泛在电力物联网 智能电网 智能传感器

　　国家电网有限公司日前发布消息，对建设泛在电力物联网作出全面部署安排。根据安排，到2021年，国家电网拟初步建成泛在电力物联网，基本实现业务协同和数据贯通，初步实现统一物联管理，支撑电网业务与新兴业务发展。

　　泛在电力物联网就是围绕电力系统各环节，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，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统，包含感知层、网络层、平台层、应用层四层结构。

　　伴随新能源电网接入比例提高与电改不断纵深推进的背景，传统电网与电力企业面临外部更大竞争压力同时传统设备难以匹配新能源波动性，缺乏与外部环境互动的劣势也使企业难以满足用户更多新增需求。智能电网与泛在电力物联网的两网融合是建设能源互联网不可或缺的环节，当前我国智能电网已发展10年有余，重点建设泛在电力物联网迫在眉睫，国家电网也将承担这项重任。

　　作为实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知等特征的智慧服务系统，泛在电力物联网由国家电网层面统一推动，有望加速推进相关企业的业务拓展。泛在电力物联网涉及终端信息收集器(传感器、RFID等)、边缘计算、通信网、云平台、人工智能五个层次。随着泛在电力物联网投资速度加速推进，相关产业链上的企业将持续受益。

　　随着国家电网改革政策的逐步推进和落实，AcrelCloud-1000变电所运维云平台运用互联网和大数据技术，为电力运维公司和售配电公司提供变电所运维云平台。该平台基于WEB开发，使用云平台，手jiAPP作为连接运维单位和用电企业的纽带，实时全方位的监视用户配电系统的运行状态和电量数据，为用户提供更好的运维服务。平台提供用户概况、电力数据监测、电能质量分析、用电分析、日/月/年用能数据报表、异常事件报警和记录、运行环境监测、运维派单等功能，并支持多平台、多终端数据访问。

　　物联网应用于智能电网是信息通信技术发展到一定阶段的结果，其将有效整合通信基础设施资源和电力系统基础设施资源，提高电力系统信息化水平，改善电力系统现有基础设施利用效率，为电网发、输、变、配、用电等环节提供重要技术支撑。

　　电力物联网融合了通信、信息、传感、自动化等技术，在电力生产、输送、消费、管理各环节，广泛部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种智能感知设备，采用基于IP的标准协议，通过电力信息通信网络，实现信息安全可靠传输、协同处理、统一服务及应用集成，从而实现电网运行及企业管理全过程的全景全息感知、互联互通及无缝整合。根据物联网技术特点及智能电网发展要求，电力物联网应具备如下5个基本特征：

　　全面感知：对电力生产、输送、消费、管理各环节信息的全面智能识别，在信息采集、汇聚处理基础上实现全过程、资产全寿命、客户全方位感知。

　　IP互联：传感器之间、传感器与应用系统之间通过电力物联网标准化通信协议与通信网络，实现信息有效传递与交互。

　　可靠传输：利用电力光纤、载波、无线专网、互联网等，实现感知层和应用层之间的可靠信息传递。

　　智能处理：综合运用高性能计算、人工智能、分布式数据库等技术，进行数据存储、数据挖掘、智能分析，支撑应用服务、信息呈现、客户交互等业务功能。

　　IT融合：成为企业IT架构的延伸，完善补充企业IT架构，同时作为企业IT架构*重要的组成部分之一，与企业IT架构高度融合。

　　智能电网和物联网是目前学界与业界的两个研究热点，两者在内涵、特征、实现手段等方面有着非常紧密的联系：

　　**，智能电网作为物联网的重要应用领域，可实现物联网技术不同程度的应用。现有的调度自动化、调控一体化、用电信息数据采集等系统，都是不同形态的物联网应用。

　　第二，物联网技术是智能电网的重要支撑技术，可以为智能电网带来多方面价值，可全方位提高智能电网各个环节的信息感知深度和广度，提升电力系统分析、预警、自愈及防范灾害的能力，提升电网安全运行水平，实现智能电网“电力流、信息流、业务流”的高度融合，以及电力从生产到消费各环节的精细化管理，达到节能降耗、经济高效的目的。

