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    低壓配電物聯(lián)網(wǎng)臺(tái)區(qū)拓?fù)渥R(shí)別技術(shù)測(cè)試研究

    2023-01-08 03:17:24劉家齊劉浩軍周金輝任廣振馬振宇
    浙江電力 2022年12期
    關(guān)鍵詞:低壓配電臺(tái)區(qū)配電

    劉家齊,劉浩軍,童 力,周金輝,任廣振,馬振宇

    (1.國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司,杭州 310007;2.國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院,杭州 310014)

    0 引言

    大力發(fā)展可再生能源、提高電能在終端消費(fèi)中的占比是新型電力系統(tǒng)推動(dòng)“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要手段[1-3]。隨著電能占終端能源消費(fèi)的比例持續(xù)提升,新能源、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能、柔性可控負(fù)荷發(fā)展迅速,配電系統(tǒng)無疑是新型電力系統(tǒng)建設(shè)主戰(zhàn)場(chǎng)之一[4-5]。通過十余年的建設(shè)發(fā)展,我國(guó)配電網(wǎng)已經(jīng)取得了跨越式的發(fā)展[6]。其中,低壓配電臺(tái)區(qū)作為連接用戶需求的最后一公里,是電網(wǎng)企業(yè)的最小運(yùn)營(yíng)管理單元,呈現(xiàn)出直接面向用戶、設(shè)備種類繁多且規(guī)模龐大、業(yè)務(wù)需求快速變化的顯著特征,而傳統(tǒng)配電網(wǎng)信息化、自動(dòng)化的建設(shè)模式顯然已難以適應(yīng)其在新時(shí)代下的高速發(fā)展及轉(zhuǎn)型需求[7-8]。自2019年起,國(guó)家電網(wǎng)公司與南方電網(wǎng)公司不斷探索將傳統(tǒng)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與配電技術(shù)深度融合,通過配電設(shè)備間的全面互聯(lián)、互通、互操作,實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的全面感知、數(shù)據(jù)融合和智能應(yīng)用,圍繞低壓配電臺(tái)區(qū)構(gòu)建了透明化、智能化的新型低壓配電系統(tǒng)——配電物聯(lián)網(wǎng),以支撐低壓配電網(wǎng)精益化管理能力的不斷提升,顯著提高了配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理和客戶服務(wù)水平。相比于傳統(tǒng)低壓配電網(wǎng),配電物聯(lián)網(wǎng)從單純的物理網(wǎng)絡(luò)升維成電力物聯(lián)網(wǎng)和信息物理融合的系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)從能源一維連接發(fā)展成為能源與數(shù)據(jù)的兩維價(jià)值傳導(dǎo)[9-11]。

    配電物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)是以臺(tái)區(qū)為最小管理單元,構(gòu)建營(yíng)配融合一體下的全景透明感知和源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同能力,實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)側(cè)海量資源的可觀、可測(cè)、可控、可調(diào),自下而上支撐能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。隨著配電物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)工作的不斷深入,各類智能終端設(shè)備及業(yè)務(wù)應(yīng)用快速發(fā)展迭代[12-14]。其中,臺(tái)區(qū)拓?fù)渥詣?dòng)識(shí)別技術(shù)是實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)由其物理形態(tài)向數(shù)字形態(tài)和價(jià)值形態(tài)映射的關(guān)鍵紐帶。一直以來,圍繞拓?fù)渥詣?dòng)辨識(shí)技術(shù)的應(yīng)用需求主要集中于營(yíng)銷專業(yè)“變-戶”對(duì)應(yīng)關(guān)系的獲取,以輔助實(shí)現(xiàn)如線損計(jì)算、設(shè)備臺(tái)賬維護(hù)等業(yè)務(wù)[15-18]。伴隨著大規(guī)模分布式光伏建設(shè)、電動(dòng)汽車以及分布式儲(chǔ)能、微電網(wǎng)的普及推廣,低壓配電網(wǎng)絡(luò)已逐步由無源發(fā)展成為有源的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),繼而對(duì)于低壓配電臺(tái)區(qū)的拓?fù)湫畔⑻岢隽烁叩囊螅阂环矫?,“戶”發(fā)展成為廣義的“用戶”,包括分布式光伏、充電樁、分布式儲(chǔ)能等其他新增類型的末端節(jié)點(diǎn);另一方面,低壓網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞年P(guān)鍵分支節(jié)點(diǎn),包括分支箱、表箱等,也成為了拓?fù)渥R(shí)別的對(duì)象。因此,全新的配電物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)對(duì)拓?fù)渥詣?dòng)識(shí)別技術(shù)的功能和性能提出了更高的要求。

