现代智慧配电网的语义化数据模型关键技术探索
王波马恒瑞2024年5月 数据模型需要新的思考-提出问题 目录 数据模型具有新的挑战-分析问题 数据模型引入新的技术-解决问题 四 配电网建设发展历程 现代智慧配电网要素解析 现代智慧配电网的深层次原因-新型并网主体成为主流 配电网由电能配送网络演化为分布式资源高渗透接入，柔性负荷参与互动的“新型局域电力系统 新型并网主体带来的不适应 新型并网主体带来的不适应 《光伏发电系统接入配网技术规定》（GB/T29319-2012） 新型并网主体带来的不适应 新型并网主体带来的不适应 电动汽车方面 ④峰峰叠加带来显著冲击 以北京为例 新型并网主体智慧融合-像互联网一样“即插即用互操作” 问题：新型井网主体都是跨域的“网外设备”，跨域协同互动和互操作有数据基础吗？自前技术手段够吗 新型并网主体智慧融合-像互联网一样”即插即用互操作 互操作： 国外： 国内： $IEC61850+WG17扩展IEC61970（能量管理系统）IEC61968（配电管理） GB/T30149-2019（EMS系统交互） NIST4.0（智能电网互操作性标准框架） DL/T860（变电站通信网络和系统） 企标（配电物联网智能终端模型规范） 回答：跨域（配电域/用户域），跨主体的现代智慧配电网业务资源数据模型存在新的挑战（四性） 数据模型需要新的思考-提出问题 目录 数据模型具有新的挑战-分析问题 数据模型引入新的技术-解决问题 四 现代智慧配电网数据挑战1：域间数据模型随机化 ■配电域和用电域（特别是网外设备）的源-网-荷-储多种物理实体采用了多种异构的数据模型规范，形成了碎片化的数据孤岛 ■网外设备的异构数据模型供应商随机、模型规约随机、接入时空随机（随机不可计），传统面向有限确定性数据模型的规约转换方式覆盖不了。 现代智慧配电网数据挑战2：域内数据模型差异化 54号湖北省武汉西洪山区培南通浦路社区居民委委会培第路津路村54号186号1023湖北省武汉西洪山区路南街莲梨明社区居民委员会东二路行阳厂路会188号102382112湖北省武汉西洪山区培南街道广八路社区路民委员会广八院地家洋211216号1335湖北省武汉西洪山区培南街道方桂西社区路民委员会4万梁南阳塘医院家溪区16号13-35350号93洋元1502湖北省武汉西洪山区老南街道北手社区居民委员会雄巷大街戈湖小区350号9-3洋元1502珞瑞路312号26-1-201湖北省武汉西浦山区路南街莲七二二社区路民委委业院瑞院路路路32号21-20180号场景华座2404湖北省武汉市洪山区培南街道四职井社区陆民委员会驻浦北路80号现景华座2404 同一模型标识的内容不一致 299918994湖北省北汉市洪山区培岗街建培社区居民委美会珞综昌阜华大区A11059938960674湖北省武武西洪山区址网街路排社区居民美灵会港路深村水湖3-2-3029918434湖北省武汉西洪山区珞岗街建四区井区隆民委员会珞珠路20号（陕程国院）A601301329202湖北省共设市洪山区路岗街道街路社区居民委员会培珠路203-1-3730913362湖北省武汉街共山区站岗街第大排西社区理共委委4几安国路学理分二期19-3704301350130湖北省武汉西共山区路岗街建元宝特址区隆民委员会峰巷大道路海A大溪130710214074242湖北省武汉市洪山区珞岗街惠中建三网社区居民委员会路排湖路中津福地量城二期10-2草元2801 模型标识不一致 数字化部 设备部 现有内部针对配电域同一业务资源的也存在较大差异性，如设备部泛在配电物联网智能终端模型规范与数字化部配电物联网智能终端模型规范两个标准对同一配电物理设备的模型标识不一致 即使经过数据治理，域内不同部门的同一模型标识如设备地址内容也会存在内容不一致 现代智慧配电网数据挑战3：物模型片面化 如数字化部主推的标准中包含断路器、传感器等传统电力设备的数据模型，也涵盖分布式能源、充电桩等新型设备，但未覆盖电动汽车储能装置。 