　　第三，智能电网与物联网的深度融合，可以带动智能终端、智能传感器、信息通信设备、电力芯片、软件以及运行维护产业的发展。

　　虽然物联网技术在智能电网中已有不同程度的应用，但电力物联网还处在发展初期，存在诸多不足，主要体现在3个方面：

　　**，部分场景监测数据较少，对装置及系统状态、环境没有形成全面感知，传感器标准化、实用化水平有待提升。第二，已有应用系统通信方式及规约不统一，难以实现数据的规范化汇集、传输，建设模式不经济，终端接入通信网络未达到电力物联网对通信能力及可靠性的要求。第三，已有应用系统按专业各自独立建设，支撑数据分散，尚未形成统一数据服务和应用平台。

　　电力物联网建设进展与前景

　　基于“统一规划、统一标准、统一组织、统一实施”的原则以及SG-ERP总体架构，国家电网公司电力物联网建设集中了公司系统内电力物联网核心攻关团队及优势资源，进行规划研究、标准制定、产品开发、产品验证，并通过建立应用示范，逐步推广物联网应用，实现与智能电网的同步建设。

　　公司电力物联网建设旨在深入研究电力物联网内涵及电网应用特点的基础上，制定电力物联网发展规划及研究框架，实现与智能电网同步建设、覆盖公司供电范围的全景全息电力物联网，为“三集五大”体系建设提供支撑。

　　电力物联网可以提供对电网基础运行业务和企业现代化运营模式的全方位支撑，重点围绕电力物联网感知层、网络层及应用层展开：感知层重点研究统一的信息模型，具体包括统一标识、统一语义、统一数据表达格式、安全防护等，形成相关标准规范，研发系列传感器、传感芯片、标准化通信模块及信息格式转换设备等。网络层重点研究并制定统一通信规约，研发标准化通信芯片、无线通信装置、骨干网通信装置、标准化接入网关、网管系统等，引入多种融合通信技术，丰富通信手段，解决信息中远距离可靠传输问题。应用层重点研究基于SG-ERP架构的物联网统一数据模型，实现数据存储管理及统一服务，开发电力物联网综合应用平台，为现有业务系统及应用服务提供支撑。

　　近期，国网电力科学研究院物联网技术中心牵头申报了2013年国家科技重大专项课题“多业务环境下物联网海量信息能力平台架构、关键技术研究与试验验证”，2012年国家发改委物联网技术研发和产业化专项课题“电力物联网、传感器通信装置、芯片及处理系统研发及产业化”，以及发改委国家智能电网物联网应用示范工程，为公司在电力物联网关键技术研发及产业化领域奠定了基础，有助于推进物联网与智能电网同步建设、深度融合。

　　按照规划，到2015年，电力物联网核心技术研发与产业化、关键标准研究与制定、产业链条建立与完善、重大应用示范与推广等将取得显著成效，初步形成驱动、应用牵引、协同发展、多方共赢的电力物联网产业发展格局。具体包括：

　　技术创新能力显著增强。攻克一批电力物联网核心关键技术，在感知、传输、处理、应用等技术领域取得重要研究成果;研究制定国家、行业和企业标准;推动公司电力物联网研发运维中心、产业基地等创新载体建设，为形成持续创新奠定基础。

　　初步完成产业体系构建。形成较为完善的电力物联网产业链，培育和发展电力物联网研发、生产、工程服务及运维骨干企业，初步形成门类齐全、布局合理、结构优化的电力物联网产业体系。

　　应用规模与水平显著提升。广泛应用于智能电网各环节，形成较为成熟的、可持续发展的、统一的电力物联网建设及运营模式，实现电力物联网与智能电网同步建设。全面开展电力物联网综合应用及公共服务平台建设，实现智能电网与物联网的全面融合。

　　关键词：变电所运维云平台，售配电公司，APP

　　1、引言

　　安科瑞电气股份有限公司AcrelCloud-1000变电所运维云平台正是基于这样的背景而研发，为电力运维公司和售配电公司提供与用户变电所连接互动的平台，便于运维和售电公司为用户提供更好的服务。

