電力物聯網的關鍵技術與應用前景分析

張瑩

摘要：電力是國家的主要能源之一，為國家經濟發展做出巨大的貢獻。在電力工程里發電設備的接入類型與數量也快速增加、更新，使得電網的復雜程度與日俱增，傳統的電網形態已經無法滿足當前人們的需求。因此，結合泛在物聯網技術，根據現有的電力系統建設要求，推動泛在電力物聯網的發展成為必然趨勢，也是當前階段國家電網最重要的任務。

關鍵詞：電力物聯網;關鍵技術;應用前景

引言

隨著交直流輸電規模的迅速擴大，分布式發電設備接入類型與數量快速增加，導致電網復雜程度不斷提升，對傳統電網形態提出了挑戰。另一方面人工智能技術的發展也對電網功能和運行方式提出新的要求。因此，結合泛在物聯技術將現有電力系統建設成泛在電力物聯網是未來電力能源體系的發展趨勢，也是當前階段國家電網最緊迫、最重要的任務。

1泛在電力物聯網的概念

1.1泛在電力物聯網的定義

泛在物聯是指任何時間、任何地點、任何人、任何物之間的信息互聯和交互。而泛在電力物聯網是指電力用戶及其設備、電網企業及其設備、發電企業及其設備、供應商及其設備、以及人和物的信息互聯和交互。泛在電力物聯網是物聯網技術在電力系統中的應用，其本質是實現各種信息傳感設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。實體之間的協同和互動，使得有關物體相互感知和反饋控制，形成一個更加智能的電力生產、生活體系。

1.2泛在電力物聯網的基本特征

泛在電力物聯網立足現有電網實體與通信技術，將不同能源系統物理互聯、時空信息互聯、商業互聯相融合，具有全息感知、泛在連接、開放共享、融合創新的特征。全息感知是指通過RFID、傳感器等，動態獲取“發–輸–變–用”各個環節不同設備、不同用戶的狀態信息。泛在連接指通過電力專網或移動網絡將電力系統中所有設備、用戶的信息和數據全時空連接。開放共享指在統一平臺上利用智能技術對數據進行共享和管理，提高數據質量，挖掘有效信息，實現數據上下貫通，全方位實時交互。融合創新即通過不同設備、用戶，不同時空信息，對內實現全業務在線，電網安全穩定運行。對外建成智慧綜合能源服務平臺，開拓電力市場，促進電力改革。

1.3泛在電力物聯網的建設目標

發揮泛在物聯網大數據的優勢是其建設的主要目標。電力數據來源各異，包含控制、計量、監測等不同類型、不同時空尺度，實現海量數據統一分析及深度挖掘，是其首要建設目標。電力數據服務對象不同，打破數據壁壘，實現不同業務貫通是其第二階段建設目標。最終將電力數據應用于各行各業，推廣不同行業廣泛參與的商業模式是其最終建設目標。可以預見，隨著泛在電力物聯網的實現，以機器學習和深度學習為代表的大數據及人工智能技術等數據知識挖掘技術將得到廣泛應用與發展。

2泛在電力物聯網的應用前景分析

2.1數據分析

當前，數據的分析能力是基于對信息的融合與了解的基礎之上。電力數據的來源較復雜，且數據的實效性、時間的尺度各不相同，使得傳統數據分析系數不能直接應用在電力物聯網之內。另外由于電力系統建設的階段性運行的實時性特征，導致大量控制、計量、監測等歷史及實施數據在電力物聯網平臺積累，構成了泛在電力物聯網平臺多源異構數據源特點。因當前電能替代設備的市場門檻較低，泛在電力物聯網的技術應用范圍較廣，有些技術已經投入使用，但是部分功能還未投入使用，需要不斷地進行推廣。泛在電力物聯網方面的應用推廣可以有效地提升智能化水平，實現一體化的發展，加強物聯網平臺的監管，并且能夠有效推動電力物聯網的建設以及相關標準的制定。

2.2提升電網安全經濟的運行水平

當前，我國的電網存在能源分布不均勻、網架結構不合理、電網調節不足等問題。泛在電力物聯網的運用，能夠有效地解決能源分布不均的問題，促進電力系統安全穩定的運行。同時，泛在物聯網的運行可以有效地促進我國新能源的建設，使風能和太陽能等各種能源的開發和應用更加簡單。通過對電力系統數據的有效監測和分析，實現能源監控、調控一體化。結合電力物聯網的技術，對于用電系統、線路工作難以操作的環節，建立智能配電管理系統，實現對配電狀態的監測和控制。

2.3實現清潔能源的有效消納

當前，風能、電能在我國的能源中占比較低。受我國地理分布的特殊性限制，對于風能和光能不能實現有效利用。泛在電力物聯網可以運用人工智能技術，對電、光伏進行有效的預測;并且結合具體的能源條件，對分散的新能源進行集合，形成虛擬的電廠。同時通過基礎的供電效果，可以形成一定的數據模式，對于后期的電力數據資源利用以及電能的開發都有著極大的參考價值。此外對于難操作的電力環節，通過電子設備和相關身份認證，實行在線控制，以此促進人員的有效溝通，提高工作效率。總體來說，泛在電力物聯網的利用，既可以實現新能源的合理利用，對能源進行均勻分配，又能實現清潔能源的有效配置，有效促進我國新能源的發展。

2.4打造智能服務平臺

智能能源服務平臺，為用戶提供了互動交流的平臺。通過合理的商業模式和激勵政策，可在線提升用戶參與電力管理互動的主動性。通過對光伏、電動汽車等新能源的使用數據監測，可以有效地對新能源進行管理并納入到管理服務的范圍。

2.5提升電網資產管理水平

從近幾年我國各類電源交易數據報表來看，總的能源交易量高達2500億以上。數據對比顯示，傳統的電能交易量較高，而新型能源的交易電量則較少。泛在電力物聯網方面的建設和發展，將打破電力市場的發展局面，促進全方位電力市場的開放，有效促進電力系統的發展，達到穩定的電力物聯網的戰略目標，也是國家電力物聯網的趨勢所向。隨著電網規模的不斷擴大以及電力系統的智能化發展，實現電力資產的有效整合與分配，需對資產整個過程進行有效精益化的管理。傳統的設備檢查手段，主要是通過人力或者電子設備進行檢查，面對當前電力龐大的巡查任務，通過傳統的人工監測巡查是很難全覆蓋的，也增加了工作人員的工作難度。只有對電子數據和設備進行有效的分析，實現泛在電力物聯網的高效運作，才能將電力資源的采購、規劃、建設、運作進行全方位的操作和評估，實行一體化發展，同時，達到電力物聯網整體的優化配置效果。

結語

隨著人工智能水平的提升以及物聯網的發展，泛在電力物聯網方面的有效利用，其實是實現電力數據的增值服務。泛在電力物聯網的發展是基于電力系統，通過通信網、人工智能、云平臺等技術手段，實現能源的合理配置，以實現電網的經濟安全運行。同時，要對電力系統實行開放政策，促進電能供需交易的運轉。還要對電力資源的配置和運作進行有效的管理和評估，促進電力物聯網健康發展。

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