泛在電力物聯網及智慧城市建設

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【摘??要】伴隨電網規模的不斷擴大，發電裝機容量的持續增加以及分布式新能源的大量涌現，電網的連接主體日益增多并成為能源革命的中心環節和能源輸送和轉換利用的樞紐，對其靈活調節能力和智能化、數字化發展提出了新的更高要求。建設泛在電力物聯網是解決電網技術問題、突破電網發展瓶頸的有效途徑，是電網公司的全面創新和深刻變革，泛在電力物聯網將帶動電網企業產業鏈上下游協同創新發展，引領智慧城市建設。

【關鍵詞】泛在電力物聯網;智慧城市;建設

1泛在電力物聯網的概念及特點

1.1泛在電力物聯網的概念

泛在電力物聯網是指充分應用“大云物移智”等現代化信息通信技術，實現電力系統各個環節萬物互聯、人機交互，具有狀態全面感知，信息高效處理，應用更加靈活等特征的智慧服務系統。泛在電力物聯網是電網公司具有智慧化、多元化、生態化特征的“第二張網”，與電網公司堅強智能電網相輔相成、融合發展，二者協同并進形成強大平臺，構成能源流、業務流、數據流“三流合一”的能源互聯網。

1.2泛在電力物聯網的特點

泛在電力物聯網具有全息感知、泛在連接、開放共享、融合創新的特點。全息感知是指電網各環節設備與用戶狀態的全面感知和業務全面穿透。泛在連接是指實現電網設備、用戶及數據的全時空泛在連接。開放共享是指電網數據價值的共享融通，為能源行業和市場主體發展創造共享平臺。融合創新是指泛在電力物聯網和堅強智能電網深度融合，生產者和消費者共同參與電網業務創新，支撐電網公司創造更高水平價值。

2泛在電力物聯網關鍵技術

2.1智能化終端

目前電力物聯網業務終端主要包括智能電表、輸變電監測裝置、配電自動化裝置、調度自動化測點等。現有終端標準不統一，需建立統一架構體系，統一標準智能化終端研發，形成業務終端統一接入和管理：①需規范智能業務終端上聯接口協議和數據格式，結合智能芯片精度高、體積小、低功耗等特點，推動新型業務終端規模化應用和存量終端更新換代、標準化接入。②需加快研究跨專業數據同源采集和多終端功能集成與跨專業復用，提升業務終端在線率。

2.2通信網優化

2.2.1通信網架構優化完善

以“高可靠、全方位、多元化、寬帶化、集中化”為目標，優化提升省級傳輸網，探索開展OTN雙平面建設，增強省市互聯互通能力。完善骨干光纜網架結構，解決骨干斷面無空余光纜纖芯問題。開展地市傳輸網增容改造，強化“PTN+SDH”網絡架構，建成網絡結構合理、組網接入靈活、承載能力強、具備可持續發展的地區傳輸網絡。開展縣域傳輸網升級，解決縣域傳輸網低覆蓋、低帶寬問題，滿足泛在電力物聯網終端設備大規模泛在接入、電網生產控制業務不斷增長的帶寬需求。

2.2.2無線通信網技術研究

5G作為新一代移動通信技術發展方向，是無線接入重要演進方向。需加快引入軟件定義網絡和邊緣計算技術，研究應用5G技術滿足業務更快終端接入速率、更低業務傳輸時延和更多終端連接容量需求。大帶寬方面，滿足調度、運檢、營銷、建設等電網業務升級和高清化視頻通信、可穿戴智能運檢等場景應用需求;低時延方面，滿足配電自動化、“三遙”等低時延電網業務需求;廣連接方面，滿足泛在化、多樣化、智能化、規模化海量終端設備接入需求。

2.3大數據分析

泛在電力物聯網建設需加快構建能源大數據分析平臺，利用數據挖掘、數據建模、模擬仿真、數據關聯分析等技術，推動大數據在能源領域的深化應用，提升大數據技術融合、業務融合、數據融合能力，有效輔助政府決策和促進行業協同發展。隨著能源互聯網的大力推進，能源管理將以能源互聯網為基礎，以電能為支撐，綜合冷、熱、電、熱水等多種分布式能源，構建“源-網-荷”互動的區域型能源互聯網絡的需求迫切，能源大數據分析平臺的構建可推動數據共享融通，實現能源協調控制和綜合能效管理，促進能源行業協同創新發展。

