摘要：泛在电力物联网是一种新的电力网络运行形态，深度融合了传统工业技术及以物联网为代表的新一代信息通信技术。配电网是泛在电力物联网的重要组成部分，伴随着泛在电力物联网的建设，越来越多的分布式能源、配电终端和新型用电设备都会接入配电网内，也将给配电网系统的建设、稳定运行带来挑战。基于此，本文主要对泛在电力物联网下的配电网典型配置模式进行分析探讨。
关键词：泛在电力物联网；配电网；典型配置；模式研究
前言
作为我国的支柱性企业，电力企业不仅推动了我国社会的巨大进步，而且在我国的经济发展方面也发挥了重要的促进作用。泛在电力物联网依靠设备迅速准确的感知能力及设备之间的互联、互通、互操作，建构一个基于软件定义的高度灵活和分布式智能协作的电力网络，实现对电网的全面感知、实时传输、高效处理和智能应用，助力电网的高质量发展。
1、变电站物联网典型配置模式
变电站物联网典型配置模式基于变电－储能－充电－分布式电源－数据中心多合一能源站技术，建设以集成型智能变电站、多合一能源站、感知系统为主要内容的新型“两网”融合、“三流”合一的站端物联体系，利用物联网的通信技术实现跨系统、多维度的数据交互，优化系统控制性能与运行模式，实现变电站内部物联和变电站与外部网络的物联，进而提升站内保护、自动化、检修运维性能与效果，支撑光伏、风电等新能源高效消纳和电动汽车、储能等多元负荷的灵活互动。
1.1集成型智能化变电站
针对传统变电站存在设备重复配置、互操作性差、运行可靠性低、与配电自动化系统缺乏协同、运维工作量大等突出问题，提出智能变电站集成化及变配融合解决方案，变电站系统按照IEC61850的标准三层设备两层网络进行设计，过程层设备集成化、标准化、就地化，用智能化组件代替合并单元、智能终端、状态监测、简单保护等设备，功能一体化智能组件就地安装在宿主（如开关柜设备）附近。间隔层保护、测控、自动化功能集成在1台站域主机内实现，采用双机配置提高可靠性，实现全站变压器、线路和电容器所有间隔测控保护功能，同时扩展母差、VQC、接地选线、计量、备自投、录波、站域智能后备保护等功能。站控层集全站监控、防误闭锁、设备管理为一体，全站数据基于卫星钟同步；站控层设备尤其是计算机系统软硬件采用集成化、一体化配置，与安防系统、视频监控、环境监测实现协同管理。基于全站信息共享，开展演习试运维，即利用暂态仿真计算和故障波形同步反演，在系统运行的情况下模拟电网的各种故障，检查各变电站保护配置、定值整定、控制逻辑及关联通信系统的准确性和合理性，尤其适用于配电网关联的多间隔、跨地域、多步骤的区域保护动作行为测试，也可以简化变电站扩容、维修后的调试过程；开展二次设备在线自诊断，在不增加任何传感器的条件下，二次设备装置及系统利用自身信息校验及多间隔信息的数据挖掘发现设备、接线等异常或错误，实现二次设备状态检测。同时，将终端变电站的10kV开关与配电自动化开关融合控制，从而提高配电自动化的选择性和变电站的速动性。
1.2多合一能源站
多合一能源站通过模块化、集约化、融合化设备及设计，实现集成型智能变电站、储能站、电动汽车充电站、数据中心、光伏新能源集成融合与友好互动，平抑负荷波动、提升电网可靠性，节约土地资源，降低建设周期和成本。
1.3站端物联感知系统
站端物联感知系统指围绕系统安全、人身安全、设备安全等任务通过在设备、环境等配置监测传感器、视频摄像头或挖掘设备自身监测能力，使系统能对当前状态进行准确完整描述。物联感知系统包括：环境监测、一次设备状态监测、二次设备状态监测、视频监测、安全感知监测等内容。实际系统配置可结合设备故障率和成本采用实时在线监测、及时在线监测及周期监测等模式。
2、线路端物联网典型配置模式
线路端物联网典型配置模式主要是配置基于物联网技术的智能分布式终端、馈线自动化、线端物联网感知系统，构建以分布－集中协同的主动防御控制体系为核心、中压网络全面感知的线端物联网，实现中压配电网“风险自御、故障自愈”，保障高可靠性供电。
2.1智能分布式终端
智能分布式终端除具备常规的“三遥”、馈线自动化等功能外，还具备的功能有状态监控、线损量测、开关保护等，设备集成度高、综合性能指标优良。单台终端设备依靠内置传感器并与一次设备协调配合，可以实现开关设备的互操作和智能化。智能分布式终端将馈线自动化策略分布在各自装置内完成，避免了在集中式终端中复杂的控制逻辑，设备功能更简化明晰，其动作也更加准确可靠。单台设备发生故障时，其影响范围缩小到本间隔内。同时，进行调试、检修、扩容等操作时，其他间隔的运行能不受干扰。
2.2馈线自动化
馈线自动化包括集中型馈线自动化和就地型馈线自动化。其中，就地型馈线自动化包括重合器式馈线自动化、智能分布式馈线自动化。就地型馈线自动化系统不依赖于配电主站，在配电网出现故障情况时，通过配电终端相互通信、保护配合或时序配合，隔离故障区域，使未故障区域尽快恢复供电，同时把处理流程和处理结果及时上报。
2.3线端物联感知系统
线端物联网感知系统主要构建以物联网型配电终端、一次设备状态监测、站房监测、电缆及通道监测、架空线及线路走廊监测等为主要内容的全状态感知系统，实现对设备、线路及配电站房的全景状态监测、智能运检和相关物联应用。主要应用及设备包括智能巡检机器人、线路杆塔智能感应装置、声波成像巡检系统、基于全息电缆监测数据的高压电缆故障识别和态势感知系统、线缆通道反外损智能视频监控系统、智能井盖、共享式深度状态检测系统。
3、台区端物联网典型配置模式
台区端物联网典型配置模式主要以智能配变终端、一体化响应模块、感知终端为主要内容的台端物联网，实现分布式电源、充电桩、低压断路器等各类智能装置、传感器的标准化与便捷接入，实现配电台区的状态全面感知、低压故障主动研判、分布式光伏“孤岛”预警、低压配电网拓扑自动校验、用户停送电情况实时研判等功能。
3.1智能配变终端
智能配变终端是台端物联网边层中的数据汇聚、边缘计算、应用集成的中心。终端主要包含台区数据感知及分析、低压侧无功补偿交互、配电台区拓扑网络识别、设备全生命周期管理、分布式能源接入管理、充电桩有序接入管理、停电故障研判等功能，智能配变终端采用分布式边缘计算技术架构、RTOS实时操作系统、多容器等关键技术，以及硬件平台化、功能APP化设计理念，满足配电网业务的灵活、快速发展和安全生产的需求。具备上行、下行模块扩展通用接口，对下支持电力线载波/微功率无线/RS485/RS232，对上支持4G公网/光纤/无线专网/5G。
3.2一体化响应模块
泛在电力物联网下的智能配电台区升级为适用于分布式电源高消纳比、多元负荷综合协调、能效互动的新型主动配电网的用电接入节点。通过配置一体化主动响应模块实现以配电变压器为终端支撑的电网友好，进而提升配电网的设备利用率和供电可靠性。
参考文献：
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