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摘要：智能电网的发展在顺应时代发展要求的情况下，在实际建设方面已经取得了一定的进展，但是在电力系统的整体发展水平上，我国与国外同行业的发展相比，还存在较大的差距。积极研究泛在电力物联网建设，促进新的科学技术在电力系统的发展，是实现对国外行业追赶与超越的手段。本文基于泛在电力物联网关键技术及其应用前景展开论述。
关键词：泛在；电力物联网；关键技术；应用前景
中图分类号：TN929 文献标识码：A
引言
近年来，大电力行业作为基础产业，一直以来把主要投入放在电网网架和电网设备上，推动了坚强智能电网建设，但对发展最快最普遍最社会化的如物联网等新兴技术的应用和探索还很不够，正所谓泛在电力物联网落后于坚强智能电网建设。随着电网规模的快速增长，如果不能做到对电网设备状态、状况实时管控，就会造成设备事故居高不下、安全生产如履薄冰的被动局面。因此，通过开展泛在电力物联网建设，利用一系列新兴技术，系统化考量、无死角覆盖，达到对输变电设备状态的全面、实时、无间断管控，以“物联设备”管控“电网设备”，由此解决输变电设备故障事件高发、责任性事件层出不穷、人力资源紧张等问题。
1泛在电力物联网的定义
物联网的概念是指通过互联网、传统电信网等信息承载体来实现普通物体之间的互联互通。而在电力行业中，“物联网”的基础定义又有所不同，它是指将电网中的基础设施、人员以及所在环境进行感知、互联与控制的网络系统。而泛在电力物联网的实质是，以物理实体来实现各种网络或者通信资源的联接与整合，从而使得其实体能够具备智能感知以及自动处理的相关功能。而通过物理实体之间的互相协作与信息传输和信息交换，能够使得这些物体对彼此的工作情况进行探知和检测，从而以智能化的手段来及时处理运行中所产生的故障，并进行自主性的系统更新等活动，进而有效构建出更为高效便捷的电力系统。泛在，即广泛的存在。这一专业名词字面上的意义就是无处不在的电力物联网，由此可以总结出它的普及性以及延展性特征。
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2泛在电力物联网的架构体系
按照目前的电力系统应用，泛在电力物联网的建设，需要重点关注三个方面的架构：技术架构、标准架构和应用架构。技术架构主要是指在各个层面推进数据的采集、分析和应用方面需要进行的设备和技术的准备工作。标准架构则是为各个层面的技术研发和设备生产确立统一的标准，消除由于技术因素造成的数据壁垒。应用架构则是泛在物联网在应用阶段需要达成的最终目的，主要包括安全运行、打造服务平台和构建生态能源体系等。在三个架构进行完善的过程中，实现数据共享是建立整个架构体系的基本保障，而通信网络的建设则是贯穿于三个架构过程中的安全保证。
3泛在电网物联网特征层
3.1连接
连接是互联网思维的重要元素，尤其在移动互联网时代，连接即信息，连接即服务，连接即价值，有了连接才会有数据流和价值链。连接是泛在电力物联网最基本、最基础、最基层的特性，没有了连接，就没有了物联网，更不会产生数据和价值。泛在连接，其内核还是需求，在需求基础上的互相连接，往往衍生出新的功能、效能，遵照一定的需求进行挖潜、分析，为需所用，产生阶梯级的生态共赢和价值递增。
3.2网格
泛在电力物联网是多维度、多层次、全方位的互联，就是网联，各种设备设施、数据资源、人员管理等要素无不互联，这样就形成了网格化连接。网格的内核还是电网，以电网为核心，既包括各级电网主网，也包括城乡配网。电网内外部的人-机-设备-云互联互通，实际上也就是电网基础设施、人员及其环境识别、感知、互联与控制的网格化连接。其实质是实现各种物理设备上的信息传感设备与通信信息资源的（互联网、电信网、电力通信专网）结合，使得有关物体相互感知和反馈、作用，形成更加智能的电力生产、输送、服务等全环节的综合体。
4泛在电力物联网关键技术
