探析泛在電力物聯網在電力系統中的應用

王佳樂 史文婕 史志強 漆偉 燕藝謀

摘要：在電力行業迅速發展、用電量持續增多、電力企業競爭日趨激烈、科技迅速發展的基礎上，形成了泛在電力物聯網這一新型技術。將泛在電力物聯網與電力系統融合起來，可提高電網智能化、現代化水平，推動電力行業穩定發展。本文分析了泛在電力物聯網及其作用，探析了泛在電力物聯網在電力系統中的應用。

關鍵詞：電力系統;泛在電力物聯網;應用

隨著科技的發展，生產、生活中對電能需求量增高，雖然電網建設規模不斷擴大，但是電力企業供電壓力也在不斷增高m在電力市場逐漸開放的同時，輸配電價格降低，電力企業之間的競爭日益激烈。網絡技術、人工智能技術等科技的發展，對推動電力新形態發展十分重要。電力企業需積極引進先進技術、優化企業運營模式，以推動企業健康發展。

一、泛在電力物聯網及其作用

泛在電力物聯網，即將移動互聯網、人工智能技術等現代化信息技術與通信技術和電力系統融合起來，保證電力系統可實現人機交互功能，提高電力系統智能化、現代化水平[2]。通過泛在電力物聯網，可實現電網企業用戶和其設備、電力用戶和其設備、供應商和其設備的連接，形成統一、完整的平臺，實現數據信息的實時共享。

在我國電力市場化改革逐漸深入的同時，我國電力行業發展中面臨以下問題‘首先，電網形態變化較大。其次，電網企業發展遭遇瓶頸。最后，社會經濟發展變化。以電網為中心，建立泛在電力物聯網，可充分發揮平臺作用，推動電力行業穩定發展。泛在電力物聯網可將泛在感知、可靠通信、高性能信息處理等功能與電網各個環節融入起來，以提高電力系統運行穩定性及安全性。

二、泛在電力物聯網在電力系統中的應用

（一）基于數據奠定服務基礎

電力企業在建設泛在電力物聯網時，需充分利用先進技術挖掘海量電力系統數據中有價值的信息。泛在電力物聯網可采集變電站、輸電線路、用電信息等數據信息，基于能源互聯網信息通信理論、通信原理與圖論等，對數據進行合理處理，為電力系統運行、協調規劃奠定基礎。為實現采集數據的目標，需在電力系統各環節配置兼容功能良好的感應設備，利用此設備感知、測量、監控關鍵電力設備運行情況，為電力企業管理工作奠定堅實基礎[3]。在信息技術、通信技術持續發展的同時，網絡通信速度將逐漸增高，為實現數據實時、高速傳輸奠定基礎。在4G/5G網絡中融入邊緣計算技術后，可提升數據處理速度，資源共享速度，提升網絡構架完整性及穩定性。電力企業可通過建立包含電力衛星、無線專網、骨干網在內的多層次電力通信網絡，可滿足電力企業網絡信息交互需要，最終實現泛在化連接目的。邊緣計算技術、云計算技術的融合，可提升數據處理速度及處理準確度，實現用戶與電網、用戶與用戶實施交互信息。電力企業在建立數據服務、數據傳輸平臺后，可充分挖掘有價值的信息，并形成新的業務，比如：數據租賃。金融行業、科研機構可能需要分析電力行業數據，泛在電力物聯網可實現多行業信息共享，這對推動相關行業發展具有重要意義。

（二）建立經濟、安全電網

電力企業可依據機器學習方法、已采集到的數據信息，研究、構建新能源一負荷實時監測及功率預測系統，優化構建電力調度系統。依據泛在電力物聯網采集到的電力設備實時數據、電力設備狀態自動診斷技術，了解電力設備運行情況，科學制定電力設備及電力系統檢修方案，提升電力設備運行穩定性及安全性，保證供電系統運行可靠性。電力企業可基于泛在電力物聯網的人機交互功能建立智能配電管理系統，從而實現現場作業線上化功能。通過智能配電管理系統，可縮減工作程序、降低人力資源需求量，這對提升電力企業運行效率十分重要。泛在電力物聯網是時空交互型網絡，源、網、荷等都是泛在電力物聯網參與方，因而電力企業需做好能源資源多目標優化工作，在滿足電能供需需求的同時，充分考慮成本、效率等方面因素。通過對數據信息的分析及整理，可了解泛在物聯網節點特點、各泛在物聯網節點之間的聯系，利用優化模型分析、解決資源優化問題，以提高供電服務質量。

在電力系統中應用泛在電力物聯網，不僅可保證電力系統安全性、經濟性，還可改變電力企業與客戶溝通方式。基于泛在電力互聯網構建智慧能源服務平臺，可提升電力企業內部運行效率，落實線上登記、線上管理及自動檢查等功能;同時，可實現實時采集、記錄電力培訓信息，提高供電服務安全性;轉變商業模式、擴展服務范圍，為用戶提供安全、穩定供電服務。

（三）促進新能源消納

在人類社會持續發展中，形成了能源產生、消費、傳輸環節。近幾年，供電網中分布式電源建設數量在逐漸增多，風能、太陽能資源具有間歇性、隨機性等特征，因而其將影響電網運行穩定性及安全性。電力企業建立、推廣泛在電力物聯網，將為提升供電網運行穩定性、擴展新能源消納方式提供依據。充分利用人工智能技術，可預估新能源短期內發電量，提升電力調度工作效率及質量;利用人工智能技術，可加強異質能源之間的信息溝通，充分發揮不同能源的優勢，提升電力系統運行穩定性及安全性，提高風電、光伏發電穩定性，最終實現充分利用自然資源的目標;利用數據交互，對配電網進行重建，對規避棄風棄光問題有利;合理、科學的市場競爭，對規范用戶用電行為有利;利用儲能設備，可降低電網消納壓力。

三、結語

總而言之，泛在電力物聯網在應用中主要涉及數據服務、電網經濟安全運行、新能源消納這幾個方面。現階段，泛在電力物聯網在數據共享、信息安全、基礎設施建設等方面仍存在一定不足。我們需加強對泛在電力物聯網理論及技術的研究，積極推廣泛在電力物聯網，以提高電力系統運行穩定性及安全性，推動電力企業穩定發展。

參考文獻：

[1]鄭曉慶，應站煌，汪強，etal.面向泛在電力物聯網的無線通信接入技術[J].電力建設，2019，40（11）：16-23.

[2]張彩友，鄒暉，馮正偉，等.500kV變電站泛在電力物聯網應用技術研究[J].浙江電力，2019（8）：17-22.

[3]胡畔，周鯤鵬，王作維，等.泛在電力物聯網發展建議及關鍵技術展望[J].湖北電力，2019，43（1）：1-9.