[发明专利]低压配电物联网交互功能试验台区及其管理系统

说明书

本发明公开了一种低压配电物联网交互功能试验台区及其管理系统。现有配电物联网试验测试系统多以完全模拟低压配电台区结构为出发点，即真型试验系统，但真型试验系统在实际测试应用中效果欠佳。本发明通过半真型方式模拟实际台区的物理特征，一键生成多台区、多分支、多层级复杂拓扑网架结构以及多种运行工况，灵活构建配电网典型台区场景和接入各类新型智能设备和感知装置，在高度还原真实低压台区运行环境的同时，兼具实验室检测平台的灵活性和可定制化特征，更具针对性地对配电物联网新技术、新业务、新装备所涉及的边‑端交互核心功能开展精准量化评估。

技术领域

本发明属于配电物联网技术领域，涉及一种灵活组态式低压配电物联网“边-端”交互功能试验台区及其管理系统。

背景技术

配电网的智慧化是打造能源互联网的重要基础，也是影响供电服务水平的关键保障。其中，低压配电台区是连接用户需求的最后一公里，也是电网企业的最小运行管理单元。随着电动汽车、分布式光伏、互用储能、微电网等技术的快速发展，以及电力市场改革的持续深入，政府、企业、居民对于低压配电台区的安全性、经济性和适应性提出了更高的要求。

面对低压配电台区直接面向客户、设备种类繁多且规模庞大、业务应用需求变化快速的显著特征，传统配电网信息化、自动化建设模式已经难以满足新时代下配电网的高速发展及转型需求。配电物联网，将传统工业物联网技术与配电技术进行深度融合，通过配电设备间的全面互联、互通、互操作，实现配电网的全面感知、数据融合和智能应用，具有即插即用、广泛互联、快速迭代的特点，将能够有力支撑低压配网精益化管理能力的不断提升，以及配网运营管理和客户服务水平的显著提高。

随着以新能源为主体的新型电力系统以及配电侧配电物联网建设工作的不断深入推进，新生的具备各类功能与应用的配电物联网智能终端设备快速发展迭代并大量应用。在这一背景下，如何快速、有效地对新技术、新装备的适用性、设备功能与性能进行量化评估至关重要。为此，许多试验测试系统的技术路线更多的是从完全模拟低压配电台区的结构组成出发，即以真型试验系统的方式来满足相关测试需求。但是，真型系统方式往往投资较大、系统设计组成相对固定，缺乏足够的灵活性，而实际的低压配电台区在分支、层级结构、接入元素以及运行工况方面均呈现出显著的组合变化特征，这使得真型试验系统在实际测试应用中效果欠佳，难以全面有效地测试获得边界条件。

发明内容

考虑到当前在构建配电物联网的过程中，最主要面临的问题是接入的各类边缘侧和末端智能设备，在电气接入的同时还涉及到智能终端的功能以及大量的软件应用，本发明的目的是重点围绕配电物联网台区“边-端”交互功能的测试需求，提供一种灵活组态式配电物联网“边-端”交互功能试验台区及其管理系统，提供一个贴近真实并兼具灵活性的低压配电台区环境，实现台区环境的拓扑结构、运行工况与接入负荷的灵活调整和模拟，继而满足边-端设备接入适应性和功能性，以及边-端设备互联互通互换互用的测试需求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：低压配电物联网交互功能试验台区，其包括串并联可调式配电台区拓扑网架；

所述串并联可调式配电台区拓扑网架，每个台区拓扑网架包括配变侧、线路侧和用户侧；

所述配电侧接入一次与二次设备，由输入电源输出，通过漏电保护开关连接至线路侧进行分流；所述一次与二次设备包括配电变压器或电源模拟器、漏电保护开关、台区智能融合终端、I型集中器及若干微型断路器；

所述线路侧从配电侧漏电保护开关至末端用户侧形成多个层级和多路出线分支，接入换相开关、智能电容器、SVG动态无功补偿装置、塑壳断路器、微型断路器及分支故障模拟终端；同时，接入低压监测单元，采集线路侧节点电气及获取拓扑位置信息，并与台区智能融合终端进行交互；

所述的台区智能融合终端用于台区输入节点信息监测，并通过本地通讯模块与部署于台区侧的各类智能终端设备以及传感单元进行通讯交互；I型集中器用于汇聚台区用户侧表箱单相或三相电表采集的数据；