泛在电力物联网实施策略研究高惠蓉

泛在电力物联网实施策略研究高惠蓉

高惠蓉

(国网山西省电力公司太原供电公司山西太原030012)

摘要：推进“三型两网”世界一流能源互联网企业建设是公司全年工作的主线。如何结合实际、担当作为、先行先试、全力推进的建设泛在电力物联网。

关键字：泛在电力物联网；实施策略

1什么是泛在电力物联网？

简而言之，就是将传统电力生产、传输、消费的所有环节信息化。泛在电力物联网包含感知层、网络层、平台层、应用层四层结构，充分应用“大、云、物、移、智、链”等现代信息技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，实现状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的智慧服务系统。泛在电力物联网广泛应用大数据、云计算、物联网、移动互联、人工智能、区块链、边缘计算等信息技术和智能技术，是数字革命在能源电力领域迅猛发展的必然产物。

2实施泛在电力物联网的关键技术

2.1智能芯片

泛在电力物联网的技术应用包括三大因素，即对电力数据进行采集、传递，电力数据分析和管理以及电力信息的综合应用。泛在电力物联网的核心技术是智能芯片，当前越来越多的计量设备接入电力系统，且电力设备的运行会产生大量的数据。而目前大多数的电力数据采集设备仍然依赖于传统的工业采集设备，数据的有效性较低下、不够精确，也使得终端的智能设备程度化降低，无法实现智能判断与自适应调节能力的统一，进而影响入网和分散式管理智能化网络系统。泛在电力物联网的发展是基于电力信息的有效整合，通过对电力资源利用、电力数据的传递以及数据分析，促进终端智能化发展。

2.25G与LPWA

电力数据的大量传输，需要通讯设备实现一体化发展。当前我国的电力设备分布较广，遍布几千个城市，因此存在供电分散范围广、供电连接难的问题，在无线网络条件下的技术，很难满足当前的发展需求。而泛在电力物联网对于LPWA和5G技术的运用，将会成为重要的通信手段。第五代移动通信技术，即5G，是4G通讯设备之后的延伸，正在研究中。

5G网络的运行速度为10Gb/s（相当于下载速度1.25Gb/s）。5G作为物联网发展的必要条件，很大程度上在于5G网络功能能够解决电力传输、地域等方面限制网络的问题。当前4G的人均速率为5~10Mb/s，5G的速度将提升十倍，5G网络峰值速率能达到1.2Gb/s，下载一个2GB高清电影，最快20s就可以完成，这样的带宽和网速能满足包括智能服务机器人在内的大量物联网设备的接入。因此对于电力的输送方面，泛在电力物联网的运用具有一定的实效性和效率。5G网络的主要目标是让终端用户随时随地能够实现联网状态，5G网络将来支持的设备远远不止基本的智能家庭设备如鸟巢式室内恒温器等。

2.3物联网平台

当前物联网平台已经大范围普及，通过对电力系统的数据进行合理分析，可以有效地实现电力信息的高效利用。一体化信息数据平台，需要具备当前大数据处理的能力，实现电力系统故障诊断的人工智能水平，对相关的信息进行预算。以此实现大小城市各个项目内容的在线操作，实现云计算、云数据和人工智能的一体化。

3泛在电力物联网实施策略

3.1提升客户服务水平

以客户为中心,开展泛在电力物联网营销服务系统建设,优化客户服务、计量计费等供电服务业务,实现数据全面共享、业务全程在线,提升客户参与度和满意度,改善服务质量,促进综合能源等新兴业务发展。推广“网上国网”应用,融通业扩、光伏、电动汽车等业务,统一服务入口,实现客户一次注册、全渠道应用、政企数据联动、信息实时公开。

