泛在电力物联网-配网智能化-客户需求侧关系的思考

[摘  要]：配网智能化的建设是一个系统工程，本文从配网智能化过程中面临的问题出发，论述了泛在电力物联网与配网规划的内在联系，最后结合客户需求侧的实际需求和前景方向对泛在电力物联网的发展提出设想。

[关键词]：泛在电力物联网;配网智能化;客户需求侧

0引言

2019年国家电网公司“两会”做出全面推进“三型两网”建设，其中泛电力物联网就是打造电力“泛物互联”的全网络体系，以此实现电能高效、智能监控、智能调配来带动客户侧需求的扩展，带动用电量的增长、拉动围绕客户需求产业的增长，是电力企业新的增长点，也可以说是电力的“二次革命”。

配网智能化是泛电力物联网、客户需求侧的技术基础和保障条件。配网智能化要具备：智能配网数据监测、后台大数据分析、一体化电力设备模块集联、远程集抄采集、后台远程费控、智能后台远程操作、负荷智能调配切改、智能调峰平谷等功能，才能保障泛电力物联网的建立。只有通过打造泛电力物联网才能实现客户需求快速、便捷的相应。本文将对泛在电力物联网-配网智能化-开拓客户需求侧之间关系以及如何建设泛在电力物联网进行分析。

一、泛电力物联网设想

建设电力全网络概念，打破传统电力线路与客户内线的分界点，实现电力线路与客户内网直连，实现网络闭环，将该网络上所有电力设备和客户用电设备（包括家用电器）等连在一起，将电力网络的末端从电能表扩展到客户的家用电器设备上，形成“万物相联”。

二、泛电力物联网下的配网智能化设想

（一）当前现状及对策

当前运行配网状况，难以满足泛电力物联网技术条件，急待解决以下问题，进行针对性改造。

1.线路产权分界不清

现状：配套楼内干线、支线产权属于为开发商，电能表資产属于电力公司，电能表安装楼内支线上（开发商资产），造成产权分界不清;干线、支线故障电力只能投入大量成本越界替开发商维护，管理和投入错位。

对策：调整供电设计，以栋门（普通楼房）为单位、高层以每回路为单位，集中表计安装的方式，计量点设置在与开发商的线路分界点的电力侧，表后线采取并联入户方式由开发商敷设（开发商资产），可解决产权分界不清问题，减少电力公司维护成本。

新建小区可通过修改配套供电设计方案解决;已建小区可视供电竖井地势与开发商协商改造;老旧楼房由电力公司出资改造。

2.接线方式不利于故障处理和负荷切改均分

现状：楼内干线敷设便于故障处理，遇干线故障影响整回路所有客户断电，造成客户意见和电量损失。楼内干线不便于负荷切改均分，当负荷过载、三相不平衡时，只能整回路切改，很难达到负荷均分。

对策：取消楼内供电干线、实现每户支线并联直接入户，当负荷过载、三相不平衡时，可按户切改负荷，负荷平衡相对准确。

3.一户一表是易受窃电攻击的“伤口”

现状：传统的居民一户一表，相当于电网里分布大量的易受攻击的“伤口”，不法之徒有针对性，挖空心思使用各种手段“绕表、毁表”窃取电能，因窃电不影响其他客户利益基本都是“漠不关心”，又因“伤口”众多，电力维护监管困难，是个别线路线损率居高不下的重要原因。

对策：取消单户各自计量模式，采取“电表下楼集中计量”或“虚拟表计共享计量”（网络表）的方法，加大窃电难度或无表可窃、无从下手。

4.电能表本地费控的局限性

现状：传统单户计量模式“根深蒂固”，将电能表视为电网的末端;本地费控又在电能表上集成了电量计费、阶梯电价、峰谷平、电量冻结、各时段电量等“重担”，像一个“闸门”堵住了电力物联入户的通道。

对策：将电能表本地费控调整为远程费控，将上述本地数据计算、数据储存、数据采集等的“重担”交由后台处理、实行远程费控、远程控制，才能真正打通电力物联网入户通道，将电力“触手”贴紧客户、围绕客户推荐多样化的电费套餐、定制电力特色的智能家居，满足客户多样化需求。

5.居民用电缺少无功电量计量

现状：目前居民用电单相表有功计量（阻性用电），因历史居民用电以照明为主，感性用电电器很少，无功电量忽略不计。但随着社会的发展，现在居民常用电器如：空调、电冰箱、吹风机、油烟机等均属于电阻性+电感性设备，电感无功能耗大约是电阻有功能耗的10%，缺少无功计量将造成公司电费损失和线损率的提高。

对策：增加无功计量，按照某地区每年居民用电约98亿千瓦时（以2019年4月数据测算：居民单相表抄表81795万Kwh*12个月=981540万Kwh）核算电费为49亿元/年，若增加无功计量（49亿元*10%）每年可多收电费近5亿元，降低近10%的线损率。