　　2、设计依据

　　本平台遵循以下标准开发：

　　DL/T 5430-2009 《无人值班变电站远方监控中心设计技术规程》

　　GB/T 2887-2011 《计算机场地通用规范》

　　Q/GDW 231-2008 《无人值守变电站及监控 中心技术导则》

　　GB/T 32893-2016 10kV及以上电力用户变电站运行管理规范

　　Q/GDW11 浙江省电力公司企业标准 变电站运维管理规范

　　GB/T 电力变压器经济运行

　　GB/T 电能质量监测设备通用要求

　　GB/T 14549-93 电能质量-公用电网谐波

　　GB/T 23331-2009 能源管理体系要求

　　GB/T 节能检测技术通则

　　GB/T 17166 企业能源审计技术通则

　　GB/T 工业企业能源管理导则

　　3、项目概况

　　福建某售配电有限公司，注册资本金壹亿元整，经营范围：售电;配电投资业务;配电网运营;对能源行业的投资;电力技术咨询服务;需求侧管理;合同能源管理;电力设备的维护管理;综合能源服务等。安科瑞电气股份有限公司于2017年10月承接了该公司变电所运维系统的设计与实施，旨在通过该系统实现用户变电站(所)电力运维的集中管理和监测，实现对配电房电气参数、开关状态、变压器温度、断路器温度、视频、烟感、温湿度、门禁24小时不间断监视，并可以通过APP、短信和系统进行实时预警。

　　系统采用AcrelCloud-1000变电所运维云平台，运维平台服务器位于公司总部，变电所现场设置数据采集箱，通过4G路由器发送到运维平台服务器。现场所有配电回路均配备多功能仪表和无线测温系统。

　　4、系统架构

　　AcrelCloud-1000变电所运维云平台采用分层分布式结构进行设计，整体架构如下：

　　系统结构图

　　如系统结构图所示：运维云平台包含站控管理层(运维软件)及网络通讯层(变电所数据网关)，现场安装多功能电力仪表及无线测温系统。

　　网关安装于现场数据采集箱，采用嵌入式系统，实时不间断采集数据并现场存储，进行协议转换后按照约定协议压缩上传云平台。网关可设置触发式报警、触发式主动上传，具备断点续传功能。网关自带内存可存储15天左右现场数据，网络恢复后从断点继续上传数据，保证数据不丢失。为节省流量，正常波动数据可选择5分钟间隔上传，异常数据(变位、越限等)5秒内上传并推送短信和手jiAPP。

　　5、系统软件模块

　　平台登录界面

　　用浏览器打开云平台链接、输入账户名和权限密码，进行登录，防止未授权人员浏览有关信息。

　　平台首页

　　平台首页为变电所概况，包括变电所状态、地图导航和用能月报。变电所状态包括：变电所概况、运行状态、当日事件记录、当日逐时用电曲线、用电概况。

　　地图导航展示当前用户所管理的变电所在地图上位置等信息。

　　电力监控

　　“电力监控”页面包括配电图、变压器监测、电力数据。

　　变压器监测

　　显示变压器的运行状况，变压器列表显示变压器的电压等级;变压器状态显示变压器的运行参数，即变压器的负荷、功率、电流、电压、温度以及功率曲线。

　　电力数据

　　电力数据显示变电所各回路的电力数据和曲线，包括电流、相电压、线电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率等参数，并可导出图表。

　　电力运行报表

　　电力运行报表显示各回路分时段的电力参数和电能的实时值，如下图所示：

　　用电分析

　　用电分析包括用能报表、同比分析、环比分析、电能集抄、计量及线路损耗。

　　6、前景展望

　　根据运维云平台运行效果分析，AcrelCloud-1000变电所运维云平台具备优势：

　　为电力运维公司提供变电所运维云平台。该平台作为连接运维单位和用电企业的纽带，可以实时全方位的监视用户配电系统的运行状态和电量数据，省时省力，为用户提供更好的运维服务。

　　通过手jiAPP、短信报警，让用户更及时的了解配电系统运行隐患和异常情况，保证系统运行安全和生产安全。

　　平台提供用户概况、电力数据监测、电能质量分析、用电分析、日/月/年用能数据报表、异常事件报警和记录、运行环境监测、运维派单等功能，并支持多平台、多终端数据访问。满足客户多方面需求。

　　集合了电力监控，安全用电，能耗管理等系统的特点。不仅可以实时监测变电所用电情况，同时具备能耗分析功能，监测统计剩余电流和线缆温度，环境环境监测显示当前环境状况包括温度、湿度、水浸、烟雾等。

　　7、结束语

　　AcrelCloud-1000变电所运维云平台运用互联网和大数据技术，提供实时全方位的监视用户配电系统的运行状态和电量数据，为用户提供更便捷、更全面的运维服务。

企业名片