電力系統下的泛在電力物聯網技術探析

田海波

摘要：現階段，人們對能源的需求量越來越大。為了迎接挑戰，國家電網有限公司提出了一種泛在電力物聯網構想。通過泛在物聯網技術控制電力系統的功能，使電力系統更加智能化，提高精準性，促進能源和電網互動，使電網變得更加有效、安全和可靠。因此，本文主要探討泛在物聯網的關鍵性技術。

關鍵詞：電力系統;泛在電力;物聯網;技術

引言

泛在物聯是指任何時間、任何地點、任何人、任何物之間的信息連接和交互。泛在電力物聯網是泛在物聯網在電力行業的具體表現形式和應用落地，不僅是技術的變革，更是管理思維的提升和管理理念的創新，對內重點是質效提升，對外重點是融通發展。泛在電力物聯網將電力用戶及其設備、發電企業及其設備、供應商及其設備，以及人和物連接起來，產生共享數據，為用戶、電網、發電、供應商和政府社會服務;以電網為樞紐，發揮平臺和共享作用，為全行業和更多市場主體發展創造更大機遇，提供價值服務。

1物聯網的基本概念

物聯網概念首次提出于英國，起源于特洛伊咖啡壺事件。比爾·蓋茨在《未來之路》中再次提出了物聯網概念，提出一定的構想，有部分如今已經實現。隨后，物聯網逐漸形成了較為清晰的概念。英國工程師提出將物聯網與因特網相連接，實現全世界在物聯網上的聯系。如今國際電信聯盟提出準確的物聯網概念，即通過網絡將每個目標物體相連接，實現人與人之間隨時的溝通交流。這個概念隱藏的含義是，互聯網不僅限于人與人之間的關系，還拓展了人與物、物與物之間的信息獲取。

2泛在物聯網的特點

物聯網具有高效的感知、智能、傳遞能力的特點，實現了通信自動化、傳感等多個項目。根據互聯網具有的特征，能夠分析泛在物聯網的特點，包括：信息感知全面，組網快速靈活;簡化操作流程，規范資產管理;可拓展性較強，智能化程度高。

2.1信息感知全面，組網快速靈活

泛在聯網信息技術中感知較為全面，組網比較靈活，主要依賴于泛在物聯網中傳感器能夠有效找到電力系統各方面的電力設備。與傳統物聯網相比，泛在聯網技術更快捷、精準。隨著無線技術的發展，泛在物聯網能夠有效結合無線通信技術，從而進行靈活部署，且自主對電力系統進行全方位的理解，對周圍環境電力系統的各項數據進行完整掌握。不論是從反應速度，還是從掌握的資料程度來看，泛在物聯網的信息技術相較于物聯網技術有著更廣的應用空間，具有更大的潛力。

2.2簡化操作流程，規范資產管理

隨著電網規模的擴大，輸變電設備的數量和差動值迅速增加，運行條件也隨之復雜化。常規設備檢查通常由電子設備和人力進行。檢查任務非常艱巨。一方面對人力檢驗提出了很高的要求，另一方面，設備檢驗、管理、分析和評價高度集中，也迫切需要一種新的智能化手段。利用無所不在的電力物聯網技術，以資產身份編碼為基礎，以資產狀態的綜合感知為手段，在資產管理過程中通過信息實現聯動，在重要資產的管理、資產全生命周期的跟蹤和檢查維護設備中發揮關鍵作用，實現可視化網格資產的在線管理。

2.3可擴展性強，智能化程度高

數據信息采集和傳遞是物聯網技術重要的基本功能，在物聯網中具有重要作用。數據信息的采集和傳遞對于電力工作人員來說具有重要的意義，能夠通過數據應用的需求控制聲音和視頻，遠程控制電網數據，及時獲取多個傳感器信息，并傳遞數據。

