智慧配用电生态系统的建设构想及其关键技术

智慧配用电生态系统的建设构想及其关键技术发表时间：2020-04-14T08:24:34.653Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第1期作者：李植鹏1 戴志勇1 张雪峰2 涂昊曦1 崔建磊1 陈拓1[导读] 也不再仅仅满足于“用上电”，而是更加关注怎样才能“用好电”，对电力服务的需求不断升级。

1.深圳市华睿丰盛投资合伙企业（有限合伙）深圳 518000；2.深圳新能电力开发设计院有限公司深圳 518000摘要：本文针对近年来新兴技术在配用电领域不断深化应用和电力用户电力服务需求不断升级的现状，提出了建设智慧配用电生态系统的构想，并分析梳理其具体内涵、典型特征、总体架构和关键技术。

关键词：智慧配用电；智慧运维；客户增值服务；智能配电房1 引言目前，我国已逐步迈入创新驱动发展的新阶段。

云计算、大数据、物联网、人工智能等基础性技术向各个行业快速渗透。

近年来随着电力市场的开放，电力服务市场也在逐步崛起，新兴技术在电力行业的不断深化应用已是必然趋势。

配用电作为电力行业中直接面向广大用电客户的领域，需求丰富、价值创造直接，是新技术、新业态、新模式产生和迭代的良好土壤。

与此同时，随着经济社会的发展，电力用户对电力的需求，也不再仅仅满足于“用上电”，而是更加关注怎样才能“用好电”，对电力服务的需求不断升级。

为更好地满足经济社会发展和人民群众追求美好生活的用能需求，系统整合新兴技术在电力行业的应用，本文以配用电领域为具体切入口，提出智慧配用电生态系统的建设构想，并梳理系统构建中涉及到的关键技术。

2 智慧配用电生态系统的具体内涵与典型特征2.1 具体内涵基于目前国内新兴技术在配用电行业深化应用的有关实践和电力用户的生产生活用电实际需求，本团队采用德尔菲法[1]，分析归纳出电力用户在用电服务方面的五大核心需求，包括便捷的设备运维、高效的能源利用效率、可靠的供电保障、安全的用电环境、经济的临时用电等。

从五大核心需求出发，分析其内在联系和业务外延，通过归整融合，打通业务模块关系，进一步提出建设智慧配用电生态系统的构想，并明确其具体内涵：智慧配用电生态系统，是以智慧运维为入口，以数据云平台为纽带，以客户增值服务为核心，以带电作业、用电安全、临电共享等业务为补充的配用电服务生态。

2.1.1 智慧运维智慧运维，是利用智能化设备、大数据分析、信息通信技术等手段，将传统的线下运维模式升级为线上线下一体化的新型运维模式[2-3]。

一般具有主动服务、可视化监控、在线监测、专家诊断等特点。

2.1.2 客户增值服务客户增值服务，是以客户为中心、以提高客户满意度和价值增长为目标，为客户提供多元化、个性化、差异化、可拓展、可创造价值的用电业务[4-5]。

作为传统用电服务的延伸，客户增值服务一般包括用电工程、能效服务（合同能源管理、综合节能、合理用能咨询）、电能质量、客户服务等业务[6-7]。

2.1.3 不停电作业不停电作业，是采用对用户不停电而进行电力线路或设备测试、维修和施工的作业方式。

不停电作业方式主要有两种：一种是直接在带电的线路或设备上作业，即带电作业；另一种是先对用户采用旁路或移动电源灯方法连续供电，再将线路或设备停电进行作业。

随着配电网供电可靠性要求的不断提高，配电线路带电作业和不停电作业法也得到了广泛应用和推广[8]。

2.1.4 用电安全用电安全，主要指用户侧因设备误操作、违章用电、装置和线路年久失修以及因雷电引起的漏电和触电事故。

一旦发生用电安全事故，不但会造成经济损失，还容易造成人身伤亡，社会影响恶劣，需采取科学的用电安全检查和治理技术，解决用电安全的难题[9]。

2.1.5 临电共享临电，主要指施工现场服务于工程建设，且在工程竣工后马上拆除的临时性用电。

通常涉及的用电设备种类繁多、设备容量较大、多采用露天作业方式。

因此临电的合理高效实用不仅关系施工进度以及工程质量，更关系到作业人员的人身安全。

临电共享是指基于资源循环利用和集约化专业化服务思维，为电力用户提供一站式的临时用电服务[10-11]。

2.2 典型特征以本节提出的具体内涵为核心，可进一步分析提炼出智慧配用电生态系统存在的几个典型特征：2.2.1 生态化特征智慧配用电生态系统的概念覆盖范围甚广，已超过以往任何其他的配用电服务理念。

借助新一代互联网信息技术，将智慧配用电生态系统所涉及的所有服务内容，打通壁垒，高度联动，充分整合，为用电客户提供一体化的服务，形成完备的服务生态，因此，呈现明显的生态化特征。

