即插即用

针对配电物联网要求，江苏大全凯帆公司精心打造适用于低压配电物联网需求的低压开关。对台区的拓扑识别，线损分析，停电研判，精益化运维，即插即用等业务场景结合新型开关特点提出了解决方案，并对下一步开关的智能化方向作出展望。

分布式发电、储能及电动汽车等电力电子装置大规模并入配电网，削弱了系统的惯性和阻尼，对电网安全、可靠运行造成较大影响。虚拟同步机技术是实现电力电子装置柔性、灵活并网的先进控制技术，可以使电力电子设备模拟同步电机的外特性，实现分布式电源、储能、电动汽车等装备的即插即用、灵活并网，最终形成配电侧源、网、荷、储的分布式、自适应协同运行机制。

根据国网公司“云-管-边-端”配电物联网技术路线，山东公司按照先行先试、后推广应用的思路，于2019年4月初完成济南和青岛试点建设工作。本报告对山东公司在物联网技术在配网的落地应用情况进行了阐述，介绍了如何构建数据通信网络、APP应用程序开发、配电设备物联网化改造等具体做法，最终实现设备状态全景监测等五大功能，并对即插即用、主动抢修两项主要成果进行现场展示。

一、技术需求 二、技术原理 三、应用实践 四、总结展望

断路器作为配电物联网体系的关键低压设备，其智能化对台区的数字化建设具有重要意义。报告对低压智能断路器关键技术及其标准化进行交流，包括保护功能、高精度采集、通信功能、拓扑识别、分布式电源并网等功能，同时，研究低压智能断路器与融合终端的信息交互，即插即用机制以及包括分布式光伏、充电桩等典型应用场景，以支撑台区智能融合终端的深化应用，实现台区可观可测可控与便捷运维，支撑新型电力系统建设。

主要介绍了适应新型配电系统的配用电互操作的基本理念、发展路线，重点针对配用电数据安全共享交互、配用电数据模型构建、终端即插即用等关键技术做了初步探索。

深入介绍了CIM（公共信息模型）与IEC61850标准在配电网应用中的技术进展，详细阐述了模型协调机制、模型映射方法、基于IEC61850与CIM的即插即用技术实现路径，以及CIM向CPS（信息物理系统）演进的技术方向。

针对变电站内机器人巡检、在线监测、程序化操作监控等多样化智能化业务的需求，从通信终端、网络、管理平台和网络安全四个层面提出了变电站最后一公里通信综合解决方案。构建云、管、边、端的网络架构，结合5G技术的发展应用，对比分析各类局域网无线通信技术特点，对变电站室内室外场景，高带宽、低时延和低功耗、低速率等场景采用多种通信方式，实现即插即用、边缘计算等功能，建设物联网综合管理平台对各种通信方式（WAPI、LORA、LTE_U等)包括公网(3GGG)进行端到端的管理和安全认证、智能运维、业务通道保障。

变电站是电能汇集和分配的核心节点，国网公司从2019年启动智能变电站建设，其实现了全站信息数字化和共享，由于智能变电站是基于IEC 61850标准并采用大量光缆替代电缆，使得其二次回路（虚端子、虚回路）变成了“黑匣子”，导致整个二次系统深度依赖于变电站系统配置描述文件（SCD），配置流程需从装置模型文件ICD通过虚回路连接配置成SCD，再将SCD导出实例化后装置下装文件CID。这一过程的转变同时带来了建设、运维新的问题如系统文件配置效率和可靠性较低、各环节重复迭代工作量大，传输回路连接质量有待提高、运行维护可视化程度不足，回路状态监测方法缺失等。 研究智能变电站二次系统数字化设计技术及应用，是提高变电站建设效率和质量、贯通各专业各流程、实现电网灵活控制与便利运维的关键。本项目主要从以下难题开展研究：①变电站内百余种功能装置上万个虚端子相互关联，难以通过机器代替人工以数字化手段进行自动关联和追加重构；②变电站内物理回路与逻辑回路并存，难以实现自动匹配、即插即用及可视化直观展示；③变电站内相关二次系统回路复杂，难以实现自动监测、校核动态评估。该项目聚合产学研用单位联合攻关，实现在智能变电站系统文件配置方面，开发了基于模板库的学习型虚回路自动连接软件，开发了基于SED文件的智能变电站改扩建二次系统配置文件自动重构工具，构建了图模库一体化变电站系统文件自动配置平台，实现虚回路自动配置，大幅提升虚回路设计的准确性和高效性；在智能变电站传输回路连接方面，提出了虚实回路的建模方法，发明了基于“面接触”连接技术的高密度集束预制光缆组件，开发了基于“智能标签”的光缆链路数字化解析工具，实现传输回路的即插即用，有效提升了回路连接的可靠性；在智能变电站回路状态监测方面，发明了基于广义变比辨识的电流测量回路极性在线检测技术，开发了工程SCD文件管控工具，构建了基于聚类分析算法的二次系统动态定量评估平台，实现二次回路态势感知及实时控制，全面提升了二次系统的安全运行水平。 依托项目成果研制的预制光缆组件，光配模块、智能标签生成及解析技术，国网基建部以基建技术【2016】49号、【2017】107号等文件纳入新技术推广应用实施目录，在系统内各网省公司新建智能变电站中推广应用。项目共获授权发明专利7项、实用新型专利1项、软件著作权3项，发表学术论文11篇（SCI/EI检索5篇），出版专著6部，编制国家标准1项。

分析了分布式光伏在接入低压配电网过程中出现的透明感知、信息安全、设备安全等方面问题，提出基于IPv6的分布式光伏快速感知与调控技术方案，研发分布式光伏快速感知与调控装置，有效解决了低压有源配电网不可观测、不可调控的问题，提升了配电网的供电可靠性。基于IPv6技术的即插即用，实现了分布式光伏的快速接入、减少了现场调试和运维；基于信息内外网隔离技术，满足了光伏数据在信息内外网的采集与上传；基于边缘代理调控技术，实现了光伏的远程调控，避免了配变反向重过载等问题，提升了台区电能质量。