泛在電力物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施策略研究

甘慧婷 吳秀美 王佳萍 陳威

摘 ?要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，推動(dòng)了我國電力領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展。隨著能源短缺和環(huán)境污染問題日益凸顯，電力系統(tǒng)正在面臨前所未有的挑戰(zhàn)。為實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，就要在電力系統(tǒng)中接入大量的分布式能源，實(shí)現(xiàn)對清潔能源的充分利用。這一趨勢將會(huì)驅(qū)動(dòng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)得到迅速發(fā)展，使電力系統(tǒng)運(yùn)行更加安全可靠。本文就泛在電力物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施策略展開探討。

關(guān)鍵詞：電力;物聯(lián)網(wǎng);實(shí)施策略

引言

結(jié)合泛在物聯(lián)技術(shù)將現(xiàn)有電力系統(tǒng)建設(shè)成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是未來電力能源體系的發(fā)展趨勢，也是當(dāng)前階段國家電網(wǎng)最緊迫、最重要的任務(wù)，而泛在電力物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施策略的研究，能夠提升其安全防護(hù)技術(shù)，能夠促使其發(fā)展朝著繁盛的方向前進(jìn)。

1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)特點(diǎn)

1.1全面感知信息，實(shí)現(xiàn)迅速組網(wǎng)

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行全面的感知，還可以實(shí)現(xiàn)迅速組網(wǎng)，方便靈活。在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器能夠及時(shí)響應(yīng)需求，實(shí)現(xiàn)感知。通常會(huì)將無線傳感設(shè)備進(jìn)行部署，無需借助固定設(shè)施，就可以迅速進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)通信，對系統(tǒng)周邊環(huán)境和每個(gè)環(huán)節(jié)的信息進(jìn)行采集和處理。由于電力系統(tǒng)十分復(fù)雜，因此，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)對信息的全面感知功能更顯得尤為必要。

1.2可拓展性強(qiáng)、智能化程度高

作為泛在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的一項(xiàng)基本的功能，數(shù)據(jù)信息的采集和傳遞具有非常重要的意義。例如在電力行業(yè)中遠(yuǎn)程抄表技術(shù)，就是采用了信息采集與傳遞的功能。結(jié)合這項(xiàng)技術(shù)，對于電力工作人員來說也是一個(gè)福祉，電力工作人員可以根據(jù)應(yīng)用的需求來對聲音和視頻信息進(jìn)行傳遞，有效的遠(yuǎn)程控制電網(wǎng)數(shù)據(jù)的變動(dòng)，各種各樣的傳感器都能及時(shí)的獲取數(shù)據(jù)，并且將數(shù)據(jù)傳遞給用戶。視頻傳感器和聲音傳感器屬于一類，可以獲得電網(wǎng)的運(yùn)行情況，溫濕度傳感器和壓力傳感器可以獲得實(shí)時(shí)的氣象情況，防備惡劣環(huán)境突然到來，對電網(wǎng)造成嚴(yán)重的影響。

2泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1一體化數(shù)據(jù)平臺(tái)

在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中，要注意構(gòu)建完善一體化數(shù)據(jù)平臺(tái)，充分融入大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和人工智能技術(shù)，將電力系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)接入到這一平臺(tái)之中，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的有效挖掘和利用。在一體化數(shù)據(jù)平臺(tái)中，要對故障進(jìn)行及時(shí)、有效的診斷，同時(shí)，還要對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對信息開展高效管理。常見的一體化數(shù)據(jù)平臺(tái)有移動(dòng)OneNET物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、阿里L(fēng)INK物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，這二大平臺(tái)均能夠展示出比較完善的功能。其中，阿里L(fēng)INK打造出第一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)小鎮(zhèn)，將物聯(lián)網(wǎng)與城市管理相結(jié)合，確保城市多個(gè)項(xiàng)目得到在線管理。

2.2 5G與LPWA

海量電力數(shù)據(jù)的傳遞需要一體化的通信網(wǎng)絡(luò)。電力系統(tǒng)地域分布廣泛，往往涉及高山、森林、冰原等繁雜條件，導(dǎo)致通訊體系無法覆蓋所有區(qū)域，現(xiàn)場信息無法傳播。當(dāng)前階段的物聯(lián)網(wǎng)有兩類主要技術(shù)，其一是建立在電力載波與以太網(wǎng)基礎(chǔ)上的有線信息技術(shù)，其二是建立在低耗能廣域網(wǎng)和5G基礎(chǔ)上的無線信息技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)中，泛具有分布范圍廣，采集頻率小、連接困難、部分地區(qū)不容易供應(yīng)電能的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的信息通訊技術(shù)無法適用，為此建立在無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的通訊技術(shù)是達(dá)成泛在物聯(lián)網(wǎng)通訊的主要手段。5G被視為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)。基于不同場景的5G切片網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)被認(rèn)為是解決電力系統(tǒng)全息感知、泛在連接的關(guān)鍵所在。對于智能分布式配電自動(dòng)化、毫秒級精準(zhǔn)負(fù)荷控制等控制類業(yè)務(wù)，可以選擇具有超低時(shí)延的URLLC切片;對于海量用電信息采集、智能汽車充電站，增強(qiáng)移動(dòng)帶寬切片;對于需要語音信息的調(diào)度電話、管理電話、應(yīng)急通信等，可以選擇具有高安全、高可靠、高接通率和高清通話質(zhì)量保障的為Voice語音切片。針對不同的應(yīng)用場景，5G切片網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以選擇不同的切片，在5G網(wǎng)絡(luò)通道上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，并接入同樣的5G數(shù)據(jù)平臺(tái)，必將成為實(shí)現(xiàn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)通信的主要手段。