2.2.2 信息化特征数据云平台承担着信息收集、传递、分析和处理的功能，是智慧配用电生态系统的关键纽带。

因此，信息化不仅是智慧配用电生态系统的特征，更是区别于以往其他配用电生态的特色。

2.2.3 价值化特征智慧配用电生态系统虽覆盖面广，但归根结底，是以为客户提供全面、经济、高效的用电服务和创造价值为目的。

价值化，不仅是智慧配用电生态系统的最终归宿，也是其存在使命。

图2 智慧配用电生态系统物理架构设想3 智慧配用电生态系统的总体架构智慧配用电生态系统，是借助大数据、物联网等新一代互联网信息技术，对各类要素资源进行挖掘和聚合，以更好地匹配和满足配用电客户的多样化需求，为电力用户提供更加安全、可靠、经济、高效、便捷、省心的电力服务。

系统架构从业务层面和物理层面分别进行设计构想。

3.1 业务架构设想根据业务特点，本文在业务层面提出了图1的框架结构，框架结构分为三个层次，即前台、中台和后台。

其中，智慧运维作为前台业务，在为电力用户提供运维服务的同时，通过监控测量设备，实现电力数据的全面收集；数据云平台作为中台，对前台传递过来的数据进行诊断，分析用户用电痛点、难点，提供解决方案；后台业务以客户增值服务为核心，用电安全、带电作业、临电共享等业务模块为补充。

3.2 物理架构设想为了提升系统的可靠性和稳定性，智慧配用电生态系统的物理层面可借鉴先进的物联网“云、网、端”分层架构的理念进行系统设计，如图2所示。

其中，“云”侧建设综合能源服务管理云平台，为用户提供多样化的服务和可视化界面；“网”侧实现数据的统一标准化采集和高效的传输处理；“端”侧设置多样化的采集终端，为电力用户配用电设备提供全面的监控测量服务。

4 关键技术根据目前智慧配用电生态系统的具体内涵和总体框架，梳理出智慧配用电生态系统的关键支撑技术，具体包括智能配电房技术、智能感知技术、电力大数据技术。

4.1 智能配电房智能配电房，是在传统配电房的基础上，加装综合检测系统，实现配电房环境和供电设备各种状态量在线监测，通过后台系统集成开发，实现各种监测数据的查询、分析、预警及综合展示，以提高配电房的运行能力，保障配电房设备的安全运行[12]。

智能配电房是智慧运维得以实现的物质基础，也是智慧配用电生态系统构成的基本单元。

4.2 智能感知技术智能感知技术包含数据感知、采集、传输、处理、服务等技术[13]。

智能感知技术是智慧配用电生态系统的基础，为后续业务的进行提供数据来源和依据。

4.3 电力大数据技术电力大数据来源于电力生产和实用的各环节，以体量大、类型多、价值高、处理速度快、准确性高为显著特点，包含数据分析、数据管理、数据处理、数据可视化等关键技术。

通过电力大数据技术，对电力用户的用电行为进行深度分析，引导和挖掘电力用户潜在需求，将给行业带来极大的价值增值潜力[13]。

5 结语智慧配用电生态系统是满足电力用户多样化需求的必要手段，是新兴技术在电力行业，特别是配用电领域深化应用的必然结果。

本文在提出智慧配用电生态系统的具体内涵和典型特征后，搭建了系统的业务架构和总体架构，并梳理出系统建设的关键技术，对配用电领域的未来发展方向提供一定的指导意义。

参考文献[1]徐蔼婷. 德尔菲法的应用及其难点[J]. 中国统计,2006,(09): 57-59.[2]马钊, 安婷, 尚宇炜. 国内外配电前沿技术动态及发展[J]. 中国电机工程学报,2016, 36(06): 1552-1567.[3]马钊, 周孝信, 尚宇玮, 等. 未来配电系统形态及发展趋势[J]. 中国电机工程学报,2015, 35(6): 1289-1298.[4]何永秀, 彭小东, 刘志岩, 等. 电力公司的基本服务及增值服务[J]. 电力需求侧管理,2014, 16(03): 51-55.[5]吴晨, 李扬, 王蓓蓓. 智能电网用电增值服务的发展方向[J]. 电力需求侧管理,2012, 14(05): 44-47.[6]曹清山, 陶洪才, 韩志辉, 等. 基于电力用户特性的增值服务研究[J]. 能源工程,2018,(03): 13-19.[7]肖先勇, 马愿谦, 莫文雄, 等. 售电侧放开背景下电网公司优质电力增值服务模式[J]. 电力科学与技术学报,2016, 31(04): 4-10.[8]李天友. 配电不停电作业技术发展综述[J]. 供用电,2015,(05): 6-21.[9]徐凤超. 用户侧用电安全检查技术研究[J]. 电工技术,2018,(16): 71-72, 75.[10]李金龙. 浅谈建筑施工现场临时用电安全管理及措施[J]. 科技创新与应用,2013,(23): 218.[11]严力, 孙晓美, 包赫亮, 等. 浅谈施工现场临时用电安全防护措施[J]. 安全,2011,(3).[12]杨东. 智能配电房的建设方案分析[J]. 电力安全技术,2015, 17(07): 31-33.[13]李博, 高志远, 曹阳. 智能电网支撑智慧城市关键技术[J]. 中国电力,2015, 48(11).。