[发明专利]基于低压配电网台区智慧物联网感知调控系统及方法

说明书

本发明公开一种基于低压配电网台区智慧物联网感知调控系统及方法，以能源控制器、分支箱监测装置、表箱监测装置、新能源监测装置等作为物联感知节点，分别在配变低压侧总开关出线、分支箱出线、表箱出线、分布式光伏以及充电桩等处安装，实现低压配电网各级低压开关状态监测以及分段线路、用户、分布式光伏以及充电桩进行周期性的电压、电流、功率、示值等电能量数据同步采集与台区准实时线损计算与异常告警等边缘计算功能，实现低压用户停电主动上报、台区拓扑自动识别、表箱门禁状态监控、分布式光伏监测以及充电桩有序充电等功能应用，全面实现对低压配变网运行状态的智能全景感知与准实时监测。

技术领域

本发明属于电力技术领域，具体涉及基于低压配电网台区智慧物联网感知调控系统及方法。

背景技术

为实现环保节能、提高电网互动能力、强化电网与需求侧交互响应能力的工作要求，现在低压配电网台区的应用越来越广，低压配电网台区能够充分挖掘智能电能表数据价值，在台区物联智能感知、设备运行在线监测、台区线损精益化管理、源网荷储协同服务与客户友好互动等方面体现显著效能。

但是，现有的低压配电网台区存在很多问题：

(1)不具备停电实时上报能力，其原因如下：

①采用电力线载波通信信道，低压用户侧停电，必然低压侧到用户端的供电线路断开，在通信必然也同时中断，电表侧信息失去信道自然无法上报；

②用户侧的电能表、采集器，均无后备电源，在失电时已经不能工作，没有上报的能力；

③RS-485接口电能表，采集器外置，RS485接口属性规定电表不能主动上报数据。

(2)低压配电网台区户变关系基础档案不准确，其原因如下：

目前台区户变关系处理方案有几种：

①通过整个台区停电的方式来判断用户属所台区，易导致供电可靠性下降，且工作量大，不易于实施；

②通过手持设备逐个台区进行户变关系识别，工作量大，现场运行环境如台区切割等更改后需要重新进行户变关系标定，重复测试工作量大；

③利用低压电力线载波方案实现户变关系识别，低压电力线载波过零或者信号品质判断的方法，因低压电力线载波串扰严重，识别准确率不高。

(3)低压配电网数据采集颗粒度难于满足业务需求，原因如下：

基于窄带电力线载波或微功率无线通信的用电信息采集终端，目前主要实现台区下全部用户的日电量采集，仅支持20个重点用户的负荷曲线采集，基于宽带载波实现台区下全部用户的60分钟数据采集。低压配网大数据分析和挖掘的最大瓶颈为数据的高频度、全覆盖和同步采集。为了能够对末端电网的供电质量、用电特性、用电故障等做大数据分析和挖掘，需要对台区分支箱以及所有用户的电压、电流、有功功率、无功功率、电能示值等数据进行高频采集，并能够保证采集系统获取高频采集数据的完整率不低于99％。

(4)分布式光伏以及电动汽车充电桩有序充电管理对低压配电网带来的冲击与挑战

①居民用户用电存在一定规律性，白天用电少，晚上用电多，而分布式光伏则是白天发电，从而形成分布式光伏发电时消纳少，引起末端电压偏高，甚至通过变压器进入10kV线路，引起安全隐患。

②电动汽车的快速发展导致了充电桩的快速增加，而且充电桩充电处于无序管理状态，容易引起低压配变台区的变压器引起过载等异常状态，如何在现有变压器容量的基础上对充电桩实施有效充电管理是解决电动汽车发展对低压配电网冲击的最有效手段。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种基于低压配电网台区智慧物联网感知调控系统及方法。