我国泛在电力物联网产业现状与发展趋势

我国泛在电力物联网产业现状与发展趋势

来启世

国网山西省电力公司平定县供电公司 山西省 阳泉市 平定县 045200

摘要：时代的进步，科技的发展使我国快速进入现代化科学技术发展阶段。过去10年中，国家电网不断完善坚强智能电网的建设，以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的实施架构，成功解决了我国电产和耗能地域分布不均的局面。在此发展基础上，我国建设“三型两网、世界一流”的能源互联网战略路径已逐步清晰。

关键词：我国泛在电力物联网；产业现状；发展趋势

引言

近年来，很多先进技术运用到我国各行业中，使其自身的发展更为迅速。泛在物联网是一种移动互联以及人工智能等多种信息技术与通信技术结合的使用，对于电力系统的各个环节都有着非常重要的作用。

1泛在电力物联网概述

简单来说指的是在任何时间、地点，人、物之间的信息都是相互连接的。在配电领域中，用户设备和企业设备，结合物联网技术相互连接，实现信息共享，可以创造更大的价值。泛在电力物联网通常连接的都是电气设备，在不同等级的配电领域中，可以创建相互连接的泛在电力物联网形式。泛在电力物联网的内容是非常丰富的，其中包含了复杂、包容、开放、创新的技术，物联网技术是无所不在的，蕴含的范围非常广泛。泛在电力物联网的作用符合在配电领域的发展，需要结合实际情况将两者有机结合并创造出价值。泛在电力物联网技术是利用整合通信射频识别与数据通信技术形成相应的网络技术体系，特点在于方便社会各行业领域信息交流与发展，共享信息与技术，借助已设定的规范，促进物联网主体交流。

2我国泛在电力物联网产业现状

第1阶段是从改革开放初期到2000年。改革开放以来，我国用了近20年的时间，逐步解决了电源侧电力供给不足的问题。第2阶段是2000—2009年。在“市场煤”和“计划电”时代，国家开始意识到我国的电源结构不合理，煤电比例过高，新能源占比很少；同时厂网结构不合理，我国大力发展发电厂，而实际电网的建设严重滞后，直接造成我国输变电成本高、调峰能力差。第3阶段是2009—2019年。经过第1轮电改10年的梳理，我国电力建设重心开始从电源侧向电网侧转移，电网侧投资规模首次超过了电源侧投资规模。与此同时，坚强智能电网的建设开始初步实现电力系统数据化，使电源侧和电网侧开始具备初步的物理互联、信息互联与商业互联。现阶段国网提出的“泛在电力物联网”，实际就是在分布式能源发电和坚强智能电网的基础之上，继续向下游用电侧自然形成的产业演进。简单来说，泛在物联指的就是任何时间、地点、人、物之间的信息连接和数据交互，是物联网技术与我国电力系统的深度融合。泛在电力物联网是国家电网提出推进“三型两网”建设，打造世界一流能源互联网当中的第2张网。从定义上看，它是能源互联网生态圈中的其中一部分；从能源结构上看，它将进一步降低我国煤电结构比例，支持大规模分布式发电、储能系统接入；从受众范围上看，泛在电力物联网重点打造电力用户侧，它将建立起来的是一个包括在电力供给侧和使用侧全产业链上的物理互联、信息互联与商业互联。

3发展

3.1频率规划

在可用来建设电力终端通信接入网众多频段中，主要包括230MHz频段、1800MHz频段以及合作单位的部分频段。223-235MHz频段共计12MHz可用带宽，频率资源较为充足。1785-1805MHz频段共计20MHz可用带宽，多行业专用频段，需各地分别申请，考虑要兼顾视频类业务。目前根据全国各地应用实际，该频段主要被指配用于城市轨道交通，在不影响上述应用情况下方可用于其他应用。基于实际情况，在规划中可以考虑合作单位的一些频段，比如700MHz频段。频率规划一般使用同频组网。在组网过程中需要解决干扰的问题，主要为同频干扰、系统间干扰。频率规划方案采用频率池共享模式，对无线频率划分为三个频率池，一号资源池建议用于精准负荷控制，二号资源池建议用于配电自动化等其他生产控制大区业务，三号资源池用于管理信息大区业务，资源池相互间在任一时刻频率错开，保证业务频率隔离。建议三个资源池的比例控制在1:1:8，通过合理的频率划分可以减少网络间的干扰，提升更大的覆盖范围。

