泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)探討

柳小強

（國網(wǎng)西藏電力有限公司拉薩供電公司，西藏 拉薩 850000）

隨著國家電網(wǎng)公司“三型兩網(wǎng)”建設(shè)的提出，目前為止，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)進入了建設(shè)階段。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)可以使電力系統(tǒng)實現(xiàn)萬物互聯(lián)、人機交互，這樣會全面的提升電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性，從而大幅度的提高供電企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量。

一、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的概念

（一）泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的定義

泛在物聯(lián)是指任何時間、任何地點、任何人、任何物之間的信息互聯(lián)和交互。而泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是指電力用戶及其設(shè)備、電網(wǎng)企業(yè)及其設(shè)備、發(fā)電企業(yè)及其設(shè)備、供應(yīng)商及其設(shè)備、以及人和物的信息互聯(lián)和交互。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，其本質(zhì)是實現(xiàn)各種信息傳感設(shè)備與通信信息資源的共享，從而形成具有自我標識、感知和智能處理的物理實體。實體之間的協(xié)同和互動，使得有關(guān)物體相互感知和反饋控制，形成一個更加智能的電力生產(chǎn)、生活體系。

（二）泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的基本特征

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)立足現(xiàn)有電網(wǎng)實體與通信技術(shù)，將不同能源系統(tǒng)物理互聯(lián)、時空信息互聯(lián)、商業(yè)互聯(lián)相融合，具有全息感知、泛在連接、開放共享、融合創(chuàng)新的特征。全息感知是指通過RFID、傳感器等，動態(tài)獲取“發(fā)-輸-變-用”各個環(huán)節(jié)不同設(shè)備、不同用戶的狀態(tài)信息。泛在連接指通過電力專網(wǎng)或移動網(wǎng)絡(luò)將電力系統(tǒng)中所有設(shè)備、用戶的信息和數(shù)據(jù)全時空連接。開放共享指在統(tǒng)一平臺上利用智能技術(shù)對數(shù)據(jù)進行共享和管理，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，挖掘有效信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)上下貫通，全方位實時交互。融合創(chuàng)新即通過不同設(shè)備、用戶，不同時空信息，對內(nèi)實現(xiàn)全業(yè)務(wù)在線，電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。對外建成智慧綜合能源服務(wù)平臺，開拓電力市場，促進電力改革。

二、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)探討

（一）智能芯片技術(shù)

現(xiàn)如今，隨著科技的進步，電力系統(tǒng)中接入的設(shè)備越來越多，在各種設(shè)備的運行過程中，會產(chǎn)生數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)信息，但是由于終端設(shè)備的性能參差不齊，從而導(dǎo)致了數(shù)據(jù)的質(zhì)量較低，降低了終端設(shè)備的智能化程度。在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中使用智能芯片技術(shù)，可以有效的提升泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的智能化程度。智能芯片具有精度高、能耗低等優(yōu)勢，在數(shù)據(jù)信息的采集和傳輸過程中，能夠進行本地邊緣計算，從而實現(xiàn)終端數(shù)據(jù)采集的智能化，因此這種技術(shù)在泛在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用引起了廣泛的關(guān)注，例如：在2019年5月28日國網(wǎng)制定了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)框架研究的10大方向，聚焦智能芯片、智能傳感、智能終端等20多項戰(zhàn)略關(guān)鍵技術(shù)，因此智能芯片技術(shù)作為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，已經(jīng)成為了電網(wǎng)系統(tǒng)終端未來發(fā)展的趨勢。

（二）通信網(wǎng)技術(shù)

通信網(wǎng)技術(shù)是支撐泛在電力物聯(lián)網(wǎng)正常運行的關(guān)鍵技術(shù)，相關(guān)部門可以通過優(yōu)化通信網(wǎng)架構(gòu)以及5G手段來促進電力物聯(lián)網(wǎng)的順利運行。在通信技術(shù)的應(yīng)用過程中，優(yōu)化通信網(wǎng)架構(gòu)可以有效的提升網(wǎng)絡(luò)的承載能力，這樣能夠避免傳輸網(wǎng)地覆蓋、低寬帶的問題，從而實現(xiàn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)終端的大規(guī)模接入，滿足電網(wǎng)生產(chǎn)控制業(yè)務(wù)的寬帶需求，這樣可以在一定的程度上協(xié)助泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展打破業(yè)務(wù)壁壘。除此之外，作為通信技術(shù)未來發(fā)展趨勢，5G技術(shù)可以有效的提升終端的接入效率，這樣能夠大幅度的推動電網(wǎng)營銷、檢修、調(diào)度等方面的業(yè)務(wù)的展開，于此同時，也能夠滿足由于電網(wǎng)泛在化、多元化而增加的海量終端的接入需求，從而進一步促進泛在電力物聯(lián)網(wǎng)打破業(yè)務(wù)壁壘，提升電力服務(wù)質(zhì)量，推動電力行業(yè)的發(fā)展。

（三）海量數(shù)據(jù)的處理技術(shù)和計算技術(shù)

通過電力能源系統(tǒng)連接的成千上萬個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將會生成大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)具有高速生成、類型多樣、時效性要求高、準確性不一致等顯著特點，使得數(shù)據(jù)的存儲、共享和管理的過程都變得更加困難。如何通過有效的處理和計算方法將眾多數(shù)量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有價值的信息是一個嚴峻的挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)的處理和計算技術(shù)將賦予物聯(lián)網(wǎng)類似于生物神經(jīng)系統(tǒng)對信息的認知和分析能力，這使得物聯(lián)網(wǎng)從最初的僅以傳遞信息為主要目的的連接型網(wǎng)絡(luò)，向通過處理信息以達成特定的服務(wù)為主要目的智能型網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變。很多學(xué)者針對具體的電力應(yīng)用領(lǐng)域提出了相應(yīng)的數(shù)據(jù)驅(qū)動方法來解決數(shù)據(jù)的處理、分析和計算的問題。

（四）網(wǎng)絡(luò)安全與可靠性技術(shù)

電力系統(tǒng)關(guān)系到國計民生，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)必須具有極高的安全性和可靠性，因此提出有效的保證物聯(lián)網(wǎng)安全和隱私的技術(shù)也是至關(guān)重要的。然而，由于未來泛在電力物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中將不斷有新設(shè)備甚至新人員的加入，這些“新興事物”數(shù)量巨大且具有多樣性、異質(zhì)性和動態(tài)變化的特點，這就使得保證網(wǎng)絡(luò)安全和隱私的任務(wù)變得更為復(fù)雜。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全控制通常僅局限于一個領(lǐng)域，即監(jiān)控一個特定的基礎(chǔ)設(shè)施單元并保護一個特定的服務(wù)，如訪問控制。然而，由于物聯(lián)網(wǎng)可容納許多資源受限的事物，因此將無法繼續(xù)沿用當前的安全和訪問控制措施。物聯(lián)網(wǎng)的安全和隱私應(yīng)滿足保密、授權(quán)、認證、可用性和完整性等基本標準。關(guān)于安全問題，當前的重點是開發(fā)機器對機器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，而不是將現(xiàn)有的通用網(wǎng)絡(luò)通信直接應(yīng)用于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜的通信環(huán)境中。

結(jié)束語

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，其最終目的是為了實現(xiàn)建設(shè)世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的目標追求。能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成，需要堅強智能電網(wǎng)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)“兩網(wǎng)”的深入融合，因此泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)不可或缺。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，利用“大云物移智”技術(shù)，促進能源的多元化、清潔化、綜合化發(fā)展，從而實現(xiàn)用能、運維成本不斷降低，更好地滿足用戶對多種用能的需求。