泛在电力物联网在电力系统中应用的展望

泛在电力物联网在电力系统中应用的展望

刘永笑 金阳 蒋红音

国网山西省电力公司太原供电公司， 山西 太原 030000

摘要：泛在电力物联网，是充分利用先进的、智能化的“大云物移智”等信息通信新技术，与新一代电力系统深度融合和相互渗透，实现电力生产与消费各环节实时在线连接，全面承载并贯通电网生产运行、企业经营管理和对外客户服务等业务，支撑我国能源互联网高效、经济、安全运行的重要基础。建设泛在电力物联网是电网公司由传统电网企业向综合能源服务商转型，具有里程碑意义的重大变革。本文对泛在电力物联网的概念特点、关键技术及应用前景等方面做了简要的分析。

关键词：泛在电力物联网；电力系统；应用 

引言

社会对电的依赖，要求更高的供电可靠性、优质性、经济性，电网规模越来越大，电网的形态发生变化，使供电压力越来越大；电力市场逐渐开放，输配电价格日益降低、电量增长减速，电网业务面临激烈的市场竞争；5G网络、低功耗器件、人工智能、边缘计算等高新技术的快速发展，促使了全面感知、全程在线、全要素互联的能源电力新业态的形成和发展，也迫使国家电网打破传统行业态势，发展运用新技术的新型运营模式。为此，“三型两网”的战略目标在2019年两会报告上被提出，其中，“两网”指的是坚强智能电网和泛在电力物联网。下文将介绍泛在电力物联网的概念，并对泛在电力物联网在电力系统方面的应用进行展望。

1什么是泛在电力物联网

国家电网公司以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略，顺应能源革命与数字革命融合发展趋势，寇伟董事长在今年“两会”报告中提出“三型两网”世界一流能源互联网企业的战略。“三型”即打造枢纽型、平台型、共享型企业，是建设世界一流能源互联网企业的重要抓手。“两网”即建设运营好坚强智能电网和泛在电力物联网，是建设世界一流能源互联网企业的重要物质基础。打造具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业，核心任务是推进“三型两网”建设。建设泛在电力物联网，是推进“三型两网”建设的重要内容和关键环节。

泛在电力物联网是一个全新的概念，可以比照互联网来理解这个概念。互联网是网络与网络之间所串连成的庞大网络，互联网的终端是计算机，以实现人与人、人与信息之间互动交流。物联网是互联网的延伸和扩展，通过各类传感器等把所有的物品联系起来。泛在物联网强调广泛存在的物联网，以实现在任何时间、任何地点、任何人、任何物之间的信息连接和交互。泛在电力物联网就是围绕电力系统各环节，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，打造具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。

2泛在电力物联网在电力系统中应用

2.1智能化终端

目前电力物联网业务终端主要包括智能电表、输变电监测装置、配电自动化装置、调度自动化测点等。现有终端标准不统一，需建立统一架构体系，统一标准智能化终端研发，形成业务终端统一接入和管理：①需规范智能业务终端上联接口协议和数据格式，结合智能芯片精度高、体积小、低功耗等特点，推动新型业务终端规模化应用和存量终端更新换代、标准化接入。②需加快研究跨专业数据同源采集和多终端功能集成与跨专业复用，提升业务终端在线率。

2.2第五代移动通信网络

第五代移动通信网络（５Ｇ）无线网络具备高效的网络连接和通信能力，是信息通信网络转型的关键技术。５Ｇ无线网络支持千倍的容量增益，支持千亿数量级的设备超低延时连接，支持１０Ｇｂｉｔ／ｓ级下行传输带宽，为用户提供超快响应体验。因此，５Ｇ无线网络的发展和应用将为泛在电力物联网的建设带来颠覆性的影响，是实现不同用户与电力设备零距离、零等待泛在连接的有效技术手段。为满足泛在电力物联网多业务全场景的应用需求，５Ｇ无线网络将提供多样化和差异化的用户接入和服务，并灵活高效地使用所有可用的离散频谱。例如：针对电力应急抢险等特殊应用，就需要提供紧急状态下海量数据的宽带抗干扰应急传输，为突发事件态势图谱和可视化指挥提供网络基础，研究并实现支撑超高清的视频传输的５Ｇ无线通信技术。

2.3大数据分析

泛在电力物联网建设需加快构建能源大数据分析平台，利用数据挖掘、数据建模、模拟仿真、数据关联分析等技术，推动大数据在能源领域的深化应用，提升大数据技术融合、业务融合、数据融合能力，有效辅助政府决策和促进行业协同发展。随着能源互联网的大力推进，能源管理将以能源互联网为基础，以电能为支撑，综合冷、热、电、热水等多种分布式能源，构建“源-网-荷”互动的区域型能源互联网络的需求迫切，能源大数据分析平台的构建可推动数据共享融通，实现能源协调控制和综合能效管理，促进能源行业协同创新发展。

3泛在电力物联网应用前景

3.1保障电网安全运行

泛在电力物联网建设和发展可有效解决现阶段我国的电力存在能源分布不平衡、电网结构不合理、调节能力差等问题。一方面，利用数据共享和大数据分析等先进手段，依托运检智能分析决策系统，推动电网运维检修高度数据化和智能化，实现电网设备实时监测、主动预警、智能巡查、优化控制及高效管理。另一方面，对风能、太阳能、负荷进行实时监测，建立电力能源统一调控系统，提高电网灵活性和调节能力。此外，泛在电力物联网实物ID深化应用，可实现电网设备规划设计、采购、建设、运行等全环节、上下游信息贯通，提高精益化管理水平，保障电网安全经济运行。

3.2促进新能源消纳

能源的产生、消费、传输环节都在由于社会的进步而发生转变，近年来，大量的分布式电源接入电网，但由于风能和太阳能资源的间歇性、波动性、随机性，使得电网的安全稳定运行面临巨大挑战，同时也造成了大量的弃风弃光。泛在电力物联网的建设和发展，为电网的安全稳定运行，促进新能源消纳开辟了新的思路。利用人工智能技术，对新能源进行短期发电预测，降低调度的难度；异质能源间可以进行信息交互，充分发挥能源互补优势，提高电力系统的灵活性，平抑风电、光伏发电的不确定性，有效解决弃风弃光问题，实现资源的优化利用；通过数据交互，动态重构配电网，实现最小弃风弃光等优化目标；通过电力市场手段，引导用户的用电行为，实现削峰填谷的目标；通过增设储能装置，基于数据共享平台，实现源网荷储协同优化，发挥储能装置的时效性，减少电网消纳的压力。

3.3推动综合能源服务

泛在电力物联网打造以“用户为中心”的综合能源服务平台，为电网公司与用户之间提供广阔沟通平台。综合能源服务平台围绕能效管理、需求响应和电力交易三方面内容，提供能源互联网用户服务，拓展能源消费新模式，满足用户多样化用能需求，引导用户积极参与综合能源服务体验，促进综合能源新模式、新体系、新业态推广普及。

结语

泛在电力物联网建设是一个开放、复杂、宏大的社会工程，需要树立开放、合作、共赢的理念，吸引更多社会资本和各类市场主体参与建设和价值创造，带动产业链上下游共同发展，打造共建共治共赢的能源互联网生态圈，使全社会共享发展成果。

参考文献

[1]汪洋，苏斌，赵宏波.电力物联网的理念和发展趋势[J].电信科学，2010，26（S3）：9-14.

[2]泛在电力物联网缘何有魅力[J].河南电力，2019（04）：72-73.

[3]泛在电力物联网建设大纲（节选）[J].华北电业，2019（03）：20-29.