泛在电力物联网关键技术及其应用

泛在电力物联网关键技术及其应用

王遥 姜宏

国网黑龙江省供电公司哈尔滨供电公司计量中心 150010

摘要：泛在电力物联网，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。本文基于泛的应用前景及技术特点，阐述了泛在电力物联网关键技术领域的应用策略。

关键词：泛；电力物联网；技术应用

引言

加快打造具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业的战略部署，是科技强国战略在国家电网公司的具体实践，是落实中央部署、发挥央企带头作用的重要举措。建设泛在电力物联网，为电网运行更安全、管理更精益、投资更精准、服务更优质开辟了一条新路，同时也可以充分发挥电网独特优势，开拓数字经济这一巨大蓝海市场。我们只有以建设泛在电力物联网为主攻方向，进一步改造提升传统业务，才能发挥电网企业的平台和资源优势，才能着力拓展新市场、开辟新领域、打造新业务，进而不断培育新的增长动能。

一、泛在电力物联网的概念

泛在电力物联网是指充分应用“大云物移智”等现代化信息通信技术，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知，信息高效处理，应用更加灵活等特征的智慧服务系统。泛在物联网是指任何时间、任何地点、任何人、任何物之间的信息互联和交互。而泛在电力物联网是指电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、供应商及其设备、以及人和物的信息互联和交互。从技术视角看，泛在电力物联网的基本架构包括4个层次：感知层、网络层、平台层和应用层。感知层实现各级发输变电系统、电力用户等参与方的实时数据采集；网络层实现能源网络与信息网络的有机融合；平台层实现数据的集中管理和整合分析，达到标准及接口统一的目标；应用层在大数据分析的基础上，实现各类“发输变用”电服务。

二、泛在电力物联网的特点

泛在电力物联网具有全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新的特点。全息感知是指电网各环节设备与用户状态的全面感知和业务全面穿透。泛在连接是指实现电网设备、用户及数据的全时空泛在连接。开放共享是指电网数据价值的共享融通，为能源行业和市场主体发展创造共享平台。融合创新是指泛在电力物联网和坚强智能电网深度融合，生产者和消费者共同参与电网业务创新，支撑电网公司创造更高水平价值。

三，泛在电力物联网关键技术

（一）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。

（二）无线通信网技术

5G作为新一代移动通信技术发展方向，是无线接入重要演进方向。需加快引入软件定义网络和边缘计算技术，研究应用5G技术满足业务更快终端接入速率、更低业务传输时延和更多终端连接容量需求。大带宽方面，满足调度、运检、营销、建设等电网业务升级和高清化视频通信、可穿戴智能运检等场景应用需求；低时延方面，满足配电自动化、“三遥”等低时延电网业务需求；广连接方面，满足泛在化、多样化、智能化、规模化海量终端设备接入需求。

（三）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。

（四）系统设备巡检

物联网技术在电力系统智能设备巡检中的应用，可以通过电网内部数据库系统，搭配激光扫描技术，对系统中各类设备状态进行准确识别，再以RFID技术和红紫外监测技术为支持，完成设备状态的检测。此外，通过GPS定位系统，还可以对扫描得到的数据进行定位、定项分析，确定设备所存问题与缺陷，并将结果整理完毕上传到数据库内存储，便于后续设备检修工作的展开。

四、泛在电力物联网关键技术的应用

结合高速发展的机器学习方法和已采集的数据，研发新能源-负荷实时监测和功率预测系统，建立以火电、核电机组为基础的电力调度系统。结合实时采集运行中的电力设备的数据和设备状态自动诊断技术，可以感知设备的实际运行状态，有针对性制定检修策略，提高设备运行可靠性水平，从而提高供电的可靠性。结合泛在物联的人机交互建立智能配电管理系统（IDMS），实现现场作业环节的线上化，通过电子身份、电子工作票等减少人员冗余，提高国网内部工作效率。泛在电力物联网是由源、网、荷、储、人等多方面参与的时空互动型网络，因此，实现能源资源的多目标优化，既要满足供需要求，还要考虑成本、价格、效率等问题。在泛在电力物联网的背景下，通过对数据的感知，可以分析泛在物联网各节点的特征及相互联系，并采用优化模型对资源的优化问题进行解决，满足用户和业务的多样化需求。

结束语

综上所述，泛在电力物联网建设是一项长期性、系统性、艰巨性的任务，对泛在电力物联网内涵的认识也是一个循序渐进、持续清晰的过程，上述分析的链接、网格、重构、共享、赋能的特性也会随着研究的不断深化、建设的不断推进而愈加显现，传统电力工业与能源、信息、商业、数字等不断融合，将孵化出更加智能的泛在电力物联网，以期为用户提供更高质量的服务。

参考文献

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[2] 刘建明,赵子岩,季翔.物联网技术在电力输配电系统中的研究与应用[J].物联网学报,2018,2(01):88-102.

[3] 林静,林柏.电力物联网建设中的关键技术研究[J].通讯世界,2017(24):185-186.

王遥 男 汉 籍贯黑龙江省哈尔滨市 1994/04 助理工程师 本科 国网黑龙江省供电公司哈尔滨供电公司计量中心 邮编150010

姜宏 男 汉 籍贯黑龙江省哈尔滨市 1988/08 中级工程师 本科 国网黑龙江省供电公司哈尔滨供电公司计量中心 邮编150010