摘要:在大规模分布式发电和储能的接入下，能源行业结构不断调整。能源互联网和泛在电力物联网的概念相继被提出，要实现电力系统数据的泛在连接，电网建设进入新阶段。5G技术飞速发展，有着带宽更大、传输速率更高、时延更低的特点，与泛在电力物联网网络层的建设紧密结合。介绍了泛在电力物联网的概念，结合5G技术的关键技术和特点，探讨5G在泛在电力物联网中的应用场景。最后指出了基于5G的泛在电力物联网面临的安全性挑战和未来发展方向。

摘要:智能电网发展至今，各国根据本国能源特点建立了不同的智能电网技术标准，较好地发展了适合于本国的智能电网。近年来泛在电力物联网的建设逐步成为我国电网智能化发展的新战略，美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology, NIST)公布的互操作智能电网技术框架以及智能电网网络安全标准体系对我国泛在电力物联网建设具有一定借鉴意义。分别从技术框架构成、网络安全策略角度分析了美国NIST公布的互操作智能电网技术框架以及智能电网网络安全标准体系。通过研究美国NIST互操作性智能电网技术框架及网络安全标准，分析智能电网中互操作性的设计方案，并总结美国智能电网技术对我国新阶段泛在电力物联网建设的启示。

摘要:泛在电力物联网的建设，推进电能的生产消费进一步向分布式发展，出现了更多电力自由双边交易。中心化电力交易模式中，市场主体互信度不够，数据安全性不高。提出基于联盟链技术的电力交易方法以解决这些问题，确保交易高透明度、可追溯性与不可篡改性。联盟链分布式存储与数据共识机制确保电力交易系统安全性。保留交易中心的监管权限、将调度中心安全校核与电网输送电能环节纳入电力交易，提升联盟链技术应用于电力交易业务的可行性。最后设计交易平台中发、用电多方合作博弈交易情景，多发电方共同完成电力需求。该方法有利于灵活调整交易电量，增加合作收益，避免单个发电方无法满足规定时间内过大电力需求的隐患，为未来的弱中心化电力交易模式提供新思路。

摘要:知识图谱技术作为一种能够描述客观世界中概念、实体间复杂关系的新方法，以强大的知识推理能力被广泛关注。调度控制中心是电网运行控制的中心枢纽，为了推动智能调控建设，结合知识图谱技术以及调控领域的具体情况，提出了面向智能调控领域的知识图谱构建方法。进而针对实际调度的需求，提出了用于支撑运行规则电子化、故障处置、倒闸操作、对话问答等应用场景的知识图谱应用方案。最后，构建了线路故障处置知识图谱，通过应用表明，所建立的知识图谱能够自动驱动线路故障处置流程，流程判定识别准确率较高，有效地降低了人工处置风险。

摘要:泛在电力物联网是应对海量综合能源设备、数据和业务计算负荷的关键，云计算是泛在电力物联网的关键技术。云数据中心是云计算架构核心，云数据中心选址对云计算性能意义重大。变电站是能量流、业务流和信息流的核心节点，且有建设数据中心的有利资源，分布式架构可以高效利用变电站资源。因此，基于变电站建设多站融合的分布式云数据中心是支持泛在电力物联网的有效方式。首先考虑能量流、业务流和信息流的关系，分析变电站特性，提出基于变电站的分布式云计算架构。然后针对该架构提出云数据中心优化选址策略。最后基于案例对优化选址策略进行仿真，证明了优化策略的有效性。

摘要:泛在电力物联网鼓励各种分布式电源、储能以及电动汽车等大量的新型电力设备接入配电网侧。传统的配电网结构在未来将会出现巨大变化，导致原有的规划技术将难以适用于配电网对于供电安全性与稳定性等指标的要求。基于以上现状，对适用于泛在电力物联网形势下的主动配电网规划技术进行综述。分别从主动配电网中负荷预测与发电预测、选址定容、规划方案多维度评估等方面，阐述了新形势下配电网规划技术可能遇见的难点与挑战，归纳评价了多种复杂理论与优化算法。最后给出了对于新形势下主动配电网规划技术的总结与未来展望。

