泛在電力物聯網關鍵技術探討

瞿君

摘? 要：在我國，國家電網有限公司也提出了打造泛在電力物聯網的構想，預期通過物聯網的技術讓電力系統變得更加靈活，提高整體系統的感知度，從而提升電力系統在控制、調度方面的智能水平。

關鍵詞：物聯網;電力系統;關鍵型技術

中圖分類號：TP391? ? ? ? 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）29-0157-02

Abstract： In China， the State Grid Co.， Ltd. has also put forward the idea of building a ubiquitous power Internet of things， which is expected to make the power system more flexible and improve the awareness of the whole system through the technology of the Internet of things， so as to improve the intelligent level of power system in control and dispatching.

Keywords： Internet of things; power system; key technology

引言

作為可持續發展的電力系統，在未來必將為世界經濟的增長提供更具有滲透率的清潔分布式能源。而且關于電力系統在經濟層面的運行與安全管理，也因為大量分布式能源的持續接入而面臨著巨大的挑戰。物聯網技術作為新時代中蓬勃發展的核心科技，正處于勇敢應對這一挑戰的技術前沿，物聯網技術能夠通過泛在的感知技術，為電力系統帶來更為靈活的動態感知、實時通信、智能控制以及信息安全等等功能型技術，也能夠不斷的提高電力系統在運行過程中的智能控制與智能調度的能力，讓不同類型的能源實現更有效的互動，從而將電力系統從一個單純的電力傳輸媒介，轉化成具有智能化的信息一體化的基礎設備。在未來，通過泛在感知技術，我們的電力系統將變得更加安全、更加可靠、更加具有可持續性。

1 關于泛在電力物聯網的概論與理論

1.1 泛在電力物聯網的相關定義

所謂的泛在電力物聯網，通俗來講，就是任何物之間都可以通過任何人、任何時間、任何地點來進行信息互聯與交互。在泛在電力物聯網的領域中，電力用戶、電力設備、相關的電網企業及其設備，還有發電企業、發電設備、電力供應商、供應設備、以及人與物之間都可以進行相互之間的信息互聯與交互。

泛在電力物聯網其實就是物聯網技術在電力系統中的專業應用，換言之，也就是將物聯網技術應用到電力系統中，因此其技術的本質就是實現了多種多樣信息傳感設備與通信類資源的一種共享，并且通過泛在電力物聯網技術能夠讓具備物理概念的實體，擁有自我標識、動態感知以及智能處理信息的能力。

而擁有了能夠讓物理實體之間相互感知以及反饋控制的能力之后，就可以形成更加具有智能化的電力生產系統，也能夠在未來讓我們的生活更具體系化。

1.2 泛在電力物聯網的基礎特征

泛在電力物聯網是搭建在電網實體以及通信技術之上的，它所實現的是物理實體之間的互聯、打破時空界限的信息互聯以及在商業的資源互聯。因此，泛在電力物聯網的特點主要是：具備了全息感知的能力;可以進行泛在的連接;實物之間的資源信息彼此都是開放共享的;能夠將不同領域的技術進行融合創新。而這些技術相互作用，彼此合作，最終將搭建出一個穩定的智慧型綜合能源服務平臺，這對電力市場的開拓、電力系統的技術改革都將起到極大的推動作用。而泛在電力物聯網也擁有著特有的數據平臺標準，正是這些數據標準在潛移默化中規范著泛在電力物聯網的發展，如表1所示：

2 關于泛在電力物聯網中所涉及到的關鍵性技術

智能電網是泛在物聯網的發展基礎，而智能電網的核心就是構建出一個具備了智能判斷以及擁有自我適應調節的多種能源、分布式管理的綜合網路系統。該系統的技術本質就是實現不同能源之間的替代以及兼容。

而泛在電力物聯網關鍵技術的融合，讓其應用范圍得到了極大的擴展，在諸多的能源開發層面都能提供技術性的幫助。如圖1所示。

通過這些應用，海量的電力信息在泛在電力物聯網中變得更加的可靠、更加高效。從技術層面而言，泛在電力物聯網主要包含了四大要素，分別為：（1）對海量的電力數據進行采集與終端智能化;（2）對海量的電力數據進行相應

