智慧綜合能源服務平臺泛在接入方案研究

聞韜 劉亞

摘要：隨著時代的快速發展，深化推進綜合能源服務，為智慧城市建設提供整體解決方案，研發了智慧能源綜合服務平臺并進行了探索。

關鍵詞：智慧綜合能源;服務平臺;泛接入方案研究

引言

綜合能源服務平臺主要用于為用戶提供綜合性能源服務，提高能源利用率，在保證能源供給的同時實現節能。園區作為一個獨立的區域，便于實現多種能源的采集和控制，綜合能源服務平臺在園區能源規劃中得到大量應用。例如某省電力勘測設計院有限公司開發并使用了綜合能源“定制園”平臺。綜合能源服務平臺采取租用運營商無線公網的方式接入前端采集的能源數據。運營商無線公網通信網絡發生擁塞時無法保障重要生產業務數據的及時準確傳輸，特別是在假日，網絡負載達到峰值，網絡被阻塞，信息無法順利發送，無法在時間內收發有用的信息。無線公網面向公眾用戶，綜合能源服務平臺的業務數據與公眾通信業務數據承載于共同的信道上，數據安全存在隱藏的危險。因此目前亟需解決數據傳輸的可靠性和安全性，迫切需要更完善的接入方案來解決采集數據的傳輸問題。

1智慧綜合能源服務平臺技術架構

智慧綜合能源服務平臺是依據國網“三型兩網”發展戰略，在傳統綜合能源服務平臺的基礎上融入泛在電力物聯網的建設思路，集能源監控、能源分析、能源管理、能源服務、能源交易等多種應用，貫穿能源產業服務全過程的基礎服務平臺。①智慧綜合能源服務平臺的感知層。感知層主要為水表、電表、天然氣表等智能表計，要求具備基本的通信接口，實現能源信息標準化采集與智能控制。感知層負責感知外界信息和響應上層指令，是智慧綜合能源服務平臺的基礎，利用傳感器、信號采集設備等在內的各種手段，采集水、電、氣、熱、冷等能源狀態;同時，將上層發來的指令告訴設備執行，做出制定的動作，是直接與物體打交道的一層。②智慧綜合能源服務平臺的網絡層。網絡層采用電力無線專網、運營商公網（4G/5G網絡）、四網合一接入等方式，有效覆蓋具備建設條件的區域，滿足多樣化、泛在化、智能化、規模化能源末端設備的接入需求。網絡層應用標準化通信規約和多類型網絡傳輸技術實現設備、平臺、服務之間的互連互通。③智慧綜合能源服務平臺的應用層。應用層包含能源監控、能源分析、能源服務、能源管理、能源交易等系統功能，通過多種客戶端為用戶提供智能化、人性化的智慧綜合能源信息化應用。應用層實現泛在網絡滿足不同業務及提供個性化、特制化的高級智能服務，滿足各種用途的功能要求，為多種行業應用提供數據支撐和決策支持。

2智慧綜合能源服務平臺泛在接入方式

2.1平臺定位及屬性

現有綜合能源服務平臺應用難以滿足用能企業個性用能需求，業務人員缺乏服務推廣手段，制約了市場化業務規模化發展。針對上述訴求，國網湖南綜合能源公司積極作為，其將智慧能源綜合服務平臺打造為全省泛在電力物聯網建設在客戶側設計統一入口的創新探索，有別于傳統供、售電等普適化服務，而主要聚焦競爭性服務業務。平臺主要通過客戶側用能控制系統（CPS）數據的泛在物聯，對接政府、用能客戶、能源服務商等多方主體，對內發揮平臺數據整合、業務協同作用，實現競爭性業務從潛力客戶挖掘、重點客戶洽談、項目管理、運營服務的全業務過程閉環管理和經營管理;對外強化社會服務屬性，在用戶側為公司能源托管、設備運維、能效監測、需求響應等新興業務提供平臺支撐，向政府、客戶提供能效分析、用能數據挖掘等能源精益化服務，從而培育了公司新的效益增長點。

