創新點

2.研發低壓饋線通信單元，解決低壓配電網設備運行數據傳輸難的問題。

創新研發通信單元（如圖3所示），實時匯聚監測單元、智能傳感器采集的配電網關鍵節點數據，其典型特征是：

圖3

3.自主研發配網設備健康狀態評估系統，支撐配電物聯網多類業務應用智能決策。

研發配電設備健康狀態評估系統（如圖4所示），以配電網核心節點、關鍵設備電氣量、狀態量數據和環境量信息為核心，構建全景可視化管控、故障主動預警、運行狀態評價、設備健康檔案管理等模塊，打通與i國網移動端數據通道，支撐配電網運行、檢修、營銷多業務場景智慧決策。

圖4

應用成效

技術路線

按照“最小化精準采集+數字系統計算推演”的基本技術路線，以臺區為基本單位，涵蓋臺區配用電各層級和源網荷儲各要素，以臺區智能終端作為核心，實時采集配電柜、電纜分支箱的進出線開關等關鍵設備節點電氣運行信息和配電站房環境和設備狀態信息，結合營配數據就地交互（獲取臺區戶表、分布式光伏等運行信息），實現低壓配電臺區透明化監測。

低壓臺區設備組成及通信組網示意圖如圖5所示。

圖5

臺區低壓智能設備主要包括配電柜/分支箱開關、智能電容器、智能浪涌保護器等，通過低壓饋線監測裝置采集不具備電氣量測量和計算等功能的存量普通開關/斷路器。

1.基本傳感器：設備溫度傳感器、環境溫濕度傳感器、煙感傳感器、水浸傳感器和微型攝像頭等。

2.擴展傳感器：SF6傳感器、氧氣傳感器、配變聲音傳感器、配變局放傳感器、門禁傳感器和智能控制開關等。

除有線微型攝像頭外，所有無線傳感器先通過低功耗藍牙接入通信單元，由通信單元通過HPLC+RF或RS485接入臺區智能終端；微型攝像頭直接通過RJ45網線接入臺區智能終端。

臺區智能終端通過以太網或RS485接口，與營銷I型集中器或能源控制器進行就地交互，獲取所在臺區、低壓客戶、分布式光伏、充電樁等客戶實時運行信息并進行分析處理。臺區智能終端可將分析結果數據上傳至配電云主站，配電云主站結合臺區低壓配網設備臺賬信息，實現臺區運行狀態全面監測。

1.針對出現電壓異常、過載、停運等運行異常，通過智能終端結合臺區拓撲模型制定調整控制策略。

2.對于配網設備調整控制策略，由智能終端直接控制執行。

3.對于分布式光伏、充電樁等客戶設備調控，智能終端發送調控指令給I型集中器或能源控制器，由集中器或能源控制器對客戶設備進行調控，實現臺區及設備運行狀態智能自治。

應用場景

低壓饋線監測裝置現場安裝如圖6所示，按照最小化采集、最小化接線、最小化配置和最大化復用的原則，通信單元、電源模塊和監測單元通過底部卡扣安裝在35mm U型導軌上，每個配電柜配置一個通信單元（也可多個配電柜共用一個通信單元），配電柜/分支箱內每個開關配置一個監測單元，每個柜內配置一個電源模塊，電源模塊及多個監測單元采用級聯結構拼接，通過不停電作業方式安裝，可靈活適配監測單元數量。

圖6

重點開展6項案例應用場景支撐。

1.停電研判和主動搶修：臺區智能終端匯總實時感知的配變、低壓出線、分支開關停電及跳閘信息，并通過營配就地交互獲取用戶運行信息，就地研判停電范圍，系統側研判生成搶修工單，指導搶修人員主動高效開展故障搶修。

2.低壓圖模數據異常管控：通過營配數據交互對比系統側臺區用戶掛接與實際差異；應用拓撲識別自動生成臺區開關設備拓撲關系，對比查找拓撲異常；根據拓撲圖，臺區首尾端、關鍵節點運行數據，發現拓撲關系、電表表箱掛接關系異常。

3.負載監測和可開放容量管控：精準監測變壓器和低壓分支三相平衡度，依托低壓配網拓撲關系，計算變壓器和分支的可開放容量；通過分析接入用戶容量，為業擴接入提供接入相別、位置建議，減少偏相問題。

4.三相不平衡治理：依托實時采集的配變三相電流、相位關系，基于低壓拓撲關系和歷史數據，分析臺區三相不平衡合理分配方案，對于三相負荷差異大，無法調整平衡的臺區，制定換相開關安裝策略，實現對臺區三相不平衡快速響應及本地治理。

5.電能質量監測管理：實時監測臺區功率因數，分組精準投切智能電容器提升電能質量；對無法解決的末端電壓問題，根據配變、線路、客戶三級電能質量監測，輔助形成治理策略。

6.分布式光伏自治控制：實時監測配變、低壓線路運行信息，通過營配就地交互，實時感知分布式光伏并網運行狀態，針對反向過載或過電壓情況形成差異化調控策略，由Ⅰ型集中器通過規約轉換器進行分布式光伏柔性調節。

典型經驗和推廣前景

低壓饋線監測裝置適用于0.4kV配電站房、柱上JP柜和電纜分支箱等設備，兼容溫濕度、煙感、水浸、圖像監測等各類智能傳感器；配電設備健康狀態評估系統部署于電網資源業務中臺，具備低壓配電網設備電氣量、狀態量、環境量實時監測、臺區健康狀態智能感知和分析診斷功能，平臺接入測點容量≥10億個，實時數據處理能力≥100萬點/秒。

以國網山東電力為例，山東公司服務低壓客戶5500萬戶，擁有10千伏配電變壓器40余萬臺，低壓線路100余萬條，低壓饋線監測裝置安裝數量可達到“百萬”級別；配電設備健康狀態評估系統作為電網資源業務中臺數據模型，可支撐配電網精益運檢各類業務，進一步支撐分布式光伏柔性控制等業務應用，助力新型電力系統建設發展，未來具有廣闊的應用前景。