的傳輸;（3）將海量的電力數據進行一體化的管理與智能

分析;（4）將電力信息進行綜合的應用。而這些核心要素對應的關鍵型技術就是我們在日常生活也會有所接觸的智能芯片、現代的通信技術、物聯網平臺技術。下面，本文將針對智能芯片進行詳細的說明：

2.1 泛在電力物聯網關鍵技術之智能芯片

在電力系統發展的進程中，計量、變換、保護、控制、監測以及用電等設備在被不斷的接入到電力系統中，而這些不同的設備在運行過程中產生了大量的數據，而在現場數據采集的專業領域中，有些設備仍舊是基于傳統的工業采集裝置，故而無法很好的保障其數據的安全性，而采集到的數據也存在精度較低的問題，這也使得終端的設備無法很好的實現智能化。而針對這一問題，目前可以借助于智能芯片技術中的微型智能傳感以及智能化終端來解決，智能芯片所具備的高精度、低能耗、微型化以及智能運算的功能將對設備的信息進行完整的采集提取以及傳輸，而智能芯片也能夠通過本地的邊緣運算技術來對終端設備進行智能化，從而達到本地化的自我控制。這樣一來，就徹底打破了傳統設備具備遙測功能而不具備遙控能力的尷尬局面。

在當代科技中，谷歌所研發的Edge TPU芯片以及我國中科院所研發的“寒武紀”芯片都可以進行海量的數據處理，以及邊緣計算，而這意味著智能芯片不斷的推進終端設備的全息動態感知以及智能化功能。

2.2 關于泛在電力物聯網設備的創新與研發

對于泛在電力物聯網而言，首要任務就是將信息感知功能有效的發揮出來，換言之，就是需要將不同的傳感設備部署在不同的目標區域中，對不同的人或者實物進行對應的實時感知。但是因為電力系統本身的規模實在是過于的龐大，且結構也十分的復雜，因此需要部署的傳感設備數量就比較多。基于這樣的情況，就需要將傳感設備進行簡化，而且關于傳感設備的成本也需要進一步的控制，盡可能的降低其功能上的消耗以及高度的集中化，同時要充分利用無線通信功能，以此來減少線路之類的基礎網路架構的部署需求量。只有這樣，才能夠有效的控制電力系統物聯網在構建階段的成本與困難，從而實現諸多物聯網設備與電力系統之間的無縫銜接集成。

而且，基于一些特定的應用場景，某些傳感器還需要實現小型化、微型化，以便能夠直接放置在電力設備的內部，甚至在技術層面，這些傳感器還需要考慮到電磁兼容等等。因此，泛在電力物聯網是需要結合實際應用來進行深層次的技術創新與改良的。

3 結束語

在我國大力提倡發展泛在電力物聯網技術的背景下，本文只是對泛在電力物聯網的概論以及關鍵性技術進行了簡要的說明，對于該技術的應用層還有許多內容未能進行詳細的分析。但是在我國，泛在電力物聯網技術的發展無疑是備受關注的，一直以來，我國在能源類互聯網的發展方向都追求“堅強”與“智能”并重，二者之間也一直都是相互促進的，因此，在未來，我國的泛在電力物聯網與智能電網之間勢必會形成融合發展的局面，而它們之間的融合也必將形成較為強大的價值平臺，同時也為更多新科技的發展提供了基礎條件，相信在不久的將來，我國一定能夠搭建出一個能源、業務、數據三體合一的智能化能源網絡平臺。

參考文獻：

[1]佚名.泛在電力物聯網在智能配電系統應用綜述及展望[J].電力建設，2019，40（6）：1-12.

[2]佚名.泛在電力物聯網關鍵技術探討[J].電力建設，2019，40（5）：1-12.

[3]佚名.電力物聯網傳感器技術在電力設備在線監測中的應用[J].云南電力技術，2018，46（4）：13-14.

[4]基于物聯網的電網智能節能量測量方法及實現[C]//數字中國能源互聯——2018電力行業信息化年會論文集，2018.

[5]王思齊.基于物聯網的智能電網監控系統研究[J].電源技術，2018，42（1）：125-127.