面向两网融合的智能配用电计算架构白皮书

前  言

配用电系统属于电力系统的末端环节，通常是指从降压配电变电站（高压配电变电站）出口到用户端的这一段系统。它是由多种配电设备（或元件）和配电设施所组成的一个电力网络系统，承担着变换电压和直接向终端用户分配电能的任务。从配电网的发展历程来看，其主要分为三个阶段。第一阶段是配电网架与基础设施建设阶段，在该阶段主要以满足用户用电需求为主要目的，重点在于配电网架规划以及配电线路、变压器等基础设施的投资建设。第二阶段是配电自动化阶段，在该阶段主要以提升配电自动化水平为主要目的，重点在于配电自动化装置（FTU、DTU、TTU、故障指示器等）的配置以及配电自动化系统的建设。第三阶段是智能配用电阶段，在该阶段主要以智能配电物联网为主要建设目标，重点在于融合物理配电网与信息网，利用先进IT技术提升配电网运维管理和用户服务水平。

智能配用电阶段的建设重点在于物理配电网与信息网的两网融合，其本质是构建电力领域的工业物联网。在该阶段，配用电网基础设施建设已基本完善，海量、分布式配用电数据的汇聚、计算、挖掘、变现已成为该阶段建设的重点和难点。目前，以先进传感技术、5G通信、边缘计算、云平台等技术为代表的先进技术为智能配用电建设提供了良好技术环境。但对于如何运用这些技术，搭建一套完整的智能配用电计算架构，实现电力设备、信息系统、业务流程、产品与服务、人员之间，电力企业IT网络与工控网络之间的互联互通互操作，实现海量分布式数据有效利用，从而促进配用电向更高级智能化发展，尚缺乏一套系统级的理论方法和架构方案。

本白皮书构建了面向两网融合的智能配用电计算架构，主要包括面向两网融合的配用电多级边缘物理架构、云边互动IT架构以及分布式智能架构。面向两网融合的配用电多级边缘物理架构基于分层分区思想，对传统配用电网架构进行了重新划分与定义。面向两网融合的云边互动信息架构完成了从中心云到边缘云的信息网划分并设计了一套云边互动方案。通过物理电网边缘与信息边缘云的耦合，实现两网融合。在此基础上提出了分布式智能架构，通过先进AI技术，完成轻资产条件下的电网边缘内部状态感知、计算与优化控制等任务，最终实现配用电的分布式智能。

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