边缘计算源互联网电系统设计分析
摘源互联网未源系统发展趋势通开放信息享台实现供电供热供气生源等源系统互联互通结合边缘计算源互联网设计种配电系统传统采集中式数处理模式增加边缘层云服务沉边缘数处理更贴数源构建云边缘端体化控台架构实践应表明该系统述架构效果显著利电力系统安全稳定运行降低成提高理效率
关键词源物联网边缘计算配电云服务
1引言
未源系统发展方源互联网利开放信息享台实现源体系互联互通例：供电供热供气生源等[13]整体优先发展清洁源生源实现源体系互补优势构建智源体系该系统关键技术电力物联网电力系统中配置种智终端感知设备通信设备等确保电力信息捕获处理传输终实现电力信息汇总分析存储[47]然着源互联系统容量断增前电力物联网必然面诸问题挑战[8]方面电力物联网通信赖电力专网基实现整系统中关键节点数采集电力专网通信方式采样频次低状态变化缓慢导致数价值密度低外电力设备环境参数：酸碱度气压湿度温度等采集够全面电力设备状态参数：设备绝缘程度电力塔杆姿态获取够准确方面目前电力物联网采传统云技术数处理机制处理规模数时避免会出现延时问题直接影响电力系统安全稳定济效益法满足源物联网连接低延时求[913]文针电力物联网存问题重点讨边缘计算架构模型设计种基边缘计算电力物联网架构进行实际应分析
2系统架构
目前源领域普遍采两种云计算架构模型：（1）集中式云计算模型图1（a）示鉴云计算架构终端设备需数统传云台然云台会采集数进行统存储分析处理显然该计算模型较适合实时性求高场合实际应倾离线联机分析统计分析抄表应例15分钟1时甚1天完成抄表配电障处理例系统需线监控配电设备运行情况时获取相关数进行分析终判断障发生原时会节点推送警报整程包括原始数传云台数分析判断报警信息推送等链路较导致整网络时延较保证系统实时性（2）边缘计算架构模型图1（b）示通常情况边缘节点部署数源附完成数采集处理障分析然处理结果传云台云台理类障数推送报警该模型云台部分工作转移边缘节点种分布式计算快速高效实时响应工况突发情况综述边缘计算种非常合适解决方案尤适合低压障处理
3边缘技术
31边缘计算
边缘计算工智物联网数云计算等行业蓬勃发展环境应运生种全新计算模式边缘计算真正意义部署智终端提供分析存储应等功实现边缘智服务边缘计算基架构图2示边缘计算系统中智终端设备数生产者数消费者传统云计算模式部分计算功转嫁边缘设备智终端首先完成负责厂站数录入然进行数分析处理存储应针响应速度求较高场合边缘设备直接相关服务做出决策需结果传云端综述边缘计算降低云计算压力网络带宽需求等
32基边缘计算电力物联网架构
述谓基边缘计算电力物联网传统云集中数处理基础引入边缘计算添加边缘层部分云服务沉终端设备确保数处理更数源头总体说构建种云边端体化智控台电力物联网架构图3示图3出述电力物联网架构包括感知层边缘层云计算层应层等321感知层感知层包括电力系统末端安装种设备例：类型传感器摄头RFID执行器职终端等感知层设备边缘层连接云计算层中服务器直接相连具体通信方式包括：电力载波电力光纤太网ZIGBEE等通信网络拓扑结构根实际需求进行选择利边缘网关连接广域网络322边缘层边缘层获取部分数流通系列操作实现时间敏感服务例：数分析边缘智计算数存储实时控制等边缘层通常边缘节点边缘理器组成边缘理器核心控制软件实现边缘节点统理边缘节点计算核心包括：边缘云——实现边缘数集中处理边缘控制器——实现实时闭环控制边缘网关——实现网络协议处理转换等323云计算层云计算层包括服务器集群例：数采集模块数操作模块数存储模块应模块等云计算层分边缘层感知层获取数流控制信息发送感知层外云计算层边缘层根实际业务需求协实现全网资源调度电力行业提供相关服务324应层应层提高发电配电输电电等环节智化水包括应基础设施中间件提供信息处理资源分配等功接口结合智计算模式识等先进技术实现电网信息全面分析处理实现智控制决策等高端服务
4实际应
验证述电力物联网架构行性效性进行实际应分析某省级电力公司城市源互联网例开展具体应研究建设初期该台定位：（1）源数分析优化基础台实现区域类源户社会生产元化源数整体优化（2）引导新源发展监测区域光伏风电冷热电储等源效率（3）协调控制源间关系提升源利率进降低企业电成（4）监测分析基础源户提供源监运行维护服务源优化等增值服务（5）造企业联盟聚焦政府电力企业源消费者游企业造双赢营理模式台建立直处安全稳定运行状态累计接入户240包括：园区型企业等设立监测点接入236户（型企业园区）监测点10万累计数总量897T形成电代万数总量约10T应效果较明显第设备运行稳定服务质量明显提高利该台数分析功电质量等海量数进行深度挖掘建立功耗行功耗间相关模型实现电网关键节点理规范户电行降低安全事发生概率提高供电企业服务水第二降低源消耗理成提高理效率电力公司提供电力根户需求提供差异化增值服务通标准化精益化运维检修服务降低设备维护成外台耗分析功降低户成第三促进新源开发提倡清洁电提高居民企事业单位节约电意识提高清洁源率利社会提供安全绿色清洁高效持续电力源供应
5结束语
源物联网建设研究象针电力互联网存问题基边缘计算设计种配电系统架构重点讨边缘计算模型引入边缘计算电力物联网架构包括感知层边缘层云计算层应层等实际应表明：述架构效果显著利电力系统安全稳定运行降低成提高理效率