    在這一應(yīng)用需求背景下,如何設(shè)計(jì)并制定相應(yīng)的拓?fù)渥詣?dòng)識(shí)別技術(shù)測(cè)試體系,快速、有效地對(duì)拓?fù)渥R(shí)別技術(shù)及其相關(guān)終端設(shè)備的功能以及性能進(jìn)行評(píng)估至關(guān)重要。本文圍繞建設(shè)“全景透明感知”與“源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同”能力需求下的配電物聯(lián)網(wǎng)臺(tái)區(qū),提出了一套綜合考慮“識(shí)別可靠性、識(shí)別準(zhǔn)確率高與識(shí)別抗擾能力”的拓?fù)渥詣?dòng)識(shí)別技術(shù)測(cè)試方案,并研制專用的配電物聯(lián)網(wǎng)臺(tái)區(qū)“邊-端”交互試驗(yàn)平臺(tái),一鍵生成多臺(tái)區(qū)、多分支、多層級(jí)復(fù)雜拓?fù)渚W(wǎng)架結(jié)構(gòu)以及多種運(yùn)行工況,實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)區(qū)拓?fù)渥R(shí)別技術(shù)的綜合有效測(cè)評(píng)。最后,基于本文所提出的測(cè)試方案和測(cè)試平臺(tái),按照浙江省電力有限公司(以下簡(jiǎn)稱“浙江公司”)配電物聯(lián)網(wǎng)臺(tái)區(qū)建設(shè)應(yīng)用需求選取了最優(yōu)拓?fù)渥R(shí)別技術(shù)方案,并實(shí)現(xiàn)拓?fù)渥R(shí)別配套終端設(shè)備(低壓監(jiān)測(cè)單元)的功能規(guī)范統(tǒng)一與互聯(lián)、互通、兼容、互用,為提升配電物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)與應(yīng)用水平、推動(dòng)配電網(wǎng)數(shù)字化的轉(zhuǎn)型發(fā)展奠定應(yīng)用基礎(chǔ)。

    1 臺(tái)區(qū)拓?fù)渥詣?dòng)識(shí)別技術(shù)

    1.1 拓?fù)渥R(shí)別技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

    由于技術(shù)和管理水平落后,低壓配電網(wǎng)在建設(shè)和維護(hù)方面較輸電網(wǎng)絡(luò)存在較大差距。配電臺(tái)區(qū)涉及資產(chǎn)較多且連接關(guān)系復(fù)雜,變壓器、表箱、電能表等資產(chǎn)信息及其拓?fù)溥B接關(guān)系都需要準(zhǔn)確錄入信息化系統(tǒng),以往常常采用人工手動(dòng)錄入,消耗時(shí)間多且難以保證工作質(zhì)量;隨著時(shí)間的推移,農(nóng)網(wǎng)改造、表箱更換等施工項(xiàng)目的實(shí)施,使得臺(tái)區(qū)內(nèi)設(shè)備及拓?fù)鋱D變更頻繁。因此,初期的拓?fù)渥R(shí)別應(yīng)用主要集中于解決“變-戶”關(guān)系的識(shí)別問題(“戶”專指低壓用戶)。圍繞這一主要應(yīng)用需求,涌現(xiàn)了許多技術(shù)方法,具體如表1所示。