3.2配电侧、用电侧、调度可以实现的功能

电网配电侧已经实现设备状态监测、电能质量监控、现场作业管理、故障智能定位、负荷管理等功能。用电侧已经实现智能电表监控、智能楼宇监控、电动汽车充电智能管理、用电信息采集、能效管理等功能。调度已应用调度自动化技术，采用广域同步相测量系统、能量管理系统、调控一体化系统。经营管理方面已实现电力物资的自配送及仓储管理、电力设施建设过程可视化、人员车辆办公综合管理等。未来，低碳环保的分布式电源、微网、电动汽车、智能楼宇等将逐渐成为电网的主力军。电力物联网可以实现对传统负荷、电动汽车、智能楼宇等新型负荷的海量数据分析、负荷预测、能效评估、需求侧响应、能量管理。基于深度学习、特征学习、自主学习、云计算等人工智能技术，通过对汽车行驶轨迹、历史参数等数据的关联性、波动性的深度挖掘处理，电网能够实现对电动汽车充电的特性分析、智能管理，以及对充电行为的集中协调和智能引导。

3.3泛在物联网技术在配电领域中的应用

泛在物联网技术在配电领域中对电力的供应和分配应用是非常重要的，泛在物联网技术是结合传感器进行实时反映，工作人员利用实时性进行动态观测，通过智能传感器进行配电线路的配置，从而对线路损坏、运行状态、绝缘损耗、异常信息等进行及时的反映，具有一个监督的作用。结合泛在物联网技术可以采用无线通信来掌握配电领域的情况，能够有效提高配电领域的通信速度和质量。也可以采用无人摄影技术，方便了图片传播的数量和质量，加强可靠性和有效性的连接，能够优化配电领域的传输水平。泛在物联网技术与配电领域的相互融合，在结合实际情况下两者技术的有机结合，能够实时、有效地掌握配电领域的工作情况和发展。

3.4提高数据处理过程中的安全性

在对泛在电力物联网系统的使用过程中，不仅仅要对合理的反应时间进行设置，数据处理的方法进行制定外，还需要对数据在处理过程中的安全性进行保障，是促进系统得以正常使用的基础之一。将泛在电力物联网边缘节点感知自适应数据处理方法进行正确的使用，能够有效的提升电力系统在运行中的安全性。数据处理主要是对电力系统使用中针对于泛在物联网数据中心负担过大所提出的数据运算，将其进行使用能够将数据中的计算分析功能拓展到网络的边缘部分，将中心区域存在的数据处理压力减小，并且在使用边缘节点进行数据的处理时还有这延时性比较低的特点，能够有效的对边缘节点数据进行实时的分析与运算。

3.5平台层

平台层是两网融合建设的核心环节。在各省网公司一体化“国网云”平台基础上，通过整合物联管理中心与全业务统一数据中心形成国家电网全企业数据中台，以实现海量电力相关采集数据的“一次采集、多处使用”、实现联网设备的精细化管理、提升数据处理效率以及平台能力的开放与共享。

结语

泛在物联网技术是以配电领域为中心，来实现相关技术的智能控制。泛在电力物联网的作用非常重要，且包含的范围也非常广泛。建设泛在电力物联网是社会和科技发展的必然趋势，需要不断地探究，来做进一步的完善。

参考文献

［1］李进．物联网技术在电力系统中的应用［J］．通信电源技术，2019，36（8）：198-199．

［2］江潮洪．物联网技术在电网的应用［J］．电子世界，2018（21）：133-134．

［3］钟辉强．物联网技术在电力系统中的应用［J］．电子技术与软件工程，2018（17）：6．