泛在電力物聯網規劃與發展分析

藺鵬忠 藺鵬偉

摘要：泛在電力物聯網作為一種智能化服務系統，是主動式配電網的高級表現。在闡述泛在電力物聯網基本含義及其架構的基礎上，根據國家電網公司的戰略安排指導，對泛在電力物聯網發展進行趨勢分析并提出建設性意見。

關鍵詞：泛在電力物聯網;含義;架構;發展;建議

中圖分類號：TM76? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2019）05-0082-02

泛在電力物聯網即將物聯網、人工智能等現代化信息處理及通信技術應用到電力系統的各環節，實現電力系統各環節實時互聯、高效交互，且具有態勢感知能力強、信息處理速度快、應用便捷靈活等特征的智能化服務系統。

1 泛在電力物聯網的含義

通俗來說，泛在電力物聯網的本質是一個物聯網。物聯網是把人與物、物與物相連的一張大網，如用手機控制家里的電視、空調、馬桶等就是物聯網的一種應用。電力物聯網是把電力系統里的各種設備、電力企業和用戶相連形成的一個網，而所謂的“泛在”就是“無所不包、無所不在”的意思。

以用手機交電費為例，人們之所以可以如此方便地交電費，就是因為物聯網實現了手機與智能電表互聯互通。這只是泛在電力物聯網在用電側的應用。未來的泛在網絡更大的想象空間是在配用電側，它將是主動式配電網的高級表現，能夠實現分布式發電（DG）與智能用電的完美結合，網絡中無處不在的感知技術與多層次計算能力將解決“電從哪里來”“來電是否清潔”的問題，這也將是對能源互聯網概念的詮釋。

事實上，“泛在網”有能力做到發、輸、配、用等電力環節的全覆蓋，其在配用電側有更多的表現是因為發、輸電側的智能化水平比配用電成熟。相對發、輸環節而言，配用電環節的體量更大、影響更深、覆蓋范圍更廣，兩者之間類似人體的主動脈與毛細血管之間的關系。但就“泛在”的概念而言，打通電力這個商品的全壽命周期，運用技術手段實現能源生產、輸送、消費的安全性與經濟性，才是未來能源革命的方向。

2 泛在電力物聯網與能源互聯網的關系

堅強智能電網和泛在電力物聯網有機組合構成能源互聯網。其中，堅強智能電網較多應用于發、輸電環節，尤其在特高壓建設和新能源（風、光等）建設方面;而泛在電力物聯網側重在電力需求側，旨在整合利用大數據、云計算、物聯網、移動互聯網、人工智能等先進信息通信技術，更好地滿足用戶對能源的多種需求。

3 泛在電力物聯網建設戰略安排

泛在電力物聯網未來的建設節奏分為兩步：一是到2021年達到網絡的初步建成，實現業務數據的基本貫通，以及對物聯管理的統一;二是到2024年完成網絡的全面工作，全面實現數據的物聯運行與管理。

全部建成后，泛在電力物聯網將會成為接入設備最多的物聯網生態圈。據有關研究統計預測：目前國網系統接入的終端設備超過了5.0億只（包括電表4.5億只、其他設備幾千萬臺）。根據國網規劃，2025年接入終端設備將超過10.0億只，2030年將達到20.0億只。2019年是我國電力信息化投資的元年，預計2019—2021年，國網在電力信息化上的投資將分別達到300億元、500億元、600億元，如此大規模的投資將會帶動整個產業的高速增長，每個環節都將迎來周期性的成長機會。同時，作為一種戰略驅動的能源革命，泛在電力物聯網也將引發電網裝備與規劃設計思路進行迭代更新。

4 泛在電力物聯網的架構

作為一種物聯網，泛在電力物聯網包含感知層、平臺層、網絡層、應用層這4層結構。整個產業鏈可以簡單概括為“云—管—邊—端—芯”，即云端、通信網、邊緣計算、終端信息收集器（傳感器、RFID等）、人工智能。“管”是“端”和“云”之間的一條數據紐帶，利用科學算法實現網絡綜合管理和快速調用，在云端進行各類型通訊信號的高效整合，快速拉升網絡服務能力，以滿足物聯網在配電業務應用中所需的條件，即數量大、類型多的接入端口、高效靈活的調取方式、穩定可靠的工作特性。此外，衛星和5G技術形成的信息傳輸系統將成為泛在網絡實現的關鍵力量，信息的傳輸速度與流量是泛在網絡的技術保證。

5 泛在電力物聯網的發展邏輯

在增量配網試點和配售電側改革不斷深入的背景下和國網新一代領導層逐步穩定之際，提出泛在電力物聯網概念，是主動出擊開拓新方向的求變之舉，是國網今后工作的“發力點”。

國網未來將建設電力互聯網發展與互聯網經濟相關的新業態，包括清潔能源、高端制造、智慧人居空間、智能化管理城市等新業務。泛在電力物聯網內生的邏輯勢必會向智慧小區及智慧城市整體能源解決方案、智慧交通整體能源供給方案、智慧能源套餐及交易模式、用戶能效分析及用戶畫像、智能家居與用能管理等方面延伸。非傳統領域的新業態已經和傳統電網業務處于同等重要的地位。國家電網雖然沉淀了大量的高素質人才，但目前其競爭優勢主要還是來自于壟斷，科技公司的形象在公眾心中還沒有建立起來，電力用戶期待獲得更多的知情權和參與感，如得到用電診斷、科學用電方案、差異化電價信息等增值服務。在前有堵截、后有追兵的行業背景下，要建成世界一流的能源互聯網企業，必須深刻改變用戶習慣，讓用戶的體驗感不斷增強，通過萬物互聯的理念來加強與用戶之間的粘性，才能進一步贏得發展的先機。

6 泛在電力物聯網建設的建議

電網的發展升級亟待物聯網技術的深度參與，然而物聯網作為一項前沿技術尚有諸多難題需要解決：在態勢感知方面，現有傳感器的識別能力和復雜環境下的可靠性不足;大量數據及時傳輸問題和無線傳輸安全問題均沒有普適性的解決方案。物聯網產業當前發展提出的新概念多、喊出的口號多、實際產品落地少。這主要是由于現有硬件水平和經濟適用性問題尚未有效解決，整個行業處于“摸著石頭過河”的階段，對于電網建設來說，應在這樣一個萌芽階段及時制定遠期規劃，科學規范引導物聯網在電網中的發展，有效避免重復性建設。

泛在電力物聯網的建設不是一蹴而就的，需要在探索實踐中不斷試錯來改善更新，這必將是一個漫長的過程，在培養用戶習慣、調整路徑依賴等非技術層面工作上尤其如此。因此，在傳統配電網向泛在電力物聯網過渡的過程中，秉承一致的發展原則與規范的技術標準對于整個電網的統籌規劃建設至關重要，只有這樣才能在技術上一脈相承、在用戶習慣上始終如一、在工程建設上精益高效，短期內規范產業積極向好發展，長期上確保與國網一號文精神高度一致，為智能堅強大電網建設保駕護航。

參考文獻

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Analysis on Planning and Development of Ubiquitous IOTIPS

LIN Pengzhong， LIN Pengwei

（State Grid Gannan Power Supply Company， Gannan Gansu 747000， China）

Abstract： As an intelligent service system， the ubiquitous IOTIPS is the advanced performance of active distribution network. On the basis of expounding the basic meaning and structure of ubiquitous IOTIPS， and according to the strategic arrangement and guidance of state grid corporation of China， this paper analyzes the development trend of IOTIPS and puts forward constructive suggestions.

Key words： ubiquitous IOTIPS; implication; structure; development; suggestion