泛在電力物聯網關鍵技術

【摘 要】泛在電力物聯網，是充分利用先進的、智能化的“大云物移智”等信息通信新技術，為實現電力系統各環節互聯、人機交互、狀態全面感知、信息高效處理，與新一代電力系統深度融合和相互滲透，實現電力生產與消費各環節實時在線連接，將現有的電力系統轉變為更高效、更安全、更可靠、更具彈性和可持續性的智能網絡化電力能源系統。因此，本文對泛在電力物聯網的概念特點、關鍵技術及應用前景等方面做了簡要的分析。

【關鍵詞】泛在電力物聯網;關鍵技術

一、引言

近年來，隨著社會經濟的迅猛發展及能源需求的日益增長，能源供應的壓力不斷增大。同時，大量煤炭、石油等非清潔能源的使用所帶來的環境污染問題也日益嚴重。因此，未來的電力系統必然將為可持續的全球經濟增長提供高滲透率的清潔分布式能源。大量分布式能源的不斷接入給電力系統的經濟運行和安全管理提出了前所未有的挑戰。物聯網技術正處于應對這一挑戰的最前沿，它可以通過泛在的感知技術賦予電力系統動態的靈活感知、實時通信、智能控制和可靠的信息安全等能力，不斷提升電網運行控制和調度的智能化水平，持續深入提高各種類型能源之間的互動能力，從而使電網從單純的電力傳輸網絡向智能能源信息一體化基礎設施擴展，將現有的電力系統轉變為更高效、更安全、更可靠、更具彈性和可持續性的智能網絡化電力能源系統。

二、泛在電力物聯網的概念及特點

（一）泛在電力物聯網的概念

泛在電力物聯網是指充分應用“大云物移智”等現代化信息通信技術，實現電力系統各個環節萬物互聯、人機交互，具有狀態全面感知，信息高效處理，應用更加靈活等特征的智慧服務系統。泛在電力物聯網是電網公司具有智慧化、多元化、生態化特征的“第二張網”，與電網公司堅強智能電網相輔相成、融合發展，二者協同并進形成強大平臺構成能源流、業務流、數據流“三流合一”的能源互聯網。

（二）泛在電力物聯網的特點

泛在電力物聯網具有全息感知、泛在連接、開放共享、融合創新的特點。全息感知是指電網各環節設備與用戶狀態的全面感知和業務全面穿透。泛在連接是指實現電網設備、用戶及數據的全時空泛在連接。開放共享是指電網數據價值的共享融通，為能源行業和市場主體發展創造共享平臺。融合創新是指泛在電力物聯網和堅強智能電網深度融合，生產者和消費者共同參與電網業務創新，支撐電網公司創造更高水平價值。

三、泛在電力物聯網的關鍵技術

（一）新型物聯網設備的設計與研發

實現信息感知是構建泛在電力物聯網的首要任務，這需要將各種傳感設備部署于各個目標區域以對不同的人或物進行實時感知。由于電力系統的規模龐大、結構復雜，因此需要部署成千上萬個傳感設備。這就要求進一步實現傳感設備的簡單化、低成本、低功耗和高度集成化，同時應當封裝無線通信功能以減少布線等網絡基礎架構的部署，以大幅度降低電力物聯網構建的成本和難度，便于實現眾多的物聯網設備與電力系統的無縫集成。由于有些傳感器甚至直接置于電力設備內部，因此還需要進一步實現傳感設備的小型化、微型化，以及需要考慮電磁兼容技術等。目前，一些新型傳感器的設計和研發可為電力物聯網的發展提供很多有益的參考，如：仿生學傳感器、納米材料傳感器、生物芯片等。

（二）大數據分析

泛在電力物聯網建設需加快構建能源大數據分析平臺，利用數據挖掘、數據建模、模擬仿真、數據關聯分析等技術，推動大數據在能源領域的深化應用，提升大數據技術融合、業務融合、數據融合能力，有效輔助政府決策和促進行業協同發展。隨著能源互聯網的大力推進，能源管理將以能源互聯網為基礎，以電能為支撐，綜合冷、熱、電、熱水等多種分布式能源，構建“源-網-荷”互動的區域型能源互聯網絡的需求迫切，能源大數據分析平臺的構建可推動數據共享融通，實現能源協調控制和綜合能效管理，促進能源行業協同創新發展。

泛在電力物聯網

四、泛在電力物聯網應用前景

（一）保障電網安全運行

泛在電力物聯網建設和發展可有效解決現階段我國的電力存在能源分布不平衡、電網結構不合理、調節能力差等問題。一方面，利用數據共享和大數據分析等先進手段，依托運檢智能分析決策系統，推動電網運維檢修高度數據化和智能化，實現電網設備實時監測、主動預警、智能巡查、優化控制及高效管理。另一方面，對風能、太陽能、負荷進行實時監測，建立電力能源統一調控系統，提高電網靈活性和調節能力。此外，泛在電力物聯網實物ID深化應用，可實現電網設備規劃設計、采購、建設、運行等全環節、上下游信息貫通，提高精益化管理水平，保障電網安全經濟運行。

（二）智能化物聯網平臺技術

建設泛在電力物聯網就是要保證電力大數據治理水平的持續提升，實現電力大數據共享與開放過程中的安全管控;實現面向行業內外的跨領域智能分析應用水平的提升;實現大數據應用組件與分析探索成果的開放與共享。因此，物聯管理中心應當以“云霧協同”為架構，提高數據融通和高效處理能力;掌握圖數據庫和圖計算核心技術，研發高可靠的電網圖數據庫軟件系統和高性能的電網拓撲分析系統;通過圖計算、時序數據處理和知識圖譜構建技術，解決現有應用系統實時響應能力不足和數據割裂問題，實現用戶資產管理鏈條的全景可視化，支撐公司輕量化資產管理與系統運行;最終實現“一平臺、一系統、多場景、微應用”。

五、結語

泛在電力物聯網的建設，其最終目的是為了實現建設世界一流能源互聯網企業的目標追求。泛在電力物聯網建設任重道遠，需要突破智能化終端、通信網優化、大數據分析等多項關鍵技術及重點任務。能源互聯網的構成，需要堅強智能電網與泛在電力物聯網“兩網”的深入融合，因此泛在電力物聯網的建設不可或缺。泛在電力物聯網，利用“大云物移智”技術，促進能源的多元化、清潔化、綜合化發展，從而實現用能、運維成本不斷降低，更好地滿足用戶對多種用能的需求。

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作者簡介：蘇銘晗（1998-），男，漢族，吉林省延邊朝鮮族自治州人，大連東軟信息學院計算機與軟件學院物聯網工程專業，研究方向：人工智能。