摘要:建设泛在电力物联网的目标之一是促进清洁能源的消纳，应对能源消费清洁低碳转型的需求。泛在电力物联网环境下，以虚拟电厂(Virtual Power Plant，VPP)作为分布式可再生能源管理的手段，提出一种考虑碳排放权约束的VPP理性调峰模型。依据碳排放权配额制原则，建立三种不同碳排放权约束场景，并利用基于分布估计的膜算法分析三种场景下系统的调峰成本和环境效益。结果表明，碳排放权约束会导致调峰系统出力变化来减少碳排放量，但在一定范围内系统的碳排放量不随约束的变动而改变，具有一定的自由碳排放权约束空间。碳排放权约束水平会影响VPP调峰系统的经济成本，碳排放权的分配应遵循公平性和效率性原则。

摘要:随着智能电网与“互联网+”技术的深入融合和发展，物联网技术在智能电网建设中的应用成为近年来研究的热点。首先介绍了物联网技术的概念，总结了当前物联网技术在电力系统源侧、网侧和荷侧等三个方面中的主要应用。在此基础上，从传感器、通信、云/边缘计算三个方面对物联网领域关键技术特点及其发展趋势进行了分析，进而提出了未来物联网技术在智能电网数据采集、通信和计算处理方面的优势与应用前景。最后，从物联网技术与智能电网深度融合的角度，阐述了智能电网的发展愿景。

摘要:北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的卫星导航系统。该系统能够提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。为满足电网业务对高精度授时、定位、导航等应用的需求，分析了地基增强系统建设的技术条件和要求。并结合山东省电网自身资源条件，从基准站选址、观测墩建设、系统供电、系统防雷、通信接入和安全防护等方面进行研究，给出了电力北斗精准服务网地基增强系统解决方案。该方案也可为其他类似项目建设提供借鉴和参考。

摘要:简述智慧能源系统及架构设计的现状与问题。提出了基于工业互联网的智慧能源服务系统，实现多元设备泛在接入、监视控制、电动汽车有序充电、储能充放电管理等功能。首先提出基于“泛在物联网+互联网”的智慧能源服务系统的总体架构，接着阐述了其技术架构和集成架构。最后介绍了系统的示范应用，系统已在国网总部部署，与营销业务、智慧车联网平台等系统互联互通，实现数据和资源共享。在平台基础上构建电动汽车和储能设备有序充放电应用，在北京、上海、河南等地试点，验证了该系统的实用性和有效性。

摘要:为解决基于电力系统通用服务协议(GSP)的变电站自动化远程运维互操作测试问题，提出电力系统通用服务协议一致性测试技术。搭建了由GSP一致性测试工具、远程运维主站、变电站自动化远程运维对象、保护测控仿真系统等设备构成的GSP一致性测试系统平台。设计了面向远程运维服务的相关肯定性及否定性测试用例，并提供面向服务的函数接口以供自定义测试用例调用。GSP一致性测试系统平台可自动执行远程运维服务的测试用例，自动分析被测对象的响应报文，输出测试结果，实现试验过程中的全闭环，提高测试的效率和质量，支撑电力系统通用服务协议实用化应用。

摘要:随着人工智能、物联网、通信技术的发展革新，电网形态不断向着智能化、信息泛化的方向变革，更能适应泛在电力物联网建设需求与客户侧实时互动性业务的HPLC通信技术应运而生。通过分析HPLC技术特点以及电网客户侧典型业务应用需求，提出了基于HPLC的低压用电设备电压监测方法、停电事件类型研判方法、电能表错误接线识别方法。通过改进HPLC通信单元硬件电路、扩展相关通信协议，实现了基于HPLC的智能抄表技术的深化应用。对高层居民小区和城乡结合部等典型应用场景下的测试实例进行了论述分析，验证了方法的有效性和先进性，为电网营销、调度、运检等专业提供广泛的业务支撑能力。

摘要:随着泛在电力物联网概念在电网建设中的不断推行，以智能电表为代表的电力物联网末端智能感知设备面临着越来越多的新要求。因此，关于符合IR46国际标准的智能电表的设计和测试受到了广泛的关注。智能电表的设计过程需要使用硬件测试技术进行完善设计和质量验证。以IR46电表的硬件测试过程为例，对同类产品的硬件测试问题进行了综述，并结合IR46电表的特点进行了分析。通过探讨新一代智能电表的硬件测试技术，为泛在电力物联网的推进做出了必要研究。