2.2運營商公網接入

公共移動通信網絡技術更新換代較快，此前2G/3G移動通信網絡逐步向4G遷移，目前國內三家運營商已基本實現4G網絡全覆蓋，然后在許多城市建立5G測試網絡。通過采用運營公共網絡接入模式，在滿足業務需求的情況下，可以大規模拓展能源采集終端的快速接入，可以迅速擴大覆蓋范圍及目標。運營商公網通信主要面向公眾用戶，為智慧綜合能源服務平臺泛在接入提供通信傳輸時，能源數據與公眾通信業務數據承載于共同的信道上，數據安全存在隱患;發生數據擁塞時，無法保障重要生產業務數據的及時準確傳輸，嚴重影響智慧綜合能源服務平臺安全運行。鑒于運營商公網的廣覆蓋，可租用運營商公網作為電力無線專網接入的補充方式，主要用于覆蓋電力無線專網暫未有效覆蓋的區域。

2.3智慧能源及能源互聯網技術

智慧能源不只是概念，必須是產業創新的實踐。智慧能源產業不是單一的產業，而是能源產業、互聯網產業和現代通信技術的復合體。智慧能源不僅包括傳統的能源生產，也包括新能源的開發利用;不僅涵蓋能源生產，也涵蓋能源消費;不僅關系環境資源，更關系能效提升。智慧能源產業創新是物聯網的實踐，最終的結果是能源互聯網。能源互聯網技術是指主要采用互聯技術和現代通信技術，用于能源管理和處理信息所采用的各種技術的總稱。隨著技術的創新發展，互聯網信息技術包括了網絡技術、計算技術、軟件技術及通信技術等內容。其核心技術包括下一代互聯網、物聯網技術等;計算技術包括云計算、大數據等;軟件技術包括系統軟件、應用軟件、SDN（軟件定義網絡）等;通信技術包括有線通信、無線通信等。特別值得重視的是傳感器技術，未來的物聯網時代，將是傳感器研究和應用的時代。

2.4智慧能源運營服務平臺的建設

建立智慧能源運營服務平臺是實現設備監測綜合管理、設備在線監測數據瀏覽功能，建立安全體系、節能體系、智慧管控體系的關鍵。該平臺包括以下功能：①能源監測：整體監測、設備監測、能流圖監測、告警監測，實現廠區全方位動態監測。②能源調控：冷源中心智能化控制，實現廠區能源高效控制，提高能源利用率。③能耗分析：實現廠區能源綜合展示分析。④能效管理：包括用能監測、常規用能分析、能耗分項對比、能耗指標（KPI）分析，實現廠區冷源系統能效綜合管理及節能減排。⑤能源報告：月度、季度、年度能源報告，為工廠管理者提供全面的能源分析報告。⑥運維管理：設備檔案管理、運行巡檢管理、運維保養管理、維修管理、故障管理，實現工廠各能源系統設備信息化管理。⑦系統管理：采集任務管理、采集終端管理、集中器管理、用戶及權限管理、角色管理、系統參數管理，實現系統支持和安全功能。

2.5建立平臺柔性團隊創新機制

公司通過抽調業務骨干組建平臺建設柔性團隊，凝聚攻關合力，推動平臺建設有序開展，成立了項目管理組、平臺建設組2個小組。其中項目管理組負責全面指揮、調度、推進智慧能源綜合服務平臺及節能替代服務平臺建設，把握工作定位和建設方向，確定建設路線，協調各方資源，解決建設推進中的重大問題。在平臺建設組中，平臺級成員負責項目實施過程的業務全面指導，以及與平臺開發技術人員的對接工作、試點上線的業務評估等工作;產品服務級成員負責產品服務級需求的全面梳理，以工作清單形式下發攻關任務，確保工作層層壓實、責任到人。

結語

基于智慧綜合能源服務平臺技術架構和接入需求，通過引入泛在電力物聯網技術，集成多種通信網絡，采用融合貫通、取長補短的方式，充分發揮各接入方式的優勢，實現智慧綜合能源服務平臺的泛在接入，覆蓋更多的節點和更大的服務范圍。針對泛在接入的安全問題提出了具體的安全策略，確保智慧綜合能源服務平臺整體泛在接入的安全性。

參考文獻

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