张安可瑞， 天田.
总结：基于物联网的智能运维系统比传统电网更具优势，可实现信息采集、数据集成、状态感知、差异化运维等功能，为电力系统安全运行提供有力保障。 **分析了电力物联网的理论基础和主要框架，分析了配电系统的智能运维技术。 利用物联网技术的优势，构建基于物联网的智能配电网管理系统，可对配电网进行实时监控，有效解决存在的问题，保障配电网的安全可靠。
关键字：配电系统;电力物联网;智能操作;维护技术。
0 引言。 物联网（IoT）技术旨在建立一个可以在电力用户、发电公司和企业主之间进行通信的网络，监控电力市场，提高工作效率和竞争力。 基于这一理念，电力物联网注重“能量流”、“信息量”和“业务流”的有机结合，为用户提供实时、准确的数据，提高企业配电网的科学发展和配电网系统的安全性稳定性。 为了实现配电网的稳定发展，需要不断完善智能运维管理技术，大大降低系统风险，保证用电安全，实现可靠性。
1. 电力物联网的架构。
1.1.感知层。
在电力物联网中，感知层起着神经末梢的作用，可以感知系统的运行状态，对系统中的突发情况进行预警。 通过配电系统的智能化，将变压器、电表等终端设备纳入感知层，利用感知层的风险评估，进一步提升智能配电网的抗风险能力。 下图展示了电力物联网的多级结构，可以满足不同的应用需求。
1.2.网络层。
网络层在电力物联网中起着至关重要的作用，保证了网络的稳定性和可靠性，主要分为内部专用网络和外部Internet两种。 随着技术的发展，通信方式发生了巨大变化，这将直接影响系统的整体性能。 电力线载波和230MHz无线传输技术已广泛应用于电力通信领域，以提高网络性能。 电力物联网网络层的安全管理不仅要防止入侵，还要确保整个智能配电系统的正常运行。 为了有效降低智能配置系统中的互联网攻击风险，需要使用多种不同的通信协议。
1.3 个平台层。
物联网平台层的强大功能使得系统数据的交互和整合更加容易，而大数据存储和分析技术的使用可以更好地处理传统能源生产模式下碎片化的信息存储，消除信息孤岛。 借助最好的信息平台和云数据，实现电网运行数据的实时采集和处理，从而保证电网的安全可靠，通过电力数据共享机制更好地推动电力行业的发展。
1.4.应用层。
应用层可以实现为客户提供能源服务、维护电网、管理综合能源系统等多种服务。 在应用层的指导下，用户可以与智能配电系统进行实时交互，获取完整的系统数据信息。
2. 配电用电系统电力物联网关键技术。
2.1、感知层关键技术。
感知层确保了系统获取的信息的准确性，并实现了快速响应。 现代智能配电系统感知层的监测范围越来越广，监测数据的复杂度也越来越高。 应加强创新，以满足智能配电系统的多样化需求，提高系统的运行效率和可靠性。 在开发新型电力物联网器件时，应充分考虑尺寸、环境条件和电磁兼容性等因素，以达到更好的效果并满足电力行业的发展需求。 为了更好地监控配电系统设备，需要改进传感器设置方案，根据空间四面体传感器节点的部署思路，充分利用各种传感器的优势，提高感知层的整体感知效果。
2.2、网络层关键技术。
在信息传输中，有许多不同类型的服务需要配电通信系统的支持。 随着可用接口数量的增加，无处不在的信息量和数据的多样性不断增加。 制定强大的路由策略来支持自组网已成为必然，并且必须确保对底层接入网的控制和状态信息的及时传输。 为了充分发挥网络的潜力，人们不断探索新的技术手段，提出相应的算法，并基于配电网系统与通信系统的耦合关系，提出拓扑势方法，以实现系统之间的协同规划。 随着物联网（IoT）技术的引入，需要充分关注与之相关的信息安全风险，以实现安全访问和信息控制。 一系列技术的应用是解决这些问题的关键，包括数据加密、安全路由、身份认证和访问控制。
2.3、平台层关键技术。