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摘源互联网未源系统发展趋势通开放信息享台实现供电供热供气生源等源系统互联互通结合边缘计算源互联网设计种配电系统传统采集中式数处理模式增加边缘层云服务沉边缘数处理更贴数源构建云边缘端体化控台架构实践应表明该系统述架构效果显著利电力系统安全稳定运行降低成提高理效率
关键词源物联网边缘计算配电云服务
1引言
未源系统发展方源互联网利开放信息享台实现源体系互联互通例：供电供热供气生源等[13]整体优先发展清洁源生源实现源体系互补优势构建智源体系该系统关键技术电力物联网电力系统中配置种智终端感知设备通信设备等确保电力信息捕获处理传输终实现电力信息汇总分析存储[47]然着源互联系统容量断增前电力物联网必然面诸问题挑战[8]方面电力物联网通信赖电力专网基实现整系统中关键节点数采集电力专网通信方式采样频次低状态变化缓慢导致数价值密度低外电力设备环境参数：酸碱度气压湿度温度等采集够全面电力设备状态参数：设备绝缘程度电力塔杆姿态获取够准确方面目前电力物联网采传统云技术数处理机制处理规模数时避免会出现延时问题直接影响电力系统安全稳定济效益法满足源物联网连接低延时求[913]文针电力物联网存问题重点讨边缘计算架构模型设计种基边缘计算电力物联网架构进行实际应分析
2系统架构
目前源领域普遍采两种云计算架构模型：（1）集中式云计算模型图1（a）示鉴云计算架构终端设备需数统传云台然云台会采集数进行统存储分析处理显然该计算模型较适合实时性求高场合实际应倾离线联机分析统计分析抄表应例15分钟1时甚1天完成抄表配电障处理例系统需线监控配电设备运行情况时获取相关数进行分析终判断障发生原时会节点推送警报整程包括原始数传云台数分析判断报警信息推送等链路较导致整网络时延较保证系统实时性（2）边缘计算架构模型图1（b）示通常情况边缘节点部署数源附完成数采集处理障分析然处理结果传云台云台理类障数推送报警该模型云台部分工作转移边缘节点种分布式计算快速高效实时响应工况突发情况综述边缘计算种非常合适解决方案尤适合低压障处理
3边缘技术
31边缘计算
边缘计算工智物联网数云计算等行业蓬勃发展环境应运生种全新计算模式边缘计算真正意义部署智终端提供分析存储应等功实现边缘智服务边缘计算基架构图2示边缘计算系统中智终端设备数生产者数消费者传统云计算模式部分计算功转嫁边缘设备智终端首先完成负责厂站数录入然进行数分析处理存储应针响应速度求较高场合边缘设备直接相关服务做出决策需结果传云端综述边缘计算降低云计算压力网络带宽需求等
32基边缘计算电力物联网架构
述谓基边缘计算电力物联网传统云集中数处理基础引入边缘计算添加边缘层部分云服务沉终端设备确保数处理更数源头总体说构建种云边端体化智控台电力物联网架构图3示图3出述电力物联网架构包括感知层边缘层云计算层应层等321感知层感知层包括电力系统末端安装种设备例：类型传感器摄头RFID执行器职终端等感知层设备边缘层连接云计算层中服务器直接相连具体通信方式包括：电力载波电力光纤太网ZIGBEE等通信网络拓扑结构根实际需求进行选择利边缘网关连接广域网络322边缘层边缘层获取部分数流通系列操作实现时间敏感服务例：数分析边缘智计算数存储实时控制等边缘层通常边缘节点边缘理器组成边缘理器核心控制软件实现边缘节点统理边缘节点计算核心包括：边缘云——实现边缘数集中处理边缘控制器——实现实时闭环控制边缘网关——实现网络协议处理转换等323云计算层云计算层包括服务器集群例：数采集模块数操作模块数存储模块应模块等云计算层分边缘层感知层获取数流控制信息发送感知层外云计算层边缘层根实际业务需求协实现全网资源调度电力行业提供相关服务324应层应层提高发电配电输电电等环节智化水包括应基础设施中间件提供信息处理资源分配等功接口结合智计算模式识等先进技术实现电网信息全面分析处理实现智控制决策等高端服务
4实际应
验证述电力物联网架构行性效性进行实际应分析某省级电力公司城市源互联网例开展具体应研究建设初期该台定位：（1）源数分析优化基础台实现区域类源户社会生产元化源数整体优化（2）引导新源发展监测区域光伏风电冷热电储等源效率（3）协调控制源间关系提升源利率进降低企业电成（4）监测分析基础源户提供源监运行维护服务源优化等增值服务（5）造企业联盟聚焦政府电力企业源消费者游企业造双赢营理模式台建立直处安全稳定运行状态累计接入户240包括：园区型企业等设立监测点接入236户（型企业园区）监测点10万累计数总量897T形成电代万数总量约10T应效果较明显第设备运行稳定服务质量明显提高利该台数分析功电质量等海量数进行深度挖掘建立功耗行功耗间相关模型实现电网关键节点理规范户电行降低安全事发生概率提高供电企业服务水第二降低源消耗理成提高理效率电力公司提供电力根户需求提供差异化增值服务通标准化精益化运维检修服务降低设备维护成外台耗分析功降低户成第三促进新源开发提倡清洁电提高居民企事业单位节约电意识提高清洁源率利社会提供安全绿色清洁高效持续电力源供应
5结束语
源物联网建设研究象针电力互联网存问题基边缘计算设计种配电系统架构重点讨边缘计算模型引入边缘计算电力物联网架构包括感知层边缘层云计算层应层等实际应表明：述架构效果显著利电力系统安全稳定运行降低成提高理效率
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