試論泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵是創(chuàng)新與互聯(lián)

劉菲

摘 要：本文對(duì)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，并對(duì)其未來發(fā)展方向進(jìn)行展望，在未來發(fā)展中應(yīng)從創(chuàng)新和互聯(lián)兩個(gè)角度著手，充分發(fā)揮5G、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、智能芯片等作用，促進(jìn)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力物聯(lián)網(wǎng);物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái);互聯(lián)

引言：在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代背景下，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸滲透到能源電力行業(yè)之中，國家電網(wǎng)緊隨時(shí)代發(fā)展潮流，創(chuàng)造性的推出“三型兩網(wǎng)”能源企業(yè)戰(zhàn)略部署，采用泛在電力物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)相結(jié)合的方式，為該項(xiàng)戰(zhàn)略實(shí)施提供充足的物質(zhì)基礎(chǔ)，使我國能源革命能夠朝著智慧化、生態(tài)化的方向發(fā)展，提早與世界接軌。

1.泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)

泛在物聯(lián)是指不受時(shí)間、地點(diǎn)、人員、物體的限制，實(shí)現(xiàn)不同物質(zhì)之間的信息互聯(lián)，泛在電力物聯(lián)則是指用戶、設(shè)備、發(fā)電企業(yè)、供應(yīng)商之間的信息互聯(lián)，物聯(lián)網(wǎng)集傳感、自動(dòng)化、通信等多種技術(shù)于一體，基本特征體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1信息全面感知

傳感器作為電力物聯(lián)網(wǎng)中的重要內(nèi)容，可根據(jù)電力行業(yè)的實(shí)際需求部署在電力設(shè)備內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)信息全面感知。在無線通信技術(shù)飛速發(fā)展下，無線傳感設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，無需網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的支撐便可靈活部署，借助自組織協(xié)作的方式構(gòu)建通信連接，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)與周圍環(huán)境信息的采集、感知和處理。

1.2通信方式靈活

傳感器可在信息傳遞之前，對(duì)信息進(jìn)行壓縮，以免因數(shù)據(jù)冗余造成通道堵塞，再將信息傳遞到網(wǎng)絡(luò)匯聚中心中，最后利用專用網(wǎng)絡(luò)降低傳遞給用戶端。同時(shí)，通信設(shè)備還可通過多跳方式進(jìn)行通信，網(wǎng)絡(luò)中的通信鏈路眾多，可有效縮短設(shè)備間的距離，提高網(wǎng)絡(luò)通信的靈活度、容錯(cuò)性。

1.3智能化程度高

在電力物聯(lián)網(wǎng)中，數(shù)據(jù)采集和傳遞屬于基本功能，遠(yuǎn)程抄表技術(shù)的誕生和應(yīng)用為電力工作者提供極大便利，可根據(jù)實(shí)際需求增設(shè)傳感器對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，智能化程度較高、擴(kuò)展較為便利[1]。

2.泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展前景

國網(wǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究院院長王繼業(yè)表示，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展關(guān)鍵在于兩點(diǎn)，一是創(chuàng)新，二是互聯(lián)，在創(chuàng)新過程中需要將社會(huì)科技、產(chǎn)業(yè)以及各種創(chuàng)新力量發(fā)動(dòng)起來協(xié)同合作，共同完成創(chuàng)新型的生態(tài)建設(shè);在互聯(lián)過程中，將整個(gè)社會(huì)與電相關(guān)的物全部聯(lián)系起來，發(fā)動(dòng)用戶、電器生產(chǎn)商等主體的廣泛參與，與電網(wǎng)一同實(shí)現(xiàn)互利共贏。

2.1智能芯片

在電力系統(tǒng)飛速發(fā)展背景下，系統(tǒng)內(nèi)部部件逐漸增加，包括計(jì)量設(shè)備、控制設(shè)備、保護(hù)設(shè)備、監(jiān)測(cè)設(shè)備等等，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，但采集設(shè)備仍然沿用傳動(dòng)工業(yè)采集裝置，在精度、可靠性等方面存在不足，影響終端設(shè)備的智能化水平。對(duì)此，智能芯片應(yīng)用而生，并在此基礎(chǔ)上研制出微型智能傳感器，具有微型化、高精度、低功耗等特征，不但使信息采集、傳遞、提取更加便利，還可通過本地邊緣計(jì)算等方式，實(shí)現(xiàn)終端智能化，完成本地自控，例如，中科院研制的“寒武紀(jì)”芯片中具有海量數(shù)據(jù)處理和計(jì)算能力，可見智能芯片的誕生和應(yīng)用將促進(jìn)終端全息感知和智能化發(fā)展。