    表1 “變-戶”型拓?fù)渥詣?dòng)識(shí)別技術(shù)對(duì)比分析

    上述方法雖然能較好的實(shí)現(xiàn)“變-戶”識(shí)別,但是方法2至方法4基于載波通信原理,受時(shí)鐘同步性、采樣誤差、臺(tái)區(qū)串?dāng)_等因素影響,識(shí)別準(zhǔn)確率相對(duì)較低,且適用場(chǎng)景受載波通信設(shè)備的限制;方法5至方法7需要造成瞬間短路,在電壓、電流上產(chǎn)生巨大脈沖,才能實(shí)現(xiàn)識(shí)別,會(huì)引起電網(wǎng)電壓、電流的巨大波動(dòng),可能會(huì)危害用戶設(shè)備和配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行,并且難以實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備小型化,推廣成本高。

    此外,大數(shù)據(jù)方法也是研究比較多的技術(shù)方案,這類方案主要是基于電表的電氣量數(shù)據(jù)(電壓、電流、電量、瞬時(shí)功率等)進(jìn)行分析求解,基于一系列啟發(fā)式優(yōu)化算法、隨機(jī)模擬算法、最小二乘、回歸優(yōu)化等算法[19-20],得到“變-戶”關(guān)系。這類方法無需增加投資成本,但受限于電氣量采集的同步性、精度、小表和零表、線路竊電、線損、采集和通信等因素的影響,在實(shí)際應(yīng)用中無法保證準(zhǔn)確率,難以實(shí)現(xiàn)大范圍推廣。

    1.2 基于特征電流注入的拓?fù)渥R(shí)別技術(shù)原理

    隨著拓?fù)渥詣?dòng)識(shí)別技術(shù)研究的持續(xù)深入,基于特征電流注入的拓?fù)渥R(shí)別方法逐步得到認(rèn)可和廣泛采用,其基本原理如圖1所示,通過在設(shè)備零火線之間加裝負(fù)載通斷模塊,控制負(fù)載通斷方式,在臺(tái)區(qū)內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)設(shè)備產(chǎn)生特定規(guī)律的特征電流,變壓器總出線、線路各級(jí)位置的設(shè)備檢測(cè)特定頻點(diǎn)電流信號(hào),并進(jìn)行頻域特性分析(處于末端的設(shè)備無需進(jìn)行特征電流檢測(cè))。根據(jù)設(shè)備的電流信號(hào)發(fā)送記錄及檢測(cè)結(jié)果,綜合分析計(jì)算,即可實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)拓?fù)潢P(guān)系的識(shí)別。

    圖1 基于特征電流的拓?fù)渥R(shí)別技術(shù)原理

    將基于特征電流的拓?fù)渥R(shí)別功能(包括發(fā)送模塊和識(shí)別模塊)搭載于各類配電物聯(lián)網(wǎng)智能感知終端設(shè)備上,如臺(tái)區(qū)智能融合終端、LTU(配電線路自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端)低壓監(jiān)測(cè)單元、智能斷路器、智能電表等,并通過在臺(tái)區(qū)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行合理部署,將可實(shí)現(xiàn)低壓臺(tái)區(qū)由物理形態(tài)向數(shù)字形態(tài)的映射,如圖2所示。

    圖2 全景透明感知的配電物聯(lián)網(wǎng)臺(tái)區(qū)

    特征電流法在具體的實(shí)現(xiàn)方式主要有“有功電流注入+時(shí)域信號(hào)檢測(cè)”“有功電流注入+頻域信號(hào)檢測(cè)”“無功電流注入+時(shí)域信號(hào)檢測(cè)”“無功電流注入+頻域信號(hào)檢測(cè)”4 種實(shí)現(xiàn)方式。實(shí)現(xiàn)方式上存在差異,因此將造成向下延伸各類智能終端設(shè)備所搭載的拓?fù)渥R(shí)別功能及其模塊差異性顯著,進(jìn)而導(dǎo)致配電物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中各類“邊”和“端”設(shè)備間的交互難以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)、互通、互操作,極大地限制了全景透明感知臺(tái)區(qū)的實(shí)現(xiàn)。為此,有必要采取有效的試驗(yàn)方式對(duì)拓?fù)渥R(shí)別技術(shù)進(jìn)行測(cè)試,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)互聯(lián)、互通、互操作、互用。

