電力市場中泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的應用分析

許祥睿

【摘? 要】隨著電力企業(yè)的體制改革逐漸深入，電力用戶已經(jīng)應用各種新興的技術(shù)實現(xiàn)了與電力交易的能力，例如電動汽車、路能系統(tǒng)等。由于傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)運行和控制方式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代電力市場的具體需求，因此國家電網(wǎng)提出泛在電力物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略能夠為現(xiàn)代電力市場提供可靠的基礎(chǔ)支撐。下面本文將簡要分析泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在電力市場的重要性以及其關(guān)鍵技術(shù)，進而提出在電力市場中的具體應用，以供參考。

【關(guān)鍵詞】電力市場;泛在電力物聯(lián)網(wǎng);應用分析

前言

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力市場中的重要應用，其將現(xiàn)代大數(shù)據(jù)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)與人工智能以及云計算技術(shù)融合一起，將智能電網(wǎng)作為建設(shè)的基礎(chǔ)，實現(xiàn)物聯(lián)與人機交互的有機物理融合，其在電力市場的關(guān)鍵應用，有效的提升了電力系統(tǒng)的智能化程度，并且在電力系統(tǒng)運行過程中已經(jīng)實現(xiàn)對各種資源的良好感知和靈活運用的關(guān)鍵服務(wù)，為未來全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供重要的技術(shù)支持。目前關(guān)于這種電網(wǎng)新興理念的建設(shè)已經(jīng)受到社會各種層面領(lǐng)域的重點關(guān)注，并且有很多學者對其進行新的定義和應用研究，但是目前在電力市場中泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)研究還尚處于初級階段，需要社會各界專業(yè)人士的共同努力發(fā)展電力能源的各項服務(wù)機能。

一、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在電力市場中的重要性分析

第一：電力結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大改變。在技術(shù)快速發(fā)展的背景下，環(huán)境問題日漸突出。目前在電力系統(tǒng)中各個方面都發(fā)生了巨大的變化，例如在發(fā)電、輸送電力、配送電力以及用電方面，主要表現(xiàn)為發(fā)電側(cè)逐漸從過去的傳統(tǒng)能源集中式發(fā)電轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代集中式發(fā)電與分布式發(fā)電、傳統(tǒng)能源發(fā)電與可再生能源發(fā)電同時存在的情況，以此出現(xiàn)了大量的風力以及光伏等一些可再生能源，導致總體系統(tǒng)的電源側(cè)其可調(diào)整性和隨機性發(fā)生了巨大的改變。另由于電網(wǎng)網(wǎng)架以及負荷的變化導致電力系統(tǒng)的備用容量已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代的發(fā)電需求，因此建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)可以有效感知當前電力系統(tǒng)中電網(wǎng)的運行狀態(tài)，并利用智能化技術(shù)將系統(tǒng)的運行方式進行合理優(yōu)化，將容量調(diào)節(jié)為適應現(xiàn)代電網(wǎng)調(diào)控的需求范圍內(nèi)。

第二：電網(wǎng)公司角色發(fā)生巨大改變。傳統(tǒng)的電網(wǎng)公司與各大通信運行商發(fā)展狀況類似，都存在被“管道化”的可能，不僅逐步失去相關(guān)紅利，并且在傳統(tǒng)運行狀態(tài)下逐漸失去市場競爭力。隨著電力市場體制改革的不斷深入和完善，如果電網(wǎng)公司還延續(xù)傳統(tǒng)的管理方式和業(yè)務(wù)運行，就會逐漸失去自身所擁有的大量客戶，成為為新型能源支撐的“管道化”公司。所以電網(wǎng)公司未來建設(shè)必須向著物聯(lián)網(wǎng)化和智能化方向發(fā)展，在物聯(lián)網(wǎng)時代創(chuàng)新自己的經(jīng)營模式和盈利模式。

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

第一：終端設(shè)備的相關(guān)技術(shù)研究。隨著智能化發(fā)展的不斷深入，智能化采集終端和用戶終端已經(jīng)成為現(xiàn)代能源服務(wù)以及用戶與電力交易平臺的建設(shè)基礎(chǔ)。首先其可以將電力系統(tǒng)中各項設(shè)備的數(shù)據(jù)和用戶信息精準采集，進而準確的分析出當前系統(tǒng)的運行狀態(tài)，然后能夠提前發(fā)現(xiàn)問題并提供技術(shù)服務(wù)以及進行技術(shù)解決;其次對于已經(jīng)優(yōu)化過的運行方式，可以根據(jù)系統(tǒng)運行的電能需求來調(diào)整電網(wǎng)的運行結(jié)構(gòu)，對各個電源進行有效控制，進而將用戶用電模式進行科學調(diào)整。其終端設(shè)備的選擇需要結(jié)合電力系統(tǒng)中的各基礎(chǔ)設(shè)備，例如電壓電流互感器以及用戶自身的智能電表等，將數(shù)據(jù)種類單一與信息交互力度不強的問題進行解決。另外還需要根據(jù)用戶已經(jīng)使用的各種智能設(shè)備，例如智能家電以及電動汽車等，開發(fā)研制其對應的傳感接口設(shè)備，進而實現(xiàn)在不同場合和不同設(shè)備之間可以有效地傳輸信息的功能。同時這些電力設(shè)備由于長時間都會在復雜的環(huán)境中工作，一些溫度、濕度以及壓力都會影響設(shè)備的運行，所以智能化終端設(shè)施主要是為了保證設(shè)備在復雜環(huán)境下的精準度。