摘要:泛在电力物联网背景下，智能变电站中负责运行状态上传与控制命令下达的过程层网络负载将急剧升高。传统IEC61850标准协议中的高可用性无缝冗余(High-Availability Seamless Redundancy, HSR)通信链路配置方法由于数据副本在存在环路的网络内循环产生额外流量与额外传输延时，存在信息传输实时性差的缺点。因此，提出基于贪心流量优化算法的过程层网络拓扑高冗余无缝配置方法。首先，在分析采用HSR技术的智能变电站过程层网络工作原理的技术上，提出两种高可用性无缝冗余配置方案:交叉(Cross-Links, CLs)方案与四连通环(Four-Connected Rings, FCRs)方案。其次，为避免过程层网络在流量汇聚时易产生拥塞导致传输时效性变差，提出基于贪心算法的流量调度策略。最后，基于Opnet的变电站仿真算例表明，与传统网络拓扑配置方案相比，所提方案的数据平均传输跳数与传统拓扑方案比下降50%，而采用贪心算法的过程层网络流量调度策略在数据拥塞时的传输延时、丢包率和吞吐量衰退服务分别降低32.7%，63.5%和33.3%。因此，所提方案能够显著提升智能变电站过程层网络性能。

摘要:针对电力物联网建设中精准时间协议(PTP)容易受到攻击影响，以及为克服传统以太网精确度不足的问题，提出基于马尔可夫逻辑树和系统脆性分析搭建了智慧变电站攻击检测与恢复模型。首先分析攻击模型，分为威胁模型、攻击树和延迟攻击模型，判断不同的攻击模型各自对时间同步方案造成的影响。然后基于马尔可夫树和系统的脆性分析对系统出现的偏差进行分类判断，构建了攻击检测和恢复模型。最后通过实验验证了所提方案在理想情况和实际工程模拟角度的有效性。实验结果表明所提研究模型具有更小的计算误差和更加广泛的使用范围，理想模型的检测和恢复指标可以达到97%。对比传统攻击检测和恢复方案，时钟偏移平均减少了14.25%，同步误差平均减少了35.43%。

摘要:为了实现充放电过程中各单体电池电量的均衡，同时降低均衡过程中的损耗，提出了一种基于剩余容量估计的电池组充放电均衡策略。不同于传统的基于SOC估计的均衡策略，该策略以电池单体的剩余电量为均衡目标。将该策略与传统的均衡策略进行比较，计算结果证明在一定的前提下，所提出的策略能够减少均衡过程中转移的总电荷量，从而降低损耗。分别采用所提出的均衡策略和基于SOC估计的均衡策略对三个串联的锂离子电池进行充放电的仿真，结果证明所提出的策略不仅能够在充放电结束时实现单体电池间的均衡，而且能够降低损耗。

摘要:依据零序电压幅值的绝缘监察是配电网接地故障识别的基本保障，中性点接地方式以及消弧线圈调节方式将影响高阻接地时的灵敏性。分析了不同接地方式配电网的零序电压随故障点过渡电阻及系统对地电容电流的变化规律，确定了不同接地方式配电网能够监察的最大过渡电阻(即绝缘监察的灵敏度)。结果表明，不接地系统灵敏度一般在2 000 Ω以上。预调谐式消弧线圈系统的灵敏度在2 500 Ω以上。随调谐式消弧线圈系统的灵敏度较小，一般在230~2 000 Ω之间。小电阻接地系统与投切了并联小电阻之后的消弧线圈接地系统的灵敏度最小，仅有数十欧姆。仿真和现场数据验证了分析的正确性。