3泛在電力物聯網關鍵技術介紹

泛在物聯網的關鍵技術包括新物聯網設備的設計與開發、數據的處理和計算技術以及人工智能技術。傳感器直接放入電力設備的內部，需要考慮微型化設計。由于傳感器數量較多，環境各不相同，因此傳感器電池需要不斷更新，需要電池維護技術。電力能源結合互聯網后，需要對互聯網數據進行處理，但數據數量龐大，需要進行篩選。

3.1智能芯片

隨著電力系統的不斷發展，越來越多的測量、轉換、控制和監視設備連接到電力系統。各種電力設備的運行會產生大量數據。目前，大多數現場數據采集設備仍在工業化的基礎上，基于傳輸采集設備，數據的可靠性和準確性較差，也降低了終端設備的智能性。一方面，它可以完成設備信息的收集、提取和傳輸;另一方面，它可以通過本地邊緣計算來實現終端智能化并完成本地自動控制，因此它不需要僅具有傳統設備的遙測和信令功能而無需遠程控制功能。

3.2異構網絡平臺的互操作行和無縫融合技術

該技術在實際應用過程中接觸到的感知對象并不相同，被感知的對象呈現的特性也呈現差異。由于傳感設備在實際應用過程中涉及類型比較豐富，同時伴隨多樣化特征。根據所處環境的不同，平臺可以針對不同類型的標志技術或通信技術實現互操作性和無縫技術融合，效果差異性十分明顯。如果將電力物聯網看作一個具有典型特征的異構網絡，網絡的異構化會導致網絡平臺在鏈接時出現明顯的復雜特征。在實際運用過程中，物聯網技術應用范圍廣泛，可以根據不同要求，按照不同的連接方式進行操作。在構建電力系統的過程中，只要保證其安全性和穩定性，就能夠滿足人們生活中對電力資源的基本需求。但是，對電力系統而言，想要保證電力系統的穩定運行，需要有效落實電力物聯網的每一環節，在感知傳遞、最終處理等方面提前做好準備，有效實現異構網絡平臺的互操作性和無縫融合技術。

3.3統一交換技術

POTN傳輸網支持信元交換為前提的統一交換矩陣，確保各種業務條款的透明化;背板總線架構和交換集中體系支持光傳輸網，更支持分組的電層調度與疏導，對時分復用模式/光傳輸系統和分組數據之間進行靈活適配與互動。實施統一信元交換的包括虛容器/分組包/通路數據單元，POTN內核系統具備海量多粒度電交叉，超自由的調度和交換的統一架構，對TDM和分組交換的數據實施統一傳輸，將PTN和OTN的功能進行深度融合，可同時支持在統一交換單元下將VC/PACKET/ODUK進行交換。

3.4網絡安全技術

電力系統在發展過程中保證運行的安全性關系著電力企業的經濟效益。建立物聯網的過程中，為實現網絡安全性，需要采取有針對的措施，保護互聯網運行中的網絡安全和隱私安全。泛在物聯網運營和發展過程中會不斷滲透新鮮事物，這些新鮮事物的數量龐大，具有多樣化動態化特征，會削減互聯網安全性，易造成隱私的泄露，導致維護網絡安全成本較高，復雜性加強。網絡安全技術值得研究人員繼續深究。

3.5泛在電力物聯網與V2G關鍵技術

泛在電力物聯網與V2G融合的關鍵技術在于能量流的功率雙向轉換層面和信息流的大數據處理層面。安全穩定運行的充電站或車載雙向變流器支撐能源流，從底層保障電動汽車充放電需求;大量數據的實時采集、交互、處理，支撐數據流和信息流，從頂層控制電動汽車按統一的調配輸出或存儲期望的電能，達到智能儲能的要求。

結束語

隨著世界經濟一體化程度逐漸深化和我國經濟體系的不斷強大，我國供電企業在世界經濟大舞臺上扮演著舉重若輕的角色。泛在電力物聯網關鍵技術能夠在一定程度上反映企業的經營活動和經營環境。我國電力行業的發展趨勢必然是發展電力物聯網技術。運用泛在物聯網的技術能夠承載大量的數據流，有效掌控電力系統，推動電力行業的發展。

參考文獻

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