3.2提升企业经营绩效

实施多维精益管理体系变革,统一数据标准,贯通业财链路,推动源端业务管理变革,实现员工开支、设备运维、客户服务等价值精益管理,挖掘外部应用场景,开展价值贡献评价,实现互利共赢。围绕资产全寿命核心价值链,全面推广实物ID,实现资产规划设计、采购、建设、运行等全环节、上下游信息贯通;建设现代(智慧)供应链,实现供应商和产品多维精准评价、物资供需全业务链线上运作,提升设备采购质量、供应时效和智慧运营能力。

3.3提升电网安全经济运行水平

围绕营配调贯通业务主线,应用电网统一信息模型,实现“站-线-变-户”关系实时准确,提升电表数据共享即时性,构建电网一张图,重点实现输变电、配用电设备广泛互联、信息深度采集,提升故障就地处理、精准主动抢修、三相不平衡治理、营配稽查和区域能源自治水平。立足交直流大电网一体化安全运行需要,引入互联网思维,建设“物理分布、逻辑统一”的新一代调度自动化系统,全面提升调度控制技术支撑水平。打造“规划、建设、运行”三态联动的“网上电网”,实现电网规划全业务线上作业;开展基建全过程综合数字化管理平台建设,推进数字化移交,提升基建数字化管理水平。

3.4促进清洁能源消纳

全面深度感知源网荷储设备运行、状态和环境信息,用市场办法引导用户参与调峰调频,重点通过虚拟电厂和多能互补提高分布式新能源的友好并网水平和电网可调控容量占比;采用优化调度实现跨区域送受端协调控制,基于电力市场实现集中式新能源省间交易和分布式新能源省内交易,缓解弃风弃光,促进清洁能源消纳。

3.5打造智慧能源综合服务平台

以优质电网服务为基石和入口,发挥国网公司海量用户资源优势,打造涵盖政府、终端客户、产业链上下游的智慧能源综合服务平台,提供信息对接、供需匹配、交易撮合等服务,为新兴业务引流用户;加强设备监控、电网互动、账户管理、客户服务等共性能力中心建设,为电网企业和新兴业务主体赋能,支撑“公司、区域、园区”三级智慧能源服务体系。

3.6培育发展新兴业务

充分发挥国网公司电网基础设施、客户、数据、品牌等独特优势资源,大力培育和发展综合能源服务、互联网金融、大数据运营、大数据征信、光伏云网、三站合一、线上供应链金融、虚拟电厂、基于区块链的新型能源服务、智能制造、“国网芯”和结合5G的通信、杆塔等资源商业化运营等新兴业务,实现新兴业务“百花齐放”,成为国网公司新的主要利润增长点。

3.7构建能源生态体系

构建全产业链共同遵循,支撑设备、数据、服务互联互通的标准体系,与国内外知名企业、高校、科研机构等建立常态合作机制,整合上下游产业链、重构外部生态,拉动产业聚合成长,打造能源互联网产业生态圈。建设好国家双创示范基地,形成新兴产业孵化运营机制,服务中小微企业,积极培育新业务、新业态、新模式。

3.8夯实基础支撑能力

在感知层,重点是统一终端标准,推动跨专业数据同源采集,实现配电侧、用电侧采集监控深度覆盖,提升终端智能化和边缘计算水平;在网络层,重点是推进电力无线专网和终端通信建设,增强带宽,实现深度全覆盖,满足新兴业务发展需要;在平台层,重点是实现超大规模终端统一物联管理,深化全业务统一数据中心建设,推广“国网云”平台建设和应用,提升数据高效处理和云雾协同能力;在应用层,重点是全面支撑核心业务智慧化运营,全面服务能源互联网生态,促进管理提升和业务转型。

3.9技术攻关与核心产品

打造泛在电力物联网系列“国网芯”,推动设备、营销、基建和调度等领域应用。制定关键技术研究框架,完成技术攻关与应用研究,研发物联管理平台、企业中台、能源路由器、“三站合一”成套设备等核心产品,推动基于“国网芯”的新型智能终端研发应用,建立协同创新体系和应用落地机制。

参考文献:

[1]杨东升，王道浩，周博文，等.泛在电力物联网的关键技术与应用前景[J].发电技术，2019（2）：107-114.