基于LoRa和边缘计算的能源融合系统应用

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.08.015

电器与能效管理技术 ›› 2021, Vol. 0 ›› Issue (8): 82-87.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.08.015

基于LoRa和边缘计算的能源融合系统应用

陈世锋¹, 张建兴¹, 孙慧丽², 徐红刚¹, 马帅¹

1.南京米特能源科技有限公司, 江苏南京 210039
2.许继集团, 河南许昌 461000

收稿日期:2021-04-11 出版日期:2021-08-30 发布日期:2021-10-14
作者简介:陈世锋(1982—),男,高级工程师,主要从事电力电子、储能系统、电力物联网应用技术研究。|张建兴(1976—),男,正高级工程师,主要从事电力物联网技术及储能技术应用研究。|孙慧丽(1988—),女,主要从事项目管理方面的研究。

Application of Energy Fusionsystem Based on LoRa and Edge Computing

CHEN Shifeng¹, ZHANG Jianxing¹, SUN Huili², XU Honggang¹, MA Shuai¹

1. Nanjing Mitt Energy Technology Co.,Ltd.,Najing 210039,China
2. XJ Group,Xuchang 461000,China

Received:2021-04-11 Online:2021-08-30 Published:2021-10-14

摘要/Abstract

摘要：

随着新能源及充电汽车的快速发展,可调负荷在电力系统中作用越来越明显,以储能、分布式光伏为主的可调资源参与台区配电削峰填谷时,需采集并网点、变压器、新能源及负荷的信息,进行高级策略执行,信息的采集需要增加计量装置、电缆铺设,造成成本增加。所研制的能源融合装置采用物联网技术,采用智能量测开关进行信息采集,同时通过LoRa技术进行信息的传输,满足有功及无功的优化控制,实现削峰填谷、无功补偿、新能源消纳、电动汽车有序充电等多种功能,实现就地化的边缘计算,并通过实验进行验证。

关键词: 物联网, 能源融合装置, LoRa, 削峰填谷, 边缘计算

Abstract:

With the rapid development of new energy and rechargeable vehicles,the role of adjustable load in the power system is becoming more and more obvious.When the adjustable resources mainly including energy storage and distributed photovoltaic participate in peak load shifting and valley filling of substation area distribution,it is necessary to collect the information of grid connection point,transformer,new energy and load,and carry out advanced strategy implementation.The information collections need to add metering devices and cable laying,which increases a lot cost.The energy fusion device developed in this paper adopts the Internet of things(IoT) technology,uses intelligent measurement switch to collect information,and transmits information through LoRa technology to meet the optimal control of active and reactive power,and realizes various functions such as peak shaving and valley filling,reactive power compensation,new energy consumption,orderly charging of electric vehicles etc.,and realizes localized edge calculation,which is verified by experiments.

Key words: Internet of things (IoT), energy fusion device, LoRa, peak shaving and valley filling, edge computing

中图分类号:

TM73

陈世锋, 张建兴, 孙慧丽, 徐红刚, 马帅. 基于LoRa和边缘计算的能源融合系统应用[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(8): 82-87.

CHEN Shifeng, ZHANG Jianxing, SUN Huili, XU Honggang, MA Shuai. Application of Energy Fusionsystem Based on LoRa and Edge Computing[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2021, 0(8): 82-87.

图/表 11

表1

表2

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图2

图3

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图5

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图9

参考文献 15

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项目	NB-loT	LoRa	ZigBee
组网方式	蜂窝组网	LoRa网关	ZigBee网关
网络部署方案	远距离(10 km以上)	远距离(城市1~2 km,郊区可达20 km)	短距离
单网接入节点容量	约20万	约6万	理论6万多个,一般20~500个
成本	高	一般	低
频段	License频段,运营商频段	UNlicense频段,Sub-GHZ(433/868/915MHz)	UNlicense频段,2.4G
传输速度	一般小于100 kbps	0.3~50 kbps	一般小于100 kbps
网络延时	6~10 s	TBD	不到1 s
应用领域	户外场景,LPWAN大面积传感器应用	户外场景,LPWAN,大面积传感器应用,可搭私有网络	常见于户内场景,小范围传感器应用,可搭建私有网络

距离/m	LoRa		ZigBee
距离/m	接收数据包	丢包率/%	接收数据包	丢包率/%
100	5 000	0	5 000	0
300	5 000	0	652	87
500	5 000	0	0	100
1 000	4 952	0.96	0	100
1 500	4 685	6.3	0	100
2 000	4 358	12.8	0	100

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Application of Energy Fusionsystem Based on LoRa and Edge Computing

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