4.1智能化终端
目前电力物联网业务终端主要包括智能电表、输变电监测装置、配电自动化装置、调度自动化测点等。现有终端标准不统一，需建立统一架构体系，统一标准智能化终端研发，形成业务终端统一接入和管理：①需规范智能业务终端上联接口协议和数据格式，结合智能芯片精度高、体积小、低功耗等特点，推动新型业务终端规模化应用和存量终端更新换代、标准化接入。②需加快研究跨专业数据同源采集和多终端功能集成与跨专业复用，提升业务终端在线率。
4.2无线通信网技术
5G作为新一代移动通信技术发展方向，是无线接入重要演进方向。需加快引入软件定义网络和边缘计算技术，研究应用5G技术满足业务更快终端接入速率、更低业务传输时延和更多终端连接容量需求。大带宽方面，满足调度、运检、营销、建设等电网业务升级和高清化视频通信、可穿戴智能运检等场景应用需求；低时延方面，满足配电自动化、“三遥”等低时延电网业务需求；广连接方面，满足泛在化、多样化、智能化、规模化海量终端设备接入需求。
4.3大数据分析
泛在电力物联网建设需加快构建能源大数据分析平台，利用数据挖掘、数据建模、模拟仿真、数据关联分析等技术，推动大数据在能源领域的深化应用，提升大数据技术融合、业务融合、数据融合能力，有效辅助政府决策和促进行业协同发展。随着能源互联网的大力推进，能源管理将以能源互联网为基础，以电能为支撑，综合冷、热、电、热水等多种分布式能源，构建“源-网-荷”互动的区域型能源互联网络的需求迫切，能源大数据分析平台的构建可推动数据共享融通，实现能源协调控制和综合能效管理，促进能源行业协同创新发展。
5泛在电力物联网在电力系统中应用的展望
结合高速发展的机器学习方法和已采集的数据，研发新能源-负荷实时监测和功率预测系统，建立以火电、核电机组为基础的电力调度系统。结合实时采集运行中的电力设备的数据和设备状态自动诊断技术，可以感知设备的实际运行状态，有针对性制定检修策略，提高设备运行可靠性水平，从而提高供电的可靠性。结合泛在物联的人机交互建立智能配电管理系统（IDMS），实现现场作业环节的线上化，通过电子身份、电子工作票等减少人员冗余，提高国网内部工作效率。泛在电力物联网是由源、网、荷、储、人等多方面参与的时空互动型网络，因此，实现能源资源的多目标优化，既要满足供需要求，还要考虑成本、价格、效率等问题。在泛在电力物联网的背景下，通过对数据的感知，可以分析泛在物联网各节点的特征及相互联系，并采用优化模型对资源的优化问题进行解决，满足用户和业务的多样化需求。
结束语
泛在电力物联网建设是一项长期性、系统性、艰巨性的任务，对泛在电力物联网内涵的认识也是一个循序渐进、持续清晰的过程，上述分析的链接、网格、重构、共享、赋能的特性也会随着研究的不断深化、建设的不断推进而愈加显现，传统电力工业与能源、信息、商业、数字等不断融合，将孵化出更加智能的泛在电力物联网。一言以蔽之，泛在电力物联网建设前景光明、大有可为。
参考文献
[1]杨挺,翟峰,赵英杰,盆海波.泛在电力物联网释义与研究展望[J].电力系统自动化,2019,43(13):9-20+53.
[2]史海疆.泛在电力物联网促进新能源发展——访国网能源研究院新能源与统计研究所高级研究员闫湖[J].电气时代,2019(07):21.
[3]吴文.加快推进泛在电力物联网建设[J].农村电工,2019,27(07):7.
[4]相德杰.泛在电力物联网背景下基础数据的挖掘与管理[J].大众用电,2019,34(07):24-25.
[5]汪峰.泛在电力物联网及智慧城市建设[J].中国电力企业管理,2019(19):66-67.
论文作者:高辉,刘志红,
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第12期
论文发表时间:2019/11/4
标签：电力论文; 电网论文; 终端论文; 数据论文; 设备论文; 架构论文; 能源论文; 《当代电力文化》2019年第12期论文;