前物聯(lián)網(wǎng)的特征和內(nèi)涵。在系統(tǒng)分析了物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)后，提出了物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)的相互關(guān)系，指出了電力物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)重點(diǎn)，最后重點(diǎn)研究了物聯(lián)網(wǎng)在客戶(hù)需求側(cè)的實(shí)際需求和前景方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪洋，蘇斌，趙宏波.電力物聯(lián)網(wǎng)的理念和發(fā)展趨勢(shì)[J].電信科學(xué)，2010（12）：9-14.

[2]陳麒宇.泛在電力物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施策略研究[J].發(fā)電技術(shù)，2019（40）：99-106.

[3]秦緒侖.對(duì)配網(wǎng)建設(shè)智能化的探討[J].電子世界，2011（20）：71-73.

[4]徐峻濱.泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)中的應(yīng)用初探[J].大眾用電，2019（5）：16

作者簡(jiǎn)介

劉濱（1970-），男，本科，工程師，主要研究方向：售電渠道繳費(fèi)技術(shù)及居民用電綜合管理。