摘要：能源供应压力不断增大和大量多种类型分布式能源不断接入给电力系统的经济运行、安全管理和应用服务提出了前所未有的挑战。国家电网有限公司提出了打造泛在电力物联网的构想，拟通过物联网技术赋予电力系统灵活感知、实时通信、智能控制和可靠的信息安全等能力，不断提升电网运行控制和调度的智能化水平，持续深入提高各种类型能源之间的互动能力，将现有的电力系统转变为更高效、更安全、更可靠、更具弹性和可持续性的智能网络化电力能源系统。
关键词：泛在电力物联网；电力系统；前景
1泛在电力物联网的特点
1.1信息感知全面、组网快速灵活
泛在电力物联网中的传感器可以十分方便地根据电力行业的具体应用需求部署在电力系统的各个角落或直接封装于电力设备内部，实现无处不在的全面感知。随着无线通信技术的不断进步与发展，无线传感设备甚至无须架设固定的网络基础设施即可进行灵活部署，并通过自组织协作的方式迅速建立通信连接、快速组网，从而实现对电力系统中各个关键环节、部件及周围环境状态信息的实时感知、采集和处理。这对于涉及范围广泛、结构错综复杂的电力系统来说尤为重要。例如：将传感器部署于处于恶劣环境、可进入性差的海上风电场中对风电机组进行状态监控，可以大幅度降低风电机组的故障率，提高风电场的经济效益。
1.2信息融合度高、通信方式灵活
电力系统的运行调度和运行监控要求信息实时、准确、快速地传递，这需要通过有效的数据融合技术及灵活的通信方式才能实现。泛在电力物联网中的传感器在进行信息传递之前，可以对采集到的信息进行初步压缩，以避免冗余数据传递带来的信道拥塞和数据包丢失等问题，然后再将信息传递给网络中的汇聚中心（也可称网关或基站）进行进一步处理与融合，最后通过专用网络等传递给用户终端。同时，传感与通信设备能够以多跳的方式进行无线通信，通信网络中包含多条通信链路。多跳的方式缩短了物联网设备之间的通信距离，多条通信链路也增加了网络通信的灵活性和容错性。
2对泛在电力物联网发展建议
2.1电力状态感知
能源互联网状态感知是构建泛在电力物联网最为关键的一步，其状态感知数据的可靠性决定着系统决策及模拟计算的有效性。不同于传统物联网底层传感器网的基础构局方案，该层应当充分依托现有电力能源发输变配用各环节打下的坚实智能感知单元构建泛在电力物联网状态感知层。在发电侧，可依托以数值天气预报为基础输入数据的新能源功率预测平台，结合电力调度D5000系统，实现发电层单元信息实时多维接入，构建发电信息大数据监测与调控平台。在输变电侧则可依托第三代智能变电站结合SCADA/PMU等量测数据，实现变电站/输电网层级信息化设备智能感知。随着电力市场体制改革，主动负荷、电动汽车负荷的不断涌现，可以预见配电侧及用电侧在未来会存在爆炸式的信息数据，而这些数据一方面在提供大量有用信息资源的同时，另一方面无效、低质的数据源会造成信息分析维数及存储的灾难，甚至误导决策。因此，基于该部分的数据感知层一方面在收集大量数据的同时也要具备信息删减及简单聚合的能力，这部分是信息感知层的未来发展重点与难点。依托于国网现阶段打造的配网自动化平台、智能电表营销数据、综合能源互联网服务等平台，构建面向用户的泛在电力物联接口是未来亟需解决的关键技术攻克方向。
2.2信息交互与区域决策
作为信息感知层及全局决策层的中间层，应该充分挖掘5G信息通讯融合能力，构建基于北斗GPS系统的边缘计算服务集群，建设电力多载荷一体化卫星，以实现区域信息交互与区域决策计算。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着连接设备数量的大量增加，网络边缘侧会产生庞大的数据量。如果这些决策都由核心管理中心来处理，则在敏捷性、实时性、安全等方面出现问题。因此，推荐边缘式计算方案。边缘计算的思路来源于章鱼，类似于分布式计算。因此，将信息数据的处理、区域电网的运行甚至是一些重要政策的落地，由系统中心下放到边缘的节点上是颇为高效的泛在电力物联网建设方案。采用边缘式计算决策群可就近处理海量数据，从而实现大量设备高效协同工作，降低网络运行维护成本，实现智慧工业园区、智慧区域电力交易中心、智慧能源区域电力网。