2.2 5G技術(shù)

隨著電力數(shù)據(jù)量逐漸增加，需要一體化通信網(wǎng)絡(luò)支持，5G技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)，在不同場景下5G技術(shù)可使泛在連接問題得到妥善解決。對(duì)于智能分布式配電自動(dòng)化可選擇時(shí)延較低的URLLC切片;對(duì)于分布式電源接入等業(yè)務(wù)，可選擇mMTC海量通信接入切片;對(duì)于無人機(jī)遠(yuǎn)程巡檢、變電站智能運(yùn)行等，可選擇eMBB移動(dòng)切片;對(duì)于需要語音通話、應(yīng)急通信等，可選擇Viice語音切片。目前，5G網(wǎng)絡(luò)尚未在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，但隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，5G技術(shù)勢(shì)必成為實(shí)現(xiàn)電力物聯(lián)通信的關(guān)鍵手段[2]。

2.3物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)

電力系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)與平臺(tái)相連接，借助平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行深層挖掘和整理，從而提高電力信息的利用效率。對(duì)于一體化平臺(tái)來說，應(yīng)具備云端計(jì)算、大數(shù)據(jù)處理等多種功能，還應(yīng)具備電力系統(tǒng)故障診斷、風(fēng)光預(yù)測(cè)等技能?，F(xiàn)階段，百度“天工”智能物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、阿里link平臺(tái)等均陸續(xù)投入使用。在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的構(gòu)建方面，應(yīng)堅(jiān)持將大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算和人工智能相結(jié)合，從而真正構(gòu)建出物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

2.4智慧能源服務(wù)平臺(tái)

該平臺(tái)為電網(wǎng)和用戶之間的互動(dòng)提供了有利平臺(tái)，通過使用合理的商業(yè)模式、激勵(lì)政策激發(fā)用戶參與電力互動(dòng)的積極性，該平臺(tái)還將園區(qū)工業(yè)、智慧城市、能源企業(yè)均納入服務(wù)范圍，構(gòu)建用戶、電網(wǎng)、政府、金融機(jī)構(gòu)等多方主體協(xié)同合作的能源生態(tài)體系。

王繼業(yè)曾說，對(duì)于廣大群眾來說，與傳統(tǒng)電網(wǎng)體系相比，能源互聯(lián)網(wǎng)緊緊圍繞著用戶，面向社會(huì)開放共享，開展toc業(yè)務(wù)。泛在電力物聯(lián)與電氣之間相互感知，可使能源消耗得以節(jié)約，通過與用戶之間的互動(dòng)和智慧用電，達(dá)到節(jié)省電費(fèi)的目標(biāo);能源使用者與電網(wǎng)公司之間借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，可靈活選擇用能方式、時(shí)間和價(jià)格，參與到能源交易之中，體驗(yàn)更多的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)內(nèi)容。目前，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用已經(jīng)初見成效，平均停電時(shí)間縮短，用戶可通過掌上電力方便快捷的與電網(wǎng)互動(dòng)，電動(dòng)車可利用光伏云網(wǎng)便捷的充電，發(fā)電效率得到顯著提升。在未來的發(fā)展中，用戶將借助電力物理網(wǎng)與電網(wǎng)深入互動(dòng)，使用戶的體驗(yàn)感得到顯著提升[3]。

結(jié)論：綜上所述，目前，泛在物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新不斷進(jìn)行，在新能源、綜合能源、電動(dòng)汽車、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)等多個(gè)方面進(jìn)行模式創(chuàng)新，通過孜孜不倦的探索和研究，預(yù)計(jì)在2021年便可基本建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，為電力行業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]傅質(zhì)馨， 李瀟逸， 袁越. 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)探討[J]. 電力建設(shè)， 2019， 40（5）：1-12.

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[3]馬旭明. 淺談電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)[J]. 信息技術(shù)與信息化， 2018（11）：164-165.