6.居民用电没有无功补偿

现状：每年“迎峰度夏”空调负荷暴增，配网线路负荷承载岌岌可危，故障处理应接不暇。主要是空调负荷激增（感性负荷），因配网线路无功补偿不足，是间接造成线路过载、超负荷、着火等故障的重要原因。

对策：“迎峰度夏”期间，以栋门（普通楼房）为单位（高层以回路为单位）在居民用电进线端（计量点电力侧）加装无功补偿装置，实行本地无功补偿，实现截面不变下提高线路承载率，减少故障发生率，保障线路可靠率，提高售电量、节约公司维护成本。

7.远程集抄采集技术存在“短板”

现状：

（1）目前远程集抄采集，以台区为单位安装集中器，使用电力载波传输数据智能承担，由于电力载波是台区电缆输电总线-楼内供电干线-入户电源支线的串联传输模式，造成数据传输时间长、售电信息下载成功率低、容易受谐波干扰，只具备基本的电量上传和下载能力。

（2）目前远程集抄采集，不具备远程并发、远程实时信息数据推送、远程实时操作控制、线路实时监控的能力达不到泛电力物联网的技术标准。

对策：

（1）划小采集单位。取消原将原台区采集，改为普通楼房栋门采集（高层回路采集）的方式，以栋门或回路为单位安装远程集中器。规避了台区电缆输电总线端载波传输串联瓶颈、提高传输效率，运程采集不受台区线路切改的影响。

（2）实现运程采集并联。取消楼内干线端载波传输串联方式，新建小区将楼内供电线路干线串联改为每户并联，实现并联载波传输。老旧小区或供电线路不能并联改造的，可采取载波和485传输组合方式，在楼内供电干线入户分线器端加装485通讯转换器，485通讯转换器并联敷设485线到集中器的方式，绕开楼内干线，实现运程并联采集。

（3）远程采集集中器换装宽带载波模块，提高数据传输速度。

（二）智能配网“智在数据分析、智在设备平台”

1.智能配网数据监测及大数据分析

基于电力线路遥感监测和大数据分析技术，建立配网监控网络，解决配网“重电量、轻质量”的问题，增加电流、电压、功率因数、供电谐波、无功补偿、三相平衡等监测参数。实际监测网可以采取台区和楼栋的两级布置在台区出线和楼栋入线端安装遥测监控设备监测到户（实现分段发现问题精准处理），实时采集上述数据参数通过大数据分析，提前診断出线路质量和可靠度对客户用电量的影响（最终为提高用电量服务），标注出问题节点、便于迅速的处理过流、过载、三相不平衡、功率因数偏低、供电谐波激增等问题。

2.配置智能一体化配电设备平台

（1）为满足配网智能化，建设智能一体化配电设备平台，设备负责居民楼楼（或一个回路）负荷，设备内采用母线化设计（可设计成母线分段带旁路，便于负荷切改），用电负     荷侧线路并联入户;母线与每户并连接口处安装计量表或“虚拟表计（网络表）共享计量”用以计量每户用电量。

（2）智能一体化配电设备平台，借鉴“蜂巢箱”的设计，一块大屏显示，支持所带客户扫码或输客户编号查询用电量及其他用电信息（防止针对电能表窃电）。

（3）智能一体化配电设备平台，集成配电箱、线路遥感监测、远程采集集中器、无功补偿、有功和无功计量、远程操控、视频安全监控等功能。采用模块设计，支持多件平台设备集联，各设备母线具备连接或断开功能（先期建议手动调节），便于线路负荷情况，根据需要负荷切改、三相调配、调峰平谷。

三、泛电力物联网下的客户需求侧设想

泛电力物联网建成后，便于公司紧紧围绕客户需求，抢占“贴身”市场，扩展金融、家居、购物、电器、旅游等其他行业，可以生产各种电力品牌的智能商品，制定推荐电力特色的服务项目，使客户依靠泛电力物联网定制各种商品和服务，实现电力多元化经济增长点。

在泛电力物联网的支持下，给客户实现家庭版“快Xiang管家”或“手机版“快Xiang管家”可借鉴Siri技术通过语音响应客户需求，通报家中实时用电情况和各种设备的能耗情况、推荐各种生活策略、安排好生活步骤，达到贴身管家的智能。

四、结束语

本文深入地介绍了目前物联网的特征和内涵。在系统分析了物联网关键技术后，提出了物联网与智能电网的相互关系，指出了电力物联网的技术重点，最后重点研究了物联网在客户需求侧的实际需求和前景方向。

参考文献：

[1]汪洋，苏斌，赵宏波.电力物联网的理念和发展趋势[J].电信科学，2010（12）：9-14.

[2]陈麒宇.泛在电力物联网实施策略研究[J].发电技术，2019（40）：99-106.

[3]秦绪仑.对配网建设智能化的探讨[J].电子世界，2011（20）：71-73.

[4]徐峻滨.泛在电力物联网在营销服务中的应用初探[J].大众用电，2019（5）：16

作者简介

刘滨（1970-），男，本科，工程师，主要研究方向：售电渠道缴费技术及居民用电综合管理。