第二：綜合通信以及信息安全技術(shù)。綜合通信主要是為了將各種能源以及交易平臺中的信息或者指令進行融合交互，進而提供一種安全的信息交互通道。其不僅涉及到電力系統(tǒng)中的設(shè)備狀態(tài)，還需要將各種電力用戶的信息進行有效的整理和融合，其所覆蓋的范圍更加廣泛。由于其成本較高，并且施工較為復雜，因此在建設(shè)泛在電力互聯(lián)網(wǎng)的通信設(shè)備時應當充分考慮到當?shù)氐膶嶋H情況與經(jīng)濟基礎(chǔ)，選擇適合于當?shù)亟ㄔO(shè)的各種通信方式。另外泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的電力建設(shè)所需要承載的功能以及業(yè)務(wù)都會變得十分廣泛，除了各種電力流資源外，還需要將各種用戶的私人信息進行網(wǎng)絡(luò)交互，所以要想保證信息的安全性，必須將電網(wǎng)安全運行作為技術(shù)重點。一方面需要建立相應的設(shè)備終端防護體系，將設(shè)備終端的身份認證以及各種訪問權(quán)限進行加強，阻止一些不法分子的惡意操作。另一方面需要對通信網(wǎng)絡(luò)中的各種數(shù)據(jù)加強安全防控，通過數(shù)據(jù)加密以及安全路由等技術(shù)手段保證信息的安全性和完整性，并且保證信息的合法性。

三、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在電力市場中的主要應用

第一：電力能源交易。電力能源交易是目前電力系統(tǒng)中綜合能源服務(wù)以及交易平臺的重要業(yè)務(wù)和基本功能，其需要所有參與電力交易的個人或者企業(yè)都需要向當?shù)氐碾娋W(wǎng)公司以及有關(guān)電力部門提交開戶申請，在開戶申請獲得批準之后才可以登錄綜合能源服務(wù)平臺，如圖一所示。

在此過程中，綜合能源服務(wù)及交易平臺相當于為購買電力和銷售電力的用戶提供了一個臨時交易系統(tǒng)平臺，負責運營的電網(wǎng)公司只需要將中間部分的電能傳輸以及功率平衡工作做好即可，然后從該過程中抽取一定的費用。對于發(fā)電企業(yè)而言，該平臺為其提供了廣泛的客戶資源，降低了市場化運行的各種企業(yè)風險;對于用電客戶而言，其可以根據(jù)自身需要選擇適合的售電企業(yè)和商家，降低自身的用電成本，這種綜合服務(wù)可以有效的為國家電力運行提供完整、真實、安全的服務(wù)體系。

第二：增值業(yè)務(wù)應用。增值業(yè)務(wù)是綜合能源平臺以及交易平臺中的一項重要的經(jīng)濟來源，也是該平臺中特有的服務(wù)特點。

圖二：增值業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)示意圖

該結(jié)構(gòu)可以為廣大人民提供更加便利的電力能源交易服務(wù)。隨著分布式發(fā)電以及一系列新興技術(shù)的研究和應用，未來一些用戶可以根據(jù)自身條件選擇適合于自身各種智能設(shè)備以及發(fā)電系統(tǒng)，而該平臺可以為用戶提供合適的選擇方案。另外用戶可以直接將自己的需求和地址填寫在綜合能源服務(wù)平臺中，然后由專業(yè)人員到現(xiàn)場進行指導設(shè)計，最后用戶可以在平臺中的電力商城中進行材料采購，付款之后由專人配送安裝。

另外其所具有的貨幣金融業(yè)務(wù)可以使用戶進行更高質(zhì)量的交易服務(wù)，利用綜合能源服務(wù)平臺的建設(shè)機制，其可以將虛擬貨幣在任何時間都兌換為電能，真正實現(xiàn)貨幣在平臺使用的具體化。為了充分體現(xiàn)虛擬貨幣的價值，可以鼓勵用戶將貨幣存儲在平臺之中，實現(xiàn)各種金融業(yè)務(wù)的建設(shè)和發(fā)展，將能源交易平臺轉(zhuǎn)換為用戶所用的金融平臺。

結(jié)語

總體而言，建設(shè)泛在電力互聯(lián)網(wǎng)主要是為了用戶、發(fā)電企業(yè)、電力運營企業(yè)以及各種銷售商家的有效互通，將各方面的信息交互實現(xiàn)最大效率和最高質(zhì)量，進而促進國家智能建設(shè)的穩(wěn)定發(fā)展。

（作者單位：廈門電力勘察設(shè)計院有限公司）