    2 配電物聯(lián)網(wǎng)“邊-端”交互試驗(yàn)平臺(tái)搭建

    為提供一個(gè)貼近真實(shí)并兼具靈活性的低壓配電臺(tái)區(qū)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)環(huán)境的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、運(yùn)行工況與接入負(fù)荷的靈活調(diào)整和模擬,滿足“邊-端”設(shè)備接入適應(yīng)性和功能性,以及“邊-端”設(shè)備互聯(lián)、互通、互換、互用的測(cè)試需求,本文所設(shè)計(jì)的配電物聯(lián)網(wǎng)“邊-端”交互試驗(yàn)平臺(tái)由兩個(gè)部分組成,分別是“組態(tài)式的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)架構(gòu)”與“試驗(yàn)拓?fù)浣M態(tài)管理系統(tǒng)”。

    2.1 組態(tài)式拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)

    試驗(yàn)平臺(tái)按照多層級(jí)、多分支和多臺(tái)區(qū)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì),每個(gè)臺(tái)區(qū)拓?fù)渚W(wǎng)架由配變側(cè)、線路側(cè)和用戶側(cè)組成,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)如圖3所示。

    圖3 配電物聯(lián)網(wǎng)“邊-端”交互功能試驗(yàn)配電臺(tái)區(qū)拓?fù)渚W(wǎng)架

    配變側(cè)由電源(電源模擬器或市電)輸出,通過漏保開關(guān)連接至線路側(cè)進(jìn)行分流;線路側(cè)根據(jù)設(shè)計(jì)需求,可設(shè)置多層級(jí)與多路出線輸出,連接塑殼斷路器、換相開關(guān)、動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置、分支故障模擬裝置等線路側(cè)設(shè)備;用戶側(cè)經(jīng)線路側(cè)輸出,連接單相或三相模擬負(fù)荷、充電樁、戶用儲(chǔ)能、分布式光伏。臺(tái)區(qū)拓?fù)渚W(wǎng)架間,在線路側(cè)輸入節(jié)點(diǎn)處通過智能開關(guān)連接;臺(tái)區(qū)拓?fù)渚W(wǎng)架內(nèi),在配變側(cè)、線路側(cè)和用戶側(cè),設(shè)置插槽式接線端子,以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)區(qū)的串聯(lián)或并聯(lián),實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)拓?fù)渚W(wǎng)架與層級(jí)的靈活調(diào)節(jié)。

    為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)臺(tái)區(qū)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及運(yùn)行工況的一鍵生成與控制,專門設(shè)計(jì)了基于PLC(可編程邏輯控制器)與微型斷路器的臺(tái)區(qū)拓?fù)浣M態(tài)控制系統(tǒng);將微型斷路器以串聯(lián)或并聯(lián)方式接入配電臺(tái)區(qū)拓?fù)渚W(wǎng)架的層級(jí)、分支、末端以及其他類型的拓?fù)浣尤牍?jié)點(diǎn);通過PLC 實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)內(nèi)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)調(diào)整以及充電樁、儲(chǔ)能、光伏、低壓監(jiān)測(cè)單元等各類新型智能設(shè)備和感知裝置接入、切除的遠(yuǎn)程一鍵設(shè)置與自動(dòng)調(diào)節(jié)。

    如圖4 所示,通過PLC 與可控微型斷路器的應(yīng)用,整個(gè)試驗(yàn)平臺(tái)形成相應(yīng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(包括分支、層級(jí)),接入相應(yīng)的元素(光伏、儲(chǔ)能、充電樁)并運(yùn)行于相應(yīng)的工況,將變得非??旖荩梢詷O大地提升試驗(yàn)測(cè)試效率。