摘要:需求响应项目的推广以及风电并网后电源侧出力的不确定性，给电力系统的输电网规划带来了新的机遇和挑战。为利用需求响应减少建线投资，建立了考虑直接负荷控制参与N-1预想故障潮流调整的输电网规划模型。采用基于历史数据凸包顶点的极限场景法处理风电不确定性，保证所建立的输电网规划模型为易于求解的混合整数规划问题。结合实际工程参数，基于改进的IEEE24节点系统进行仿真。仿真结果体现了直接负荷控制在缓解潮流越限、减少建线成本方面的作用，说明需求响应措施在保证系统运行安全性的前提下能够提高规划经济性，通过调整凸包范围能够有效调节所提模型的经济性与鲁棒性。

摘要:高压输电杆塔作为输电网络的重要组成部分，不可避免地会架设在山脊、陡坡边缘等类似地带，可能在短时间内遭受强降雨灾害诱发山体滑坡的破坏。针对降雨诱发滑坡灾害下输电杆塔的预警问题，通过北斗卫星定位和数值天气预报等多源信息融合，按照滑坡体与杆塔的相对位置关系，提出了滑坡影响因子的量化分级方法。基于双因素分级叠合法分别构建输电杆塔的风险预警方法。最后通过算例测试对所提方法进行了有效性与实用性验证，并根据测试结果给出了相关建议，有助于提前采取预防措施，降低地质灾害对电网的灾变影响。

摘要:针对高压状态下泄漏电流影响标准电流互感器、无法准确地检测高压计量设备的问题，研制了一套零泄漏电流高压电能标准装置。解决了泄漏电流影响标准电流互感器准确测量问题，填补了电能标准装置泄漏电流消除领域技术空白。阐述了泄漏电流产生的原理并分析了其对电流互感器的误差影响，提出了基于互感器校验仪的泄漏电流测量方法，可实现电流互感器屏蔽和绝缘水平精准评估。实验证明所研制的零泄漏电流高压电能标准装置能消除泄漏电流，实现在模拟运行工况下对高压电能计量设备的误差检测。

摘要:为了提高继电保护装置遥信插件的出厂质量，解决产品检验自动化的问题，提出了一种基于PSO优化多层感知器(Multi-Layer Perceptron, MLP)神经网络的遥信插件质量识别方法。首先，建立了继电保护装置遥信插件自动化硬件测试平台。然后，改进了PSO优化算法，调整了惯性权重 的滑动特性，使其根据粒子间距实时调整步进。最后，在SPSS中使用k-s检验对原始起动电压数据进行正态性检验，得到了具有正态性样本的频率分布及其拟合曲线，提取特征训练集，并对神经网络进行训练和测试。实验结果表明，该方法能够有效且准确地对遥信插件进行质量识别，实现了产品检验和质量识别的自动化及智能化。PSO-MLP神经网络训练时间短，收敛速度快，质量识别准确度高，约为97%，且泛化能力强。

摘要:为满足园区重要负荷在配电网失电后的可靠供电以及园区并网下的经济运行需求，设计了一种集光伏发电、储能装置、负荷等可控设备于一体的园区光储型微电网。开展了系统的容量配置和控制架构设计，研发了微电网中央控制器和园区能量管理系统等关键模块。园区微电网中央控制器提供的并离网下模式切换控制方法，在配电网发生故障时可快速切换运行模式，保障了园区重要负荷的稳定供电，最大化减小了配电网故障带来的影响。园区能量管理系统提供的经济调度模型，以最小运行费用为目标，通过商业软件CPLEX求解，给出了园区各设备在多场景下的最优运行结果。设计的系统已在某产业园成功应用，通过实测数据证明了所设计系统的合理性。

摘要:为了在规划阶段合理把控综合能源系统布局，充分发挥综合能源系统高效运行优势，结合分布式综合能源站的实际建设需求，提出用户级综合能源仿真分析系统的逻辑构架、仿真方法和功能模块等设计思路，并采用Visual Studio企业应用平台对综合能源仿真分析系统进行开发。系统的仿真分析以整体经济效益、运营环节效益、综合能效为可选优化目标，综合考虑不同季节负荷水平、系统运行方式、系统资源配置等因素，通过负荷分析、容量配置以及优化运行，实现综合能源系统最优配置方案的自动生成，并具备不同优化方案设计对比功能。以某用户级综合能源园区为例进行仿真分析，计算分析结果与实际分布式能源站项目可研报告中的拟建设规模基本一致，充分表明了仿真分析系统的有效性与实用性。