关键技术包括数据融合技术和数据存储技术，可以加速大规模系统数据的聚合和整理，实现数据的更大价值。 在数据融合技术的支持下，可以在数据层、特征层和决策层三个层面对配送系统的数据信息进行有效整合。 此外，加权平均、聚类分析和贝叶斯估计等多种融合方法也可以发挥一定的作用。 NoSQL是数据存储领域广泛应用的技术，包括BigTable、F1、Cosmos等大规模数据存储模型，可以有效支持复杂的数据处理和分析。 目前，智能配电网的监控覆盖范围有限，需要大力发展平台层的数据分析技术，实现数据共享。
2.4、应用层关键技术。
在电力物联网的应用层，态势感知和主动优化运营是核心技术。 态势感知技术可以及时发现并有效识别潜在的安全风险，并采取必要的措施进行处理。 智能配电网的态势感知可分为三个阶段，即观察、理解和**，确保整个系统的最佳性能。 采用主动优化运行技术，可根据用户需求实施合理的供电调节，更好地满足用户需求，有效提高用户满意度，提升电力企业经济效益，实现智能配电系统的可持续发展。
3、电力物联网配电系统智能化运行的应用。
3.1、配电网运行状态监测与风险评估。
目前，配电网的决策过程没有足够的信息技术支持，因此在电力设备发生故障时进行维修。 新负荷的出现使配电网的安全性和可靠性面临更大的挑战，电力物联网技术为配电系统的智能化运行提供了保障，可以即时检查电力装置的运行状态，评估其对配电网的影响，消除可能出现的定时误差风险， 并丰富了检测手段。在稳定的通信系统中，可以通过站点进行不同的检查，及时发现故障。 还可以评估网络安全风险，提取和分析配电网运行的历史数据，预估现场风险，及时发现易受攻击的系统，利用人工智能技术提高供电的稳定性。
3.2、配电系统规划与综合能源的协调运行。
为了满足人们的日常需求，必须规划和建设电力、交通、供暖、燃气等基础设施。 电力物联网可以实现对电力、气动动力、水力、热力等各种资源的有效管理，并对其进行有效配置、协调和优化，可为城市的可持续发展提供支撑。 随着我国电力工业的快速发展，各种不同类型的能源日益融合，并涌现出大量的协同利用，提高智能配电网的灵活性和自主性是亟待解决的问题。 未来，配电网将与其他系统相结合，以适应综合能源利用的需要。 在物联网的架构下，配电网具有高度的自主性，基于其感知到的各种大数据，构建高精度的综合配电网和模型，借助边缘计算提高配电网在非平稳环境下的灵活性。 结合云计算技术，对多种不同类型的能源进行分析，实现合理利用。 通过对电力系统的大数据分析，建立电力失控分配模型，更好地掌握电力系统的运行状态。 利用物联网技术进行计算，建立分布式发电和储能系统，精确控制用户负荷。 利用大数据处理技术对风电和太阳能发电机组进行细化分类，更精准地调整配电网，获取有效数据。
3.3、为用户提供个性化能源服务。
在传统的配电网中，用户接收终端只能被动地参与配电网的运行，虽然分时电价可以将电能从高峰转移到低谷，最大限度地利用电能，但这种方法并不完善。 物联网技术的应用范围不断扩大，其终端和网络可以与用户建立更紧密的联系，例如增加屋顶光伏电站和安装小型风力发电机组，以拓宽用户获得电力的方式。 随着智能空调、热水器、电动汽车等智能终端的普及，用电信息在不断变化，将成为电力物联网的重要信息**。 配电网需要为客户提供多元化的服务，引导客户参与配电网的运营，以定制化的个性化服务为核心，实现配电网的优化配置，提高配电网的稳定性。 电价调整机制是对电力客户的一种激励，通过建立分层的配电网架构，将电网侧的资源和用户侧的设备有效整合在一起，从而达到综合调度的目标。 例如，对建筑暖通空调、冰箱、热水器等具有资源平衡的微电网并网结构进行计算，计算其功率，实现配电网的有效调节，从而有效控制储能系统的建设投资成本，达到节能减排的目标。
4、配电系统运维技术。
4.1.定期维护技术。
为有效解决配电系统运行中出现的问题，应加强定期维护技术的应用，按规定进行定期巡检，及时发现并处理智能运行中存在的问题，确保系统的安全稳定。 为了更好地发挥周期性维护技术的作用，确保其覆盖面广，达到更好的精细化水平，不断加强巡检检修与配电系统智能化运行的联动。 各部门通力合作，完成配电系统的智能化运维工作，充分发挥定期维护技术的重要作用。