2.3優(yōu)化傳感器功能，改進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，對于傳感器設(shè)計(jì)也正在邁向新的階段。由于傳感器需要明確需求，再對信息進(jìn)行感知，因此，物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)與應(yīng)用也需要圍繞需求進(jìn)行，結(jié)合電力系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保環(huán)境滿足新型傳感器的需求。傳感器需要耗費(fèi)許多能量，應(yīng)對復(fù)雜的環(huán)境，這就需要應(yīng)用高效電源管理技術(shù)提高傳感器的性能，使其可以充分適應(yīng)接踵而至的變化。為確保電源得到合理管理，可以使用低精度傳感器模塊陣列和后續(xù)的數(shù)據(jù)融合來生成高精度信息，或者利用數(shù)字電路對傳感器的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，便于降低功率，減少能耗。為延長物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的使用壽命，實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)利用，可以設(shè)置繼承能量收集系統(tǒng)，這樣就可以豐富物聯(lián)網(wǎng)的功能，使相關(guān)設(shè)備能夠全面、隨時(shí)感知信息，提供更加便捷的服務(wù)。

3電力物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施策略

3.1提高信息準(zhǔn)確性及安全性問題

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)過程中必然需要收集并分析海量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)涉及范圍廣，關(guān)系到我國公民的各種信息，無論是從國防還是其他方面來說，防止信息外泄都是最重要的問題，具備安全可靠的信息防護(hù)系統(tǒng)是必要條件。

3.2打造智慧能源的服務(wù)平臺(tái)

智能能源服務(wù)平臺(tái)為網(wǎng)格以及用戶提供了一個(gè)交互式平臺(tái)。利用合理的商業(yè)模式與激勵(lì)政策提升用戶參與電力互動(dòng)的積極性，通過電動(dòng)汽車參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻對用戶進(jìn)行電價(jià)補(bǔ)償，通過智慧能源服務(wù)平臺(tái)將傳統(tǒng)能源企業(yè)、園區(qū)工業(yè)、智慧城市、新興企業(yè)全部納入服務(wù)范圍，通過電動(dòng)汽車網(wǎng)絡(luò)，光伏云網(wǎng)絡(luò)，終端邊緣計(jì)算等技術(shù)，提供新的能源服務(wù)，如互聯(lián)網(wǎng)金融，大數(shù)據(jù)運(yùn)營以及在線供應(yīng)鏈融資，超越基本供電服務(wù)。從而建成涵蓋發(fā)電運(yùn)營、電網(wǎng)、政府、金融機(jī)構(gòu)、第三方投資、用戶、裝置制造等在內(nèi)的能源生態(tài)體系。

3.3實(shí)現(xiàn)對清潔能源的利用

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用的過程中，可以克服現(xiàn)階段能源短缺的問題，積極推進(jìn)清潔能源的應(yīng)用，對環(huán)境形成保護(hù)，避免造成環(huán)境污染。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)能夠充分利用其對信息的感知功能與人工智能技術(shù)，及時(shí)對各種清潔能源進(jìn)行預(yù)測，采取有效的激勵(lì)措施，這樣就可以激發(fā)用戶主動(dòng)參與到清潔能源利用之中。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中的分布式新能源能夠建立虛擬電廠，發(fā)揮出這一類型能源的作用，減少因電網(wǎng)運(yùn)行造成的能源消耗，并實(shí)現(xiàn)跨區(qū)協(xié)調(diào)。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)可以促進(jìn)各地區(qū)重視對清潔能源的利用，因此擁有廣泛的發(fā)展前景。

結(jié)語

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)擁有廣泛的發(fā)展前景，既可以降低電網(wǎng)的運(yùn)行成本，優(yōu)化系統(tǒng)的功能，還可以實(shí)現(xiàn)對清潔能源的利用。總之，要了解泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)，加大研發(fā)力度，使其造福電力行業(yè)，造福人民。

參考文獻(xiàn)

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