数字化部规范-配变篇 ■现有标准中，配电网模型设计已基本覆盖配网主营业务，但部分标准对电动汽车、充电桩、储能装置等新型并网主体的数据模型尚未覆盖，各地自有补充规约。 ■IECTC57WG17配电自动化与分布式电源数据模型工作组■DL/TXXX中低压配用电统一数据模型技术规范 现代智慧配电网数据挑战4：跨域业务主体数据模型含义模糊化 ■不同域、不同业务系统、不同部门对于同一设备/同一操作的定义/说法未统一，当业务涉及多域、多业务系统、多部门时，存在理解错误、互动效率低下的问题 ■为什么电子设备上互联网可以那么方便，不通过网络中心而是即插即用？ 数据模型需要新的思考-提出问题 目录 数据模型具有新的挑战-分析问题 数据模型引入新的技术-解决问题 四 现代智慧配电网需要什么样的数据模型结构？ 01-配用电统一物模型技术 02-新型并网主体主动感知技术 配电系统是否有新的并网主体（自发现）？新的并网主体是什么（自识别）？ 从能量流角度出发，智能解析异构碎片化的数据模型，并提取自描述注册序列是较为合适路线 难点：不固定的模型协议怎么解析？注册序列怎么一致性校验？ 03-新型并网主体协议互译技术（自注册） 随机并网主体协议怎么最小调试量的转换（互译）？并网主体如何边-端注册、登记传输、校验（自注册）？ 随机新型并网主体即插即用 目标：实现配电网中海量随机新型并网主体的可观，保障系统接得住” 从信息流角度出发，智能解析异构碎片化的数据模型，并提取自描述注册序列是较为合适路线 难点：不固定的模型协议怎么解析？注册序列怎么一致性校验？ ★注册报文包括：终端ID、文件版本号、文件修改版本号文件特征码以及终端IP。 发起注册 ◆智能融合终端与注册设备之间建立注册通道，注册设备作为客户端，智能融合终端作为服务端。 +配置链接通道后，智能融合终端向注册设备主动召唤模型文件，并通过HPLC、微功率无线等通道下装至注册设备。 进行文件格式及内容校验，通过则自动加载并复位链路，失败则记录失败原因，待延时重新发起注册连接，对已注册设备进行致性校验，不一致则等待配置确认，一致则注册过程完成，完成终端接入， 并网设备自注册过程及轻量化互译技术路线 04-配用电跨域业务语义解析技术 配电域和用电域的具体业务源-网-荷-储多场景业务如何自动化生成？ 从信息物理融合角度出发，“真正梳理配用电业务场景步骤流程和业务资源，理解业务流程的数据语义，交叉应用数字化技术是较为合适路线 自标：实现配电网中多业务主体的协同可控，保障系统“管得好 难点：业务流程如何通用化语义理解？业务流程如何贯通？ 05-配用电端-边/边-边协同技术及智能终端 从云-边协同如何分层分群边-边/边-边？如何研发自主可控具备软件定义能力的智能终端？ 目标：实现配用电跨域的资源共享和业务功能灵活部署，保障系统“管得好” 从终端智能化芯片化角度出发，软硬件资源协同挖掘，业务功能IP核化，是较为合适路线 难点：边边如何互连互通？如何真正自主国产？ 采用国产CPU、自主内核操作系统的台区智能终端 数据模型需要新的思考-提出问题 目录 数据模型具有新的挑战-分析问题 数据模型引入新的技术-解决问题 四 结语 现代智慧配电网一新型并网主体的智慧融合 兼容并物联网化的标准统一”物模型 支持新型并网主体即插即用的语义化模型 配用电系统+信息物理融合+现代化发展 能否借鉴互联网某些思路，依托多领域的技术和管理创新与集成，开放共赢以满足新型并网主体和现代化社会的互动要求。 谢谢！ 盛万兴首席，赵景涛、尚宇炜、文艳、姜丹丹、张嘉鑫等团队成员 电话：15972976215邮箱：whwdwb@whu.edu.cn