2.3能源系统全局决策
作为泛在电力物联网的大脑及中央处理核心，需要建立物联管理中心和企业中台，使其具备PB级规模的数据分析能力，实现物联信息高效处理；同时基于泛在通信网实现业务云端运行和协同共享，建成微服务资源池；支持组件复用和业务贯通，支撑便捷灵活部署；同时需要构建新型物联网网络安全技防体系，设计符合泛在电力物联网业务特征的分层安全防护结构，筑牢安全防护基础设施。为此，应当以深度学习技术为基础，建立基于超级计算单元的信息数据分析与决策中心，从而制定能源互联网系统目标运行方式；同时对大电网连锁故障进行实时风险评估，修正稳控策略，构建坚强、绿色、智能能源网；另一方面，需要根据用户行为及市场脉络，建立政策导向与市场运营决策平台，引导绿色供电、能源高效利用、电力电价机制和谐统一。
3泛在电力物联网的应用前景分析
3.1打造智能服务平台
智能能源服务平台，为用户提供了互动交流的平台。通过合理的商业模式和激励政策，可在线提升用户参与电力管理互动的主动性。通过对光伏、电动汽车等新能源的使用数据监测，可以有效地对新能源进行管理并纳入到管理服务的范围。
3.2提升电网资产管理水平
电网企业提出开展资产全寿命周期管理工作，以全寿命周期为主线的成本管理，实现资产的物资流、信息流、价值流有效合一的集约化管理，实现资产的全过程、精益化管理。随着电网规模的扩大，输、变、配电设备数量及异动量迅速增多且运行情况更加复杂，设备资产全寿命周期管理工作也愈发艰难。传统的设备巡检工作主要依靠人力或电子设备进行巡视，面对庞大的巡检任务，一方面对于人员巡检监督机制提出了更高的要求，另一方面设备巡检、管理、分析、评估的高度集中也迫切需要一种新的智能化手段。泛在电力物联网，利用实物ID数据，实现设备资产规划、采购、建设、运行等全方位在线评估，线下操作；与此同时，营销员、物资人员和建设人员也可以利用实物ID的动态数据，实现帐、卡、物数据更新的惟一性、完整性、准确性和及时性，提高设备账、卡、物的管理水平。物联网实物ID技术可以实现设备资产管理的标识、感知和信息传送，提升电网资产管理水平。
4结语
泛在电力物联网是以电力系统为核心，结合智能终端传感器、通信网、人工智能、云平台技术，构成的复杂多网流系统。泛在电力物联网通过电力系统设备信息交互、人物信息交互，实现能源生产与消耗的实时平衡，保障电网的经济安全运行；另一方面也可以促进电力市场的开放，实现供需交易的快速响应，以及清晰明了的电网资产评估。泛在物联技术与电力系统的结合，最终将会构建多方参与的能源生态体系。作为第三次能源革命的核心技术，泛在电力物联网是未来能源产业的发展方向。
参考文献：
[1]泛在电力物联网缘何有魅力[J].河南电力，2019（04）：72-73.
[2]泛在电力物联网建设大纲（节选）[J].华北电业，2019（03）：20-29.
[3]曾鸣，王雨晴，李明珠，等.泛在电力物联网体系架构及实施方案初探[J].智慧电力，2019（04）：1-7+58.
论文作者:买合布拜•肖开提,马军,胡美慧,杨柳
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/26
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