泛在电力物联网的发展前景单凯丽

泛在电力物联网的发展前景单凯丽

单凯丽周根王静许传祺

国网山东省电力公司青岛市黄岛区供电公司山东青岛266400

摘要：现如今，时代在快速发展，而互联网技术也不断完善。能源互联网是以电力能源为中心，多种能源协同，消费协同，集中式、分布式协同，大众广泛参与的新型生态化能源系统，主要表现为坚强智能电网与泛在电力物联网深度融合。其中，泛在电力物联网还处于起步阶段，是能源互联网建设的关键一步。

关键词：泛；电力物联网；发展前景

引言

国家电网有限公司2019年1号文件提出推动电网与互联网深度融合，着力构建能源互联网，并于2019年3月8日做出全面建设泛在电力物联网的战略部署。微网作为能源互联网的“有机细胞”，是能源互联网中能源流的主要载体；泛在电力物联网属于能源互联网的重要组成部分，是能源互联网中数据流的主要载体。在新形势下，如何借助泛在电力物联网的建设，实现微网的新发展，实现能源流和数据流的双向流通，对于支撑“公司、区域、园区”三级智慧能源服务体系建设具有重要的战略意义。

1泛在电力物联网含义

泛在电力物联网是“三型两网”中的第二张网，通过“大—云—物—移—智”和边缘计算、区块链等先进技术实现电力运营各业务的万物互联和人机交互，将所有与电网相关的人、事和设备连接起来，实现对内“数据一个源、电网一张图、业务一条线”推动数据共享融通、业务全面贯通，同时，对外广泛连接多样服务，延伸业务范围，拓展服务对象，创新商业模式，积极培育和发展新兴业态。

2泛在电力物联网的发展前景

2.1能源全过程管理

基于智能终端的深度感知能力和边缘计算技术，通过主动采集源端数据，实现对风、光、水、火、气等多类型能源的多时空尺度优化调度，并灵活协同控制主动负荷，实现对新能源消纳能力的提高和跨区域送／受端的协调控制，从而解决大规模新能源跨省区消纳问题，优化新能源布局。泛在电力物联网应用多参量传感集成技术，实现对电力设备本体及其运行环境的全面感知。深度数字化表述运行状态，实现从设备至系统的主动预测和故障态势感知，为电力设备的安全运行提供了保证。在提升电网的运检效率的同时，也解决了计量设备健康状态监测和质量水平科学评价等难题。同时，与人工智能相结合，泛在电力物联网具有分布自治和集中调控协同统一能力，可有效解决复杂互联电网的实时响应控制与运行稳定安全的难题。在配用电侧，泛在电力物联网采用边缘计算、软件定义终端、站端协同等关键技术，实现配电网设备的灵活接入、互联互通和就地智能决策。基于统一的协议标准和数据模型，实现资产密集型配电设备运维的标准化和智能化。基于大数据挖掘技术，泛在电力物联网可以有效地支撑起电网侧与用户侧的数据互动，促进用电数据深化应用，助力构建清洁低碳、安全高效的综合能源体系。

2.2微网的产业化发展

目前来看，微网示范工程大部分由科技项目和示范工程推动，另外也有相当数量的企业也开始自行投资建设微网。随着泛在电力物联网建设的推进以及相关示范项目的带动，预期将会产生大量从事微网系统设计、建设、集成和运营管理的相关企业，并带动一系列相关产业共同快速发展，包括：分布式可再生能源关键设备产业。微网是一个综合的网络，带来的也将是一个综合的设备市场，首先微网将能够大力推动达到用户和投资者投资期望回报的分布式可再生能源系统，包括各类型光伏电池、风机及其发电系统等。微网关键设备产业。为达到微网运行控制的高级应用需求，打破过去一个厂家包办的封闭式产品设计方式，将数据的传输、管理与应用分层，增加具备即插即用、无缝切换等新功能的一系列新型智能控制设备；总体来看，作为投资中占比最大的关键设备制造，尤其是新型智能设备，是未来微网系统发展的重要增长产业方向。微网系统运营服务产业。能源电力企业应该顺应泛在电力物联网发展路径，提前布局服务产业版图，在未来电力管制放松的预期下，微网系统能够以一个整体组织内部电力生产、传输、交易及使用来深度参与需求侧响应等市场运营，既可以向电网购电，也可以向电网售电，在配电和用户侧将能够形成新的运营模式。变配电自动化产业。通过泛在电力物联网建设，未来配电网将融合先进的传感测量技术、自动控制技术、高级分析技术以及通信技术等，从而能够与用户侧微网智能化相适应，进而带来巨大的设备（产品）技术革新与市场需求，智能用电管理终端、配电自动化装置、遥控遥测装置、故障诊断装置、一体化测控保护终端等配电自动化设备的市场前景广阔。

2.3电力物理子系统与信息子系统的深入融合

中国现有电力系统已面向不同业务建设起多种信息平台。据统计，日采集数据量达到６０ＴＢ。但各业务平台间缺乏统一规划协调，平台数据无法共享共用，造成了“数据孤岛”局面，数据应用壁垒严重，无法充分发挥数据价值。究其原因是因为现有电力通信协议仅解决了数据传输的标准化问题，但还缺乏统一完备的数据描述模型。泛在电力物联网基于统一制定的感知数据模型，将打通“数据孤岛”，利用多模多制式现场通信网络，支持各种智能物联网终端的即插即用，支撑能源互联网的全景全息监测。同时，利用大数据技术充分挖掘数据内在价值，进而实现信息与物理系统深度融合，基于细粒度化全景数据指导电网及综合能源系统优化调度运行和增值服务。

2.4智能化物联网平台技术

建设泛在电力物联网就是要保证电力大数据治理水平的持续提升，实现电力大数据共享与开放过程中的安全管控；实现面向行业内外的跨领域智能分析应用水平的提升；实现大数据应用组件与分析探索成果的开放与共享。因此，物联管理中心应当以“云雾协同”为架构，提高数据融通和高效处理能力；掌握图数据库和图计算核心技术，研发高可靠的电网图数据库软件系统和高性能的电网拓扑分析系统；通过图计算、时序数据处理和知识图谱构建技术，解决现有应用系统实时响应能力不足和数据割裂问题，实现用户资产管理链条的全景可视化，支撑公司轻量化资产管理与系统运行；最终实现“一平台、一系统、多场景、微应用”。

2.5一体化通信网络技术

为建设泛在电力物联网，需要构建设备与设备、人与设备，人与人之间通讯交互网络，一方面可引入北斗系统，构建自主可控的电力物联网通信、定位、授时与同步应用支撑体系，利用IPv6技术实现终端泛在接入；另一方面可引入5G技术构建满足低时延、高可靠、广覆盖、大连接等电力业务新需求的高性能泛在接入网络，图6给出了建议的一体化通讯网络系统，可保证应急状态下数据互联互通、音视频可靠传输等业务需要，建立电力应急通信与指挥决策平台。同时综合应用AI技术实现骨干传输网智能化承载与管控，形成泛在电力物联网通信标准体系.

结束语

信息技术和人工智能的发展为传统产业转型升级提供了重大机遇。泛在电力物联网的建设将带来电力系统的技术变革、运行模式和增长方式等变革，从而推动能源和电力行业转型升级，具有广阔的应用前景。电力转型是能源革命的中心环节，能源互联网是解决我国能源问题的根本途径。

参考文献

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