配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)

趙陽(yáng)

摘要：配電網(wǎng)中的電力電子裝備不僅要保證自身的運(yùn)行穩(wěn)定性，還要實(shí)現(xiàn)與同一系統(tǒng)下的其他電力電子裝備進(jìn)行交互和通信，從而確保整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及智能化監(jiān)測(cè)功能的正常使用。在電力電子技術(shù)的快速發(fā)展下，配電網(wǎng)設(shè)備的智能化功能已不再局限于電能質(zhì)量調(diào)節(jié)，還可實(shí)現(xiàn)電能雙向、多向流動(dòng)控制或更復(fù)雜的電能調(diào)節(jié)功能。其中，改變傳統(tǒng)裝備獨(dú)立工作運(yùn)行方式，是滿足復(fù)雜配電網(wǎng)控制功能的關(guān)鍵。需要建立一體化網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步提高裝備之間的聯(lián)動(dòng)性和通信及時(shí)性。本文主要分析探討了配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，以供參閱。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);電子裝備;技術(shù)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)絡(luò)也變得越來(lái)越現(xiàn)代化了，很多電力電子技術(shù)逐漸開(kāi)始被應(yīng)用在配電網(wǎng)上，這一應(yīng)用不但讓配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和用戶質(zhì)量的聯(lián)系變得更緊密，同時(shí)也讓配電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展的更加快速。電力電子技術(shù)的應(yīng)用不僅給配電網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了技術(shù)上的革新，也讓配電網(wǎng)的工作效率得到了提高。配電網(wǎng)絡(luò)用戶需求的不斷增長(zhǎng)也促進(jìn)了電子電力裝備的發(fā)展，讓電力電子實(shí)現(xiàn)了一體化的變革，配電網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展也讓人們的生活水平得到了顯著的提高。

1電力電子裝備互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)概述

我國(guó)現(xiàn)在的電力系統(tǒng)正在向著智能化的方向開(kāi)始發(fā)展，電子電力裝備在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，讓我國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的更加高效，在我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程中，配電環(huán)節(jié)的改革是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，配電系統(tǒng)要想得到更好的發(fā)展就必須要對(duì)現(xiàn)有的電力電子裝備技術(shù)進(jìn)行發(fā)展，只有這樣陪電網(wǎng)才能更高效的對(duì)各個(gè)電力電子裝備進(jìn)行協(xié)調(diào)，讓配電網(wǎng)運(yùn)行的更加高效，在一定程度上提高電能的管理工作，讓電能能夠得到更有效的控制。網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用讓配電網(wǎng)能夠更有效的對(duì)電力電子裝備進(jìn)行調(diào)節(jié)，利用通訊技術(shù)讓互聯(lián)網(wǎng)之間的連接變的更流暢，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)還可以將電力電子裝備的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行儲(chǔ)存讓中樞區(qū)域下達(dá)口令更加迅速，讓電力電子裝備之間的連接變得更加高效，這種通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的形式來(lái)對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行整體調(diào)控的形式已經(jīng)在電力系統(tǒng)中得到了非常廣泛的應(yīng)用。

2配電網(wǎng)電力電子裝備互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的應(yīng)用

2.1能量路由器

現(xiàn)階段，我國(guó)開(kāi)始面向能源互聯(lián)網(wǎng)的配電網(wǎng)關(guān)鍵裝備和關(guān)鍵技術(shù)的研究，處于起步階段。能源路由器融合了P-CPS，具備計(jì)算與通訊等功能，采用了全容性控制的電力電子技術(shù)，為固態(tài)設(shè)備。此設(shè)備具備變電器、斷路器、潮流控制功能，能夠?qū)崿F(xiàn)電能質(zhì)量的控制。除此之外，能夠?qū)崿F(xiàn)分布式能源與儲(chǔ)能裝置即插即用接入。能量路由器將會(huì)是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要神經(jīng)元，按照電壓與應(yīng)用功能等的差異，也被稱作是電能交換器、電力集能器。在實(shí)際應(yīng)用中，面向交流三相380V與直流800-48V用戶;4端口交直流用電線路;測(cè)量;保護(hù);監(jiān)控;通信等，具備基于云平臺(tái)的能量管理系統(tǒng)，以及移動(dòng)APP終端管理功能。能量路由器電氣信息物理系統(tǒng)架構(gòu)，主要分為以下層次：①應(yīng)用層。包括遠(yuǎn)程監(jiān)控協(xié)調(diào)功能模塊、專家決策模塊、第三方應(yīng)用模塊，能夠?qū)ξ锢硎澜邕M(jìn)行協(xié)同控制，促使物理世界與信息世界相互融合。②認(rèn)知層。由能力開(kāi)發(fā)網(wǎng)關(guān)、管理邏輯模塊等組成。③網(wǎng)絡(luò)層。由核心網(wǎng)、通信服務(wù)模塊、接入網(wǎng)逞。能夠連接信息與物理世界的各類對(duì)象，可以交換數(shù)據(jù)信息，支持P-CPS實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)。④控制感知層。主要是由傳感器與控制器等設(shè)備組成，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物理世界狀態(tài)的感知，實(shí)現(xiàn)自主控制。⑤物理層。主要是由容性控制的固態(tài)電氣模塊構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)電氣特征的控制。總體來(lái)說(shuō)，能量路由器為中壓低配電網(wǎng)以及低壓區(qū)域網(wǎng)的接口，能夠?qū)崿F(xiàn)電能控制，保障配電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2.2即插即用的功率接口

