电力需求侧云服务在电力系统中的组成构架

电力需求侧云服务在电力系统中的组成构架

刘磊

石家庄汇鑫华康电气设备有限公司河北050000

配电是电力系统发电、输电和配电（有时也称供电和用电）中直接面向电力用户的最后一个环节。由配电设备，包括馈线、配电变压器、断路器、补偿电容器、各种开关在内构成的配电网和继电保护、自动装置、测量和计量仪表以及通信和控制设备构成一个配电系统，按一定的规则运行，以高质量的电能持续地满足电力用户需求。就我国电力系统而言，配电网一般是指10KV及以下的电网。包括变电站10KV出线开关、柱上分段开关、环网柜、配电变压器、配电站、开闭所、小区配电、补偿电容器在配电网中，通常把110KV，35KV级别称为高压，10KV级别称为中压，0.4KV级别称为低压。

配电自动化是西方发达国家60年代提出的概念，目前在日本、欧美已经得到了充分发展。我国今年来也已经开展了全面应用覆盖的一些工作。

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，用户对电能质量的要求愈来愈高。其中供电可靠性指标作为电力企业优选追求的目标。随着近年来第四次工业革命的来临，网络云以及大数据概念在电力系统中的应用也具有其重要的意义。

配网自动化的构成有多种多样：馈线自动化（FTU)、环网柜自动化（LTU）、开关站自动化（DTU）等。这些均可以通过网络进行数据采集与汇总，上传至云平台及工作站。

面对现场最多的开关站自动化（DTU），应当在设计时充分考虑配网功能的要求，将变电站自动化系统与配网自动化系统有机的结合为一个整体。

1装置监控部分正常运行时，检测系统的实时运行信息，分析系统的电能质量。

2故障情况下，由装置保护部分进行跳闸，以切断系统故障。同时金控部分记录系统故障信息，并将其上传子站/主站。通过上级站的判断故障点及网络重组方案，执行上级站的跳、合指令，完成故障后的非故障区域的恢复供电。实时记录传输信号，通过移动网络结合APP程序等，将故障信息通过手机等终端设备回馈给配电值班人员。

为实现配电网与网络及电力系统的结合，需要引入电力需求侧云服务平台

（云平台）概念。

电力需求侧云服务平台是综合了现代网络通信、物联网、云计算、海量数据

处理、电能管理等一系列专业技术的信息化管理与应用系统，是推进电力能源管理实现科学化、规范化、网络化、可视化和现代化的重要载体和途径——即智能电网。

智能电网是在传统电网的基础上构建起来的集传感、通信、计算、决策与控制为一体的综合数物复合系统，通过获取电网各层节点资源和设备的运行状态，进行分层次的控制管理和电力调配，实现能量流、信息流和业务流的高度一体化，提高电力系统运行稳定性、可靠性、智能性，以达到最大限度地提高设备效率利用，提高安全可靠性，节能减排，提高用户供电质量，提高可再生能源的利用率。

在何种背景下发展的一条行业的网络服务综合体

◎国家大力提倡和发展物联网的环境

◎各个行业发展云平台的成熟背景

◎成熟的网络通讯设备和传感设备的应用

◎电力系统发展云平台的大势所趋

◎针对电力行业的应用背景

变配电设备以功能划分可分为主网及配网部分，其中主网有国家电网负责，通过电力系统专用网络自动化传输和实时监测，已实现远程监控和无人值守等功能。相较于主网的专业化、智能化、高效化，配电网系统目前主要依赖人工监管，在运行安全、效率、人员专业等方面存在巨大改善空间。电力系统需求侧云服务进队客户端的配电网智能化设备，通过利用互联网云技术与配电网电气自动化设备相结合提供实时远程监控、故障预警、故障快速定位及处理、数据实时传输及存储和能效分析管理等服务。

平台的系统组成以模块划分为6大部分，各模块之间通过互联网相互传输和共享数据，实现数据信息的广域性的传播，让数据中心，用户侧，维保人员等各组成部分的相互连接行程一个整体。

系统组成1——

配电室电力监控系统（微机综合保护装置、电力仪表、电能表，温湿度传感器等具有通讯能力的监测设备）

以上设备能够实时监测配电网的运行情况（例如设备合分闸状态信息，设备的电流，电压，功率，功率因数，电能，环境情况的状态）并通过自有的通讯借口协议进行数据传输。这些数据采集设备的使用是电力需求侧云平台的基础。

系统组成2——

配电室的数据采集及传输系统（微机通讯管理单元、数据采集及远传的终端设备、网络通讯设备及通讯网路）

数据采集设备讲电力监控系统的各个设备（总合继电保护装置、仪表等）通过各种通讯接口及协议统一上传至微机通讯管理单元或数据采集及远传终端设备上，实现数据的排列及集成，通过普通网络或数据采集及远传设备自带的无线传输功能（GPRS、北斗、3G/WIFI)上传至云服务器。

系统组成3——

云服务器（网络空间、数据存储设备，数据调用）

云服务器的作用是接受各站点发送的数据、并格局各站点地址的不同讲接受的数据进行处理、存储各类数据信息，同时提供给数据监控中心，终端电脑网络浏览监控平台以及手机APP客户端和运维人员手机APP客户端。云服务器的使用还可以长期有效的对客户信息进行归档保存，安全级别高。

系统组成4——

数据监控中心（实时监控各个配电网设备运行综合数据处理等）

数据中心能够实时监控各个配电网站点的运行情况，云服务七数据的编辑、维护、处理、运维指令发出及调度运维人员的管理，用户端网络平台及手机APP端维护管理，企业信息、账号、权限、运维记录等，数据中心配备人员值守计划，对数据中心进行监管，保障运行的稳定性及可靠性。储存用户站点的各项信息（变电站的用电信息，设备型号，使用年限，年检情况，人员配备，档案管理等）。

系统组成5——

配电网客户端（网页数据，配电站监控后台，用户手机客户端，运维人员手机客户端）

包括用户端网络平台，用户手机APP客户端及运维人员手机端，用户端网络平台及手机客户端通过网络接收云服务器存储和处理过的数据，查看配电网各回路的运行状态，接收报警信息等，运维人员手机端主要功能是接收数据中心发送的维保指令服务信息，维保服务完成后反馈及上传服务维保记录。

系统组成6——

运维服务（电力需求侧云平台系统的服务终端）

运维服务内容包括依据维保协议定期对配电网站点进行专业系统维护、预防性试验年检、各配电网终端数据的档案建立收集管理，接收数据中心的维保指令后对配电网站点进行维保服务，以及将服务结果回复给数据中心。