4.2.特殊的维护技术。
如果在对配电系统进行监控过程中发现安全隐患，需要分析其表现和影响，制定相应的维护计划，降低风险，确保配电系统的运行满足电力物联网的需要。 配电系统比较复杂，涉及的设备很多，需要建立一套完整的智能管理系统，对所有设备进行监控，及时发现故障，保证系统的正常运行。 充分利用电力物联网技术，大幅提升配电网智能运维水平，有效推动电力行业智能化发展。
5 Acrel-EIOT能源物联网云平台。
1） 概述。ACREL-EIOT能源物联网开放平台是一套基于物联网数据平台，建立统一的上下行数据标准，为互联网用户提供能源物联网数据服务。 用户只需自行安装后，购买安科锐物联网传感器，选择网关，扫码即可使用手机和电脑获取所需的行业数据服务。
平台提供数据座舱、电气安全监测、电能质量分析、电源管理、预付费管理、充电桩管理、智能照明管理、异常事件报警与记录、运维管理等功能，支持多平台、多语言、多终端数据接入。
2）申请现场。
该平台适用于公寓租户、连锁小超市、小型工厂、楼宇管理系统集成商、小型物业、智慧城市、变电站、楼宇、通信基站、工业能耗、智慧灯塔、电力运维等领域。
3）平台结构。
4）平台功能。
电力收集。 电力集中抄表模块可实现各种监测数据的查询、分析、预警和综合展示，确保配电室的环保性。 在智能化方面，实现了供配电监控系统的遥测'、遥信、远程控制，对系统进行全面检测和统一管理;在数据资源管理方面，可显示或查询供配电室各设备运行情况（包括历史和实时参数，并可根据实际情况查询或打印月度、年度报表，提高工作效率，节约人力资源。
变压器监控。
配电图。 能耗分析。
能耗分析模块采用自动化和信息化技术，实现从能源数据采集、过程监控、能源介质消耗分析、能源消耗管理等全过程的自动化和科学化管理，使能源管理、能源生产和使用全过程有机结合，并利用数据处理和分析技术进行离线生产分析与管理， 从而实现全厂能源系统的统一调度，优化能源介质平衡，有效利用能源，提高能源质量。降低能耗，达到节能降耗的目的，提高整体能源管理水平。
能源消耗概述。 
预付费管理。
1）登录管理：管理操作员账号和权限分配，查看系统日志等功能;
2）系统配置：配置楼宇、通讯管理机、仪表及默认参数;
3）用户管理：对店铺用户进行开户、注销、远程开仓、批量操作、记录查询等操作
4）售电管理：对已开立的表进行远程售电、取电、更正、记录查询;
5）售水管理：对已开立的表进行远程售水、取水、记录查询等操作;
6）报表：提供售电、售水财务报表、能耗报表、报警报表等查询，系统所有报表和记录均可Excel格式导出。
预付费看板。
充电桩管理。
通过物联网技术，对充电桩现场和与系统相连的各充电桩进行连续采集和监控，同时对充电器过温保护、充电器输入输出过压、欠压、绝缘检测故障等一系列故障进行预警。 云平台包括充电充电和充电桩运行的所有功能，包括城市级大屏、交易管理、财务管理、变压器监控、运行分析、基础数据管理等功能。
充电桩看板。
智能照明。 智能照明通过物联网技术，对安装在城市各区域的室内照明、城市路灯等照明电路的用电状况进行不间断的数据监测，还可以实现定时开关策略配置和后台远程管理、移动管理等，降低街道照明设施的维护难度和成本， 提高管理水平，达到一定的节能悬挂效果。
监视页面。 安全用电。
利用自主研发的剩余电流互感器、温度传感器、安全用电的电气火灾探测器，对引起电气火灾的主要因素（导线温度、电流和剩余电流）进行不间断的数据跟踪和统计分析，及时将发现的各种隐患信息推送给企业管理人员， 从而引导企业实现时间的排查和管理，从而消除电气消防安全隐患，达到“未雨绸缪”的目的。
智能消防。 通过云平台进行数据分析、挖掘和趋势分析，助力实现科学火灾预警、网格化管理、实施多责任监管等目标。 原来针对“九小场所”和危险化学品生产企业无法有效监控的空白，适配所有公共和私人建筑，实现了无人值守的智慧消防，实现了智慧消防电力管理“自动化”、“智能化”、“系统化”和“精细化”的实际需求。