泛在電力物聯網關鍵支撐技術

解翔

【摘??要】物聯網無處不在的電能是一種新的信息和通信技術，它充分利用了先進的智能“大云物移智”技術來與新一代能源系統進行深度集成和相互滲透，從而在所有的在線鏈接上實時進行能源生產和消耗，保證全面執行和運行電網、業務管理和外部客戶服務的生產和運營，并支持中國能源互聯網高效、經濟、安全運行。建設泛在物聯網是電力公司從傳統網絡公司向綜合能源服務提供商轉型的重要里程碑。本文泛在電力物聯網的的功能、關鍵技術和應用前景進行了簡要分析。

【關鍵詞】泛在電力物聯網;關鍵;支撐;技術

隨著電網的不斷擴展，裝機容量的不斷增加以及新的分布式能源的出現，連接在電網中的實體數量已經增加，并且已經成為能源革命的中心環節和能源傳輸與轉化的中心。智能和數字法規與發展提出了更高的要求。建立泛在物聯網是解決電網技術問題和打破電網發展瓶頸的有效途徑。對于電網企業來說，這是一次全面的創新，是一次深刻的變革。高質量的建設互聯網。在能源轉型的背景下，中國國家電網公司提出要建設集線型、平臺型和共享型企業，并建設和運營強大的智能電網和泛在物聯網。這是加快公司新舊動能轉化，推進能源生產和消費革命，引領行業轉型和發展的重要一步。這具有深遠的影響。

1?數據采集、傳輸與安全是支撐泛在電力物聯網發展的關鍵技術

為了構建泛在電力物聯網，最關鍵的是數據收集、傳輸和安全這三項關鍵技術。目前，聯合研究院致力于研究與智能可穿戴設備、高級通信，圖形計算、大數據、人工智能等兼容的新技術。為公司提供了面向未來的關鍵研究技術以及信息安全技術支持。

在科研、產業結構調整與優化過程中，公司將ICT領域的科研業務從中國電力科學研究院轉移至聯合研究所，并成立了信息研究所。計算與應用研究所的通信與通信專業，開展基礎通用技術研究，核心團隊研究開發和成果轉化應用，同時負責信息安全的日常監督與監控，應急處置，促進信息和通信技術與電網技術和運營管理的深度集成。

此外，美國聯合研究院通過構建覆蓋終端的泛在電力物聯網基本通用技術創新系統，來加快關鍵技術研究以及核心團隊研究和成果轉化的速度。通過融合通信、尖端智能和泛在電力物聯網、高性能電網拓撲分析、大數據人工智能應用、電力路由器，集成電站以及對網絡的保護等7個任務來加強技術研究。

在七項關鍵研發任務中，技術研發的四個領域包括電力路由器、集成電站、大數據人工智能應用以及大規模的安全保護。智能檢測和融合通信、尖端智能和泛在電力物聯網技術正在加強研發進展。

聯研院在夯實信通專業傳統優勢基礎上，研制了微功率無線通信芯片、跨頻帶認知電力線載波通信等網絡通信核心器件及設備，開發了基于圖計算的電網高性能計算分析、輸電線路巡視圖像視頻智能分析等應用系統，研制了可信芯片及可信計算平臺、移動終端安全監測及加固等網絡安全設備及平臺。

2?泛在物聯網的概念及特點

2.1?泛在電力物聯網的概念

泛在電力物聯網完全采用了最新的信息和通信技術，例如“大云物移智”，以提供全面的狀態感知、高效的信息處理和更靈活的應用程序，從而使電源系統中所有鏈路上的所有對象和人員都可以使用。實現計算機交互。泛在電力物聯網是電網公司具有智能、多樣化和生態特性的“第二網絡”，是對電網公司強大而智能的電網的補充和集成。兩者形成了強大的能源流通和業務平臺。

2.2?泛在電力物聯網的特點

泛在電力物聯網具有全息圖檢測、通用連接、公共共享以及集成和創新的功能。全息圖檢測意味著對網格中所有鏈路上的設備和用戶狀況進行全面了解，以及對服務的全面滲透。開放共享是指網格數據值的共享和集成，并為能源行業和市場的發展創建共享平臺。融合創新意味著泛在電力物聯網和強大的智能電網的緊密集成。

3?泛在電力物聯網關鍵技術

本文主要涵蓋三個方面：智能終端、電力網絡優化和大數據分析。

3.1?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。

3.2?通信網優化

通信網是泛在電力物聯網網絡層重要基礎支撐。結合泛在電力物聯網建設和應用需求，通信網在骨干光纜纖芯數量、光纖覆蓋和網絡帶寬還存在不足，無線專網技術選型和建設相對滯后，無法適應泛在電力物聯網對業務帶寬的需求。

3.2.1?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因缺乏調頻調相機組、電網靈活性不足等導致棄風、棄電現象。泛在電力物聯網通過建設虛擬電廠智能管控平臺，通過分布式清潔能源數據和用電負荷信息的計算、分析和存儲，優化分布式能源與電力調度系統、電力交易平臺互聯互通，實現區域的協調控制，按需增減負荷，減少分布式能源并網沖擊，從而有效促進清潔能源廣泛、安全消納。

4?泛在電力物聯網應用前景

泛在電力物聯網是構建能源互聯網的重要基礎，也是發展電氣網絡和社會應用的重要橋梁。泛在電力物聯網具有廣泛的應用前景，可確保電網的安全運行。

4.1?保障電網安全運行

泛在電力物聯網的建設和發展可以有效解決中國電力分布不均，電網結構不合理，監管能力差的問題。一方面，通過使用數據交換和大數據分析等先進方法，依靠智能分析和運輸檢查決策系統，在運營中促進高度數據和智能化電網的維護和維護、實時監控、主動預警、智能檢查、優化控制和電網設備的效率管理等。4.2?促進清潔能源消納

當前，中國可再生能源的使用率相對較低，風能和太陽能等清潔能源尚未得到廣泛有效的利用。由于風力和太陽能發電的間歇性，一些地區由于缺少FM攝像機單元和電網靈活性不足而放棄了風力和電力。通過構建虛擬電廠的智能管理和控制平臺，通過計算，分析和存儲分布式清潔能源數據和充電信息，泛在電力物聯網，優化分布式能源和能源調度系統與電力交易平臺之間的互連，實現區域協調控制，根據需要增加和減少負荷，并減少與分布式能源網絡連接的影響，從而促進了清潔能源的廣泛應用。

4.3?推動綜合能源服務

泛在電力物聯網創建了一個全面的“以用戶為中心”的能源服務平臺，該平臺提供了公用事業公司與用戶之間廣泛的交流平臺。綜合能源服務平臺側重于能源效率管理，需求響應和能源貿易的所有三個方面。它提供能源互聯網用戶服務，擴展新的能源消耗模式，滿足用戶的多樣化能源需求，引導他們積極參與集成能源服務體驗，并促進集成能源、新系統和新格式的普及。

結語

泛在電力物聯網是中國發展高質量互聯網電力的重要保證，也是電網公司轉型的重要轉折點。從傳統電網到綜合能源服務提供商。建立泛在電力物聯網還有很長的路要走，有必要克服許多關鍵技術和關鍵任務，例如智能終端、通信網絡的優化和大數據分析。泛在電力物聯網的建立將在確保電網安全運行，促進清潔能源消耗和促進綜合能源服務方面發揮積極作用，為建設綜合能源網奠定堅實的基礎。

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（作者單位：國網上海市電力公司浦東供電公司）