3泛在電力物聯網及智慧城市

眾所周知，全球城市集中了全球約50%的人口，創造了全球80%的GDP，消費了75%的自然資源和80%的能源供應，產生了約75%的全球碳排放。面對能源短缺、環境污染、交通擁堵等城市發展突出問題，各國積極探索應用智能技術、信息技術、新能源發電技術，建設智慧城市。泛在電力物聯網是電力行業推動智慧城市建設的積極探索和有效途徑。首先，泛在電力物聯網是智慧城市的重要組成部分。智慧城市包括能源、交通、行政等各個公共服務領域，泛在電力物聯網與堅強智能電網都是智慧城市的有效組成部分。其次，泛在電力物聯網是智慧城市的重要物質基礎。泛在電力物聯網包括感知層、網絡層、平臺層和應用層，承載智慧城市能源相關服務，是智慧城市最重要的物質基礎之一。第三，泛在電力物聯網是智慧城市的重要樞紐平臺。泛在電力物聯網與堅強智能電網融合將是智慧城市能源匯集、傳輸和應用的樞紐平臺，也是城市信息共享、創新發展的平臺，將促進智慧城市的實時感知能力，資源共享、應用能力。

4泛在電力物聯網促進智慧城市建設的主要方面

4.1智慧共享，推動能源設備和城市基礎設施的融合共享

實施路燈桿一桿多用、輸電鐵塔一塔多用，拓展城市監控、環境檢測、無線熱點等功能;實施光伏等新能源技術與路面、座椅、公交站臺、垃圾箱等公共設施有機融合;實施變電站、充換電站和數據中心站等合一建設。

4.2智慧供能，建立安全高效、清潔低碳的供能體系

城市能源供應面對集中和分布式的新能源發電接入、提升能源利用效率等挑戰，需要以電網為樞紐，構建電網、電源、負荷、儲能等多種能源主體之間的協調控制，搭建冷、熱、水、風、光、氣等多種能源的自由交換平臺，以促進各類能源的多能互補、綜合利用。

4.3智慧用能，構建智能感知、多能互補的用能系統

應用冷、熱、電、氣等多能源標準化采集和傳感設備，打造智慧能源建筑，直流樓宇等典型的智慧用能形態;推動運輸領域低碳化、生產領域無煤化、生活領域電氣化，開展全流域岸電設施建設，減少港口污染物排放;構建虛擬電廠，引入市場機制，實現多種能源協調互補和梯級利用。

4.4智慧家居，打造便捷舒適、節能環保的家居生活

研究和推廣具備負荷辨識等新型智能電表，為家庭提供用能智慧管理系統，對家庭的用能系統進行綜合能效分析、實時協調控制，從而減低建筑的能源消耗，降低家庭的用能費用;研究和實現電、水、氣、熱四表數據的查詢和繳費，試點應用家庭能源路由器。

4.5智慧出行，形成廣泛覆蓋、高效靈活的電動汽車充電服務

建設和完善智能車聯網平臺，加大電動汽車充電設施建設力度，優化電動汽車充電體驗，為用戶提供便捷、高效的充電服務;研究和應用大功率無線充電;研究電動汽車與電網雙向互動等新技術，實現電動汽車能源供需的全時空優化平衡。

4.6智慧服務，構造綜合供能，數據共享的智慧平臺

依托電力能源數據，開展能效診斷、節能改造、運行托管等智慧能源綜合服務，滿足企業能效提升需求。開拓綠證交易、能源審計等新型服務業務，提升城市能源資源配置能力。開展水、電、氣等“多表合一”工程，提供各類數據的集中采集服務，形成集約高效的采集、運維、代抄和代收等服務模式。

5結語

泛在電力物聯網建設是一個開放、復雜、宏大的社會工程，需要樹立開放、合作、共贏的理念，吸引更多社會資本和各類市場主體參與建設和價值創造，帶動產業鏈上下游共同發展，打造共建共治共贏的能源互聯網生態圈，使全社會共享發展成果。

參考文獻：

[1]吳文.加快推進泛在電力物聯網建設[J].農村電工，2019，27（07）：7.

[2]汪峰.泛在電力物聯網及智慧城市建設[J].中國電力企業管理，2019（19）：66-67.

（作者單位：杭州市電力設計院有限公司）