Page 69 - 电力与能源2022年第四期
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林金伟, 等: 基于智能融合终端的台区智能化管理 3 9
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化集成, 并实现数据的“ 一收双发”, 可同时将数据 路、 融合物联网先进技术、 适配未来电力业务发展
通过 4G 网络分别上传至用户用电信息、 采集系 的“ 台区数据网关”; 智能融合终端最初设计原则
统和自动化主站系统。实现配电网的全面感知、 就是基于物联网架构、 满足未来配电网业务发展
数据融合、 云边端协同及智能应用, 进而推动配电 需求, 智能融合终端具备物联网的完整理念和特
网能源流、 业务流、 数据流的“ 三流合一”。 性, 是最适合的“ 台区数据网关”, 智能融合终端在
1.1 基于物联网架构的软、 硬件设计 配电台区的推广部署, 将快速、 有效地推进配电物
智能融合终端采用硬件平台化、 软件 APP 化 联网的建设发展。
设计理念 [ 6 ] , 基于开放式的硬件平台, 以轻量级、
2 基于智能融合终端的台区应用场景分析
高性能操作系统为支持, 实现终端软硬件的解耦,
通过 APP 应用软件的方式, 灵活升级扩展终端业 通过智能融合终端、 无功补偿装置、 三相不平
务功能。 衡动态调节装置、 低压电气传感终端( LTU )、 智
1.2 强大的核心运算能力 能电能表等智能识别和感知设备的全面覆盖, 可实
智能融合终端设计标准要求配置工业级的单 现台区内各类设备电气量、 运行状态量、 环境量等
芯多核主 CPU 及1G 以上的存储容量, 具有强大 信息在智能融合终端的全面采集汇聚, 构建配电网
的本地运算能力, 可充分利用云端协同、 边缘计算 全景感知运行体系, 从而实现台区的智能化管理。
架构优势, 提升配电台区信息处理与决策水平, 有 2.1 电气拓扑连接关系动态识别
效 支 撑 配 电 物 联 网 各 类 分 布 式 边 缘 计 算 业 务 通过 在 分 支、 表 箱 侧 等 台 区 关 键 节 点 部 署
需求。 LTU 设备可主动发生脉冲式工频小功率特征信
1.3 统一的配用电信息模型 号, 基于台区本地无线网络进行触发命令下发, 利
智能融合终端基于统一的配电物联网信息模 用 TTU 及 LTU 的快速高精度采样技术同步对
型体系设计, 兼顾云、 管、 边、 端各个环节, 面向现 母线上的特征信号进行检测, 根据每个 LTU 检
场需求, 为设计、 部署、 安装、 运行、 维护相应的软 测到对应脉冲序列信号的相似度, 进行前后逻辑
件产品和硬件设施提供可复用、 可扩展、 即插即 关系的判断, 由遍历搜索算法确定拓扑网络节点
用、 灵活快速的标准支撑。配电物联网信息模型 前后 关 系 和 并 行 关 系, 实 现 台 区 “ 配 变 - 分 支 - 表
表征设备对象、 数据对象, 用于设备管理、 数据存 箱” 的电气物理拓扑自动辨识 [ 7 ] 。通过拓扑自动
储、 应用服务。设备对象包括一 次 设 备、 二 次 设 辨识站端协同机制还可实现云主站侧与 PMS2.0
备、 拓扑关系等, 数据对象包括量测、 配置参数等。 低压设备台账的精准校核和低压线路拓扑关系的
为解决配电网设备种类多、 数量大、 需求多样的问 修正。电气拓扑连接关系动态识别应用部署示意
题, 将信息模型抽取组合, 形成交互模型。配电物 如图 1 所示。
联网信息模型框架, 是建立配电物联网智能电子
设备( IED ) 模型的基础。
1.4 标准物联网通信协议体系
智能融合终端采用 MQTT 标准物联网通信
协议体系, 可提供订阅 / 发布两种消息模式, 更为
简约、 轻量, 易于使用, 特别适合于受限环境( 带宽
低、 网络延迟高、 网络通信不稳定) 的消息分发, 可
有效支撑配电物联网设备互联、 数据高效共享的
通信网络平台构建。
1.5 智能融合终端设计定位更准确
配电台区是智能电网的“ 最后一公里”, 也是
直接面对末端用户的关键一环, 如何有效提升配
电台区的信息化水平是配电物联网的核心问题,
图 1 电气拓扑连接关系动态识别应用部署示意图
因此配电台区非常需 要一台基于物联网发展思