    圖4 基于PLC與微型斷路器的臺(tái)區(qū)拓?fù)浣M態(tài)控制系統(tǒng)架構(gòu)

    2.2 試驗(yàn)拓?fù)浣M態(tài)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    最后,針對(duì)已經(jīng)構(gòu)建起的試驗(yàn)平臺(tái)拓?fù)渚W(wǎng)架和PLC 微型斷路器組態(tài)系統(tǒng),通過通信轉(zhuǎn)換接口模塊連接V2G(電動(dòng)汽車入網(wǎng))充電樁模擬器、戶用儲(chǔ)能模擬器、分布式光伏模擬器電源模擬器以及分支故障模擬終端,基于.NET平臺(tái)、C/S軟件架構(gòu)和Access 數(shù)據(jù)庫(kù),采用多線程、多任務(wù)并發(fā)機(jī)制與GDI+繪圖技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)配電物聯(lián)網(wǎng)“邊-端”交互功能試驗(yàn)臺(tái)區(qū)的平臺(tái)可視化操作管理與控制。如圖5所示,管理系統(tǒng)功能由服務(wù)器主機(jī)、集線器、串口服務(wù)器組成。

    圖5 “邊-端”交互功能試驗(yàn)臺(tái)區(qū)管理系統(tǒng)架構(gòu)

    3 臺(tái)區(qū)拓?fù)渥詣?dòng)識(shí)別技術(shù)測(cè)試方案

    利用實(shí)驗(yàn)室部署形式搭建專用的配電物聯(lián)網(wǎng)臺(tái)區(qū)“邊-端”交互功能試驗(yàn)平臺(tái),如圖6所示,通過構(gòu)建多臺(tái)區(qū)、多分支、多層級(jí)復(fù)雜配電臺(tái)區(qū)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),接入充電樁、儲(chǔ)能、光伏、低壓監(jiān)測(cè)單元等各類新型智能裝備和感知裝置,靈活構(gòu)造浙江配電網(wǎng)典型臺(tái)區(qū)場(chǎng)景,并從設(shè)備即插即用、拓?fù)渥R(shí)別準(zhǔn)確性、相位識(shí)別準(zhǔn)確性、拓?fù)渥R(shí)別時(shí)間、識(shí)別抗擾能力等5個(gè)維度,對(duì)臺(tái)區(qū)拓?fù)渥詣?dòng)識(shí)別技術(shù)進(jìn)行全方位測(cè)試驗(yàn)證。

    圖6 配電物聯(lián)網(wǎng)“邊-端”交互功能試驗(yàn)平臺(tái)

    基于配電物聯(lián)網(wǎng)“邊-端”交互功能試驗(yàn)平臺(tái)為被測(cè)試的拓?fù)渥R(shí)別技術(shù)方案設(shè)置4 種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(如圖7 所示),基于4 個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所能開展的所有測(cè)試內(nèi)容列出15個(gè)測(cè)試項(xiàng)目(如表2所示),對(duì)應(yīng)4個(gè)試驗(yàn)拓?fù)洌约懊總€(gè)拓?fù)鋵?duì)應(yīng)的臺(tái)區(qū)接入設(shè)備(如光伏、無功補(bǔ)償以及充電樁)變化而設(shè)置。15種測(cè)試運(yùn)行工況(如表3所示),通過多節(jié)點(diǎn)、多層級(jí)、多元接入下的多種運(yùn)行工況,對(duì)拓?fù)渥R(shí)別技術(shù)方案進(jìn)行全方位評(píng)估測(cè)試,以更加高效、快捷、有效的方式掌握拓?fù)渥R(shí)別技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和不足。