即插即用的功率接口可以有效地將儲(chǔ)能電池、普通用電器等各種電氣設(shè)備以及分布發(fā)電等終端接入配電系統(tǒng)。即插即用的功率接口主要通過(guò)將系統(tǒng)內(nèi)部各種設(shè)備不同電能輸入形式進(jìn)行合理轉(zhuǎn)換，使其電能輸入形式與電網(wǎng)相匹配。從這一方面講，即插即用的功率接口本質(zhì)上也是一個(gè)電力電子設(shè)備，同時(shí)隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展，即插即用的功率接口還應(yīng)當(dāng)具備相應(yīng)的通信接口，并通過(guò)支持標(biāo)準(zhǔn)操作協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連接，可以將終端設(shè)備的運(yùn)行信息上傳至網(wǎng)絡(luò)端口，從而接受調(diào)控指令。

2.3操作系統(tǒng)

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的操作在本質(zhì)上是一個(gè)通用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，想要實(shí)現(xiàn)設(shè)備上的網(wǎng)絡(luò)督促，就要做到網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督和識(shí)別上的統(tǒng)一;想要實(shí)現(xiàn)管理上的統(tǒng)一，就必須先統(tǒng)一協(xié)調(diào)全部功率的接口及其能量擼起的二者全部支持和協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。在實(shí)際的操作過(guò)程中，用戶可以把網(wǎng)絡(luò)協(xié)議直接安裝到自己的手機(jī)或者電腦上去，在有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的情況下，就可以對(duì)自身家用電的使用效果進(jìn)行實(shí)時(shí)性監(jiān)控。這樣就可以及時(shí)的保證了對(duì)網(wǎng)絡(luò)上電價(jià)信息的有效反饋。針對(duì)發(fā)生的故障和情況，可以有效的進(jìn)行實(shí)際情況的措施優(yōu)化和預(yù)防。目前，新常態(tài)的背景下，配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)，最重要的是信息流極和能量流極兩個(gè)方面;雖然我國(guó)在配電網(wǎng)能量層面上已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)功能，可是通信層面上的建設(shè)和構(gòu)建還有待提高和進(jìn)步。在電力電子裝備互聯(lián)網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)構(gòu)架中分為了功能接口、能量路由器在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的管理模模塊、操作系統(tǒng)三個(gè)部分。也就是說(shuō)電力電子裝備互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)是信息流和能量流兩個(gè)部分的內(nèi)容。也就是標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)，一個(gè)通用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以利用即插即用的功率接口實(shí)現(xiàn)識(shí)別和監(jiān)測(cè)。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電力電子裝備互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)能夠提升配電網(wǎng)的供電質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，控股器在拓展和維護(hù)帶配電網(wǎng)的時(shí)候，需要輔助一個(gè)電力電子系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)多路運(yùn)算的處理，以此提高電能的有效調(diào)控;同時(shí)，IEM支持通用開(kāi)放協(xié)議，可以接收所有接口上傳的數(shù)據(jù)信息，并通過(guò)分析，來(lái)為中控中心提供參考，參考的內(nèi)容取決于配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)及中控中心的指令。因此，電力電子裝備技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，是配電網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)，能夠推動(dòng)智能化電網(wǎng)建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]屈寶麗.配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)[J].數(shù)字通信世界.2019（04）.

[2]吳迪.配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)[J].中國(guó)科技投資.2018（30）.

[3]柯鴻源.對(duì)配電網(wǎng)電力電子裝備的互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)探討[J].通訊世界.2018（07）.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)沈陽(yáng)供電公司開(kāi)發(fā)區(qū)客戶服務(wù)分中心）