    表2 臺(tái)區(qū)拓?fù)渥R(shí)別測(cè)試項(xiàng)目

    表3 臺(tái)區(qū)拓?fù)渥R(shí)別測(cè)試運(yùn)行工況

    圖7 配電物聯(lián)網(wǎng)“邊-端”交互功能試驗(yàn)拓?fù)?/p>

    4 測(cè)試結(jié)果分析

    目前,配電物聯(lián)網(wǎng)臺(tái)區(qū)試驗(yàn)拓?fù)渥詣?dòng)辨識(shí)功能實(shí)現(xiàn)主要依靠于軟、硬件結(jié)合;其中,所需的硬件設(shè)備載體包括臺(tái)區(qū)智能融合終端與LTU低壓監(jiān)測(cè)單元。選取浙江公司主要技術(shù)供應(yīng)商,包括硬件終端與內(nèi)嵌算法APP,如圖8 所示,并將相關(guān)設(shè)備提前部署與圖7所示試驗(yàn)拓?fù)渲羞M(jìn)行功能與性能的測(cè)試驗(yàn)證。

    圖8 不同拓?fù)渥R(shí)別技術(shù)方案配套的LTU低壓監(jiān)測(cè)單元

    4.1 測(cè)試方案

    1)測(cè)試方案A:無功電流注入+頻域信號(hào)檢測(cè),測(cè)試工況完成率為2/15;僅能夠完成1號(hào)、2號(hào)運(yùn)行工況的相關(guān)試驗(yàn)測(cè)試,拓?fù)渥R(shí)別功能及性能無法滿足實(shí)際應(yīng)用需求。

    2)測(cè)試方案B:有功電流注入+頻域信號(hào)檢測(cè),測(cè)試工況完成率為3/15;僅能夠完成1—3號(hào)運(yùn)行工況的相關(guān)試驗(yàn),該測(cè)試方案在試驗(yàn)拓?fù)渲屑尤敕植际焦夥O(shè)備運(yùn)行后,LTU 拓?fù)渥R(shí)別功能出現(xiàn)異常,無法準(zhǔn)確獲取試驗(yàn)拓?fù)湎嚓P(guān)信息,拓?fù)渥R(shí)別功能及性能不能滿足實(shí)際應(yīng)用需求。

    3)測(cè)試方案C:有功電流注入+頻域信號(hào)檢測(cè),測(cè)試工況完成率為13/15,能夠完成1—13 號(hào)運(yùn)行工況的相關(guān)試驗(yàn)測(cè)試,相關(guān)工況下的拓?fù)渥R(shí)別功能均正常;但14號(hào)、15號(hào)測(cè)試工況下,由于存在雙臺(tái)區(qū)并行運(yùn)行的情況,因?yàn)榕_(tái)區(qū)側(cè)HPLC(高速電力線載波)本地通信的串?dāng)_,造成向下延伸的LTU設(shè)備與首端融合終端設(shè)備間的對(duì)應(yīng)關(guān)系出現(xiàn)錯(cuò)配,導(dǎo)致拓?fù)渥R(shí)別結(jié)果錯(cuò)誤。

    4)測(cè)試方案D:有功電流注入+頻域信號(hào)檢測(cè),測(cè)試工況完成率為15/15,能夠完成表2和表3中所有試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)工況的測(cè)試,拓?fù)渥R(shí)別結(jié)果均正常。在雙臺(tái)區(qū)運(yùn)行情況下,拓?fù)渥R(shí)別并不會(huì)受到干擾,依舊能夠準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)“變-戶”關(guān)系、拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)以及相位信息的準(zhǔn)確獲取。

    4.2 方案對(duì)比

    最終,通過對(duì)以上4個(gè)測(cè)試方案進(jìn)行全方位對(duì)比,可以得到以下結(jié)論:

    1)拓?fù)渥R(shí)別技術(shù)是實(shí)現(xiàn)低壓配電網(wǎng)透明化與智能化的重要基礎(chǔ)應(yīng)用,對(duì)于拓?fù)湫畔⒌木珳?zhǔn)獲?。òňW(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)信息、相位關(guān)系)是構(gòu)建臺(tái)區(qū)側(cè)全景透明感知能力和源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同能力的技術(shù)底座,是連接高級(jí)應(yīng)用算法和海量智能感知終端的關(guān)鍵橋梁。

    2)隨著拓?fù)涔?jié)點(diǎn)、拓?fù)鋵蛹?jí)規(guī)模的增加,拓?fù)渥R(shí)別所需時(shí)間同步增加;但考慮到實(shí)際臺(tái)區(qū)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化周期(通常并不會(huì)出現(xiàn)過頻繁的拓?fù)洚悇?dòng)),因此,現(xiàn)有拓?fù)渥R(shí)別算法的響應(yīng)速度能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)業(yè)務(wù)應(yīng)用需求。

    3)隨著新型配電系統(tǒng)的建設(shè),分布式光伏、電動(dòng)汽車充電樁、SVG 無功補(bǔ)償以及臺(tái)區(qū)側(cè)儲(chǔ)能等設(shè)備大量接入,深度電力電子化帶來的諧波注入對(duì)于拓?fù)渥R(shí)別功能的正常使用存在顯著影響,因此,拓?fù)渥R(shí)別解決方案需充分考慮對(duì)這些干擾因素的魯棒性,以適應(yīng)復(fù)雜的實(shí)際工況。

    4)本地通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)配電物聯(lián)網(wǎng)臺(tái)區(qū)下“邊-端”設(shè)備互聯(lián)、互通、互操作的重要技術(shù)支撐,但是,當(dāng)多個(gè)臺(tái)區(qū)同時(shí)存在時(shí),臺(tái)區(qū)間的相互干擾會(huì)對(duì)“邊-端”設(shè)備間的關(guān)聯(lián)對(duì)應(yīng)產(chǎn)生影響,繼而影響互聯(lián)、互通、互操作。因此,拓?fù)渥R(shí)別算法還須充分考慮對(duì)通信頻段的魯棒性,以適應(yīng)復(fù)雜的實(shí)際工況。

    基于上述評(píng)價(jià)結(jié)果,“有功電流注入+頻域檢測(cè)”技術(shù)路線在整個(gè)拓?fù)渥R(shí)別測(cè)試中所呈現(xiàn)出的表現(xiàn)最優(yōu),識(shí)別準(zhǔn)確率和適應(yīng)性最好。

    4.3 特征電流技術(shù)規(guī)范

    從實(shí)現(xiàn)配電物聯(lián)網(wǎng)“邊-端”設(shè)備互聯(lián)、互通、互用的目標(biāo)出發(fā),對(duì)應(yīng)用于浙江公司的拓?fù)浔孀R(shí)技術(shù)(特征電流物理特征)、拓?fù)渥R(shí)別交互數(shù)據(jù)項(xiàng)及相關(guān)功能進(jìn)行了優(yōu)化和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化,如表4 中所示。

    表4 浙江公司基于特征電流注入的拓?fù)渥R(shí)別物理特征

    5 結(jié)論

    本文圍繞配電物聯(lián)網(wǎng)臺(tái)區(qū)拓?fù)渥詣?dòng)識(shí)別技術(shù)功能與性能的測(cè)試需求,提出了一種綜合考慮識(shí)別可靠性、識(shí)別準(zhǔn)確率高與識(shí)別抗擾能力的拓?fù)渥詣?dòng)識(shí)別技術(shù)測(cè)試方案,并研制專用的配電物聯(lián)網(wǎng)臺(tái)區(qū)“邊-端”交互試驗(yàn)平臺(tái),一鍵生成多臺(tái)區(qū)、多分支、多層級(jí)復(fù)雜拓?fù)渚W(wǎng)架結(jié)構(gòu)以及多種運(yùn)行工況,實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)區(qū)拓?fù)渥R(shí)別技術(shù)的綜合有效測(cè)評(píng)。最后,基于本文所提出的測(cè)試方案和測(cè)試平臺(tái),為浙江公司配電物聯(lián)網(wǎng)臺(tái)區(qū)建設(shè)應(yīng)用需求,選取了最優(yōu)拓?fù)渥R(shí)別技術(shù)方案,提升配電物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)與應(yīng)用水平,推動(dòng)配電網(wǎng)數(shù)字化的轉(zhuǎn)型發(fā)展。

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