关键词：输配电设备；泛在电力物联网；建设
随着交直流输电规模的迅速扩大，分布式发电设备接入类型与数量快速增加，导致电网复杂程度不断提升，对传统电网形态提出了挑战。另一方面人工智能技术的发展也对电网功能和运行方式提出新的要求。因此，结合泛在物联技术将现有电力系统建设成泛在电力物联网是未来电力能源体系的发展趋势，也是当前阶段国家电网最紧迫、最重要的任务。
1 泛在电力物联网的概念
1.1 泛在电力物联网的定义
泛在物联是指任何时间、任何地点、任何人、任何物之间的信息互联和交互。而泛在电力物联网是指电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、供应商及其设备、以及人和物的信息互联和交互。泛在电力物联网是物联网技术在电力系统中的应用，其本质是实现各种信息传感设备与通信信息资源的共享，从而形成具有自我标识、感知和智能处理的物理实体。实体之间的协同和互动，使得有关物体相互感知和反馈控制，形成一个更加智能的电力生产、生活体系。
1.2 泛在电力物联网的基本特征
泛在电力物联网立足现有电网实体与通信技术，将不同能源系统物理互联、时空信息互联、商业互联相融合，具有全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新的特征。开放共享指在统一平台上利用智能技术对数据进行共享和管理，提高数据质量，挖掘有效信息，实现数据上下贯通，全方位实时交互。融合创新即通过不同设备、用户，不同时空信息，对内实现全业务在线，电网安全稳定运行。对外建成智慧综合能源服务平台，开拓电力市场，促进电力改革。
1.3 泛在电力物联网的建设目标
发挥泛在物联网大数据的优势是其建设的主要目标。电力数据来源各异，包含控制、计量、监测等不同类型、不同时空尺度，实现海量数据统一分析及深度挖掘，是其首要建设目标。电力数据服务对象不同，打破数据壁垒，实现不同业务贯通是其第二阶段建设目标。最终将电力数据应用于各行各业，推广不同行业广泛参与的商业模式是其最终建设目标。可以预见，随着泛在电力物联网的实现，以机器学习和深度学习为代表的大数据及人工智能技术等数据知识挖掘技术将得到广泛应用与发展。
2 泛在电力物联网的建设难点
2.1 业务壁垒
电网各个部门都有独立的系统，独立的业务，如何对海量数据统一分析，互补融合，打破业务壁垒，降低信息冗余，实现运维、检修、调度、营销、计量、财务、资产等不同业务贯通是其建设难点之一。
2.2 信息安全
泛在电力物联网的核心是海量数据在电力系统的应用，海量数据的采集必须通过通信传输至统一平台，进而在统一物联平台上对数据进行处理分析，因此保障网络安全是至关重要的。一方面要保障数据能够可靠、快速从远端传输至平台，
另一方面还要防止数据泄露、抵御网络攻击，因此如何研发新型的信息安全防护技术及系统，实现泛在电力物联网信息互联、数据统一处理是其难点之二。
2.3 数据分析
目前的数据分析技术对数据的统一性要求驶较高，而电力大数据来源各异、数据长短不同、包含时间尺度不同，使得传统数据分析技术不 能直接应用于泛在电力物联网；另一方面由于电力系统建设的阶段性、运行的实时性，导致电力物联网平台上将会积累大量控制、监测、计量等历史和实时数据，它们构成了泛在电力物联网平台层的多源异构数据源；此外，以电能替代为代表的用电侧设备一般市场准入门槛较低，不同类型、不同厂家、不同批次设备的数据格式、控制逻辑、接口规则等差别迥异。因此，如何对海量多源异构数据进行统一分析、深层挖掘是其难点之三。
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3 泛在电力物联网的应用前景
3.1 提高电网安全经济运行水平
目前我国电网存在能源分布不均，网架结构不合理，电网调节能力不足等问题。泛在电力物联网通过物联网技术，可以有效解决这些问题，促进电力系统“发–输–变–配”各个环节的安全稳定运行。结合物联网技术，研发风能、太阳能、负荷实时监测和功率预测系统，建立以火电机组为底层支撑的能源统一调控系统。
3.2 促进清洁能源消纳
目前我国电网中风电、光伏等清洁能源占比低，且三北地区弃风、弃光现象严重，泛在电力物联网的建设将极大促进清洁能源消纳。结合物联网的全息感知，可以实现源、网、荷、储的灵活互动；利用人工智能等技术，对风电、光伏进行超短期发电预测，结合负荷情况，通过市场激励用户主动参与清洁能源消纳；将分布式新能源聚合成实体，形成虚拟电厂，以多能互补的形式提高分布式新能源的友好并网水平和电网可调控容量占比，并且优化调度实现跨区域协调控制，促进集中式新能源省间交易和分布式新能源省内交易。
3.3 打造智慧能源服务平台
智慧能源服务平台为电网，用户提供了互动平台。利用合理的商业模式与激励政策提升用户参与电力互动的积极性，通过电动汽车参与电网调峰调频对用户进行电价补偿，通过智慧能源服务平台将传统能源企业、园区工业、智慧城市、新兴企业全部纳入服务范围，通过电动汽车联网、光伏云网、终端边缘计算等技术，提供基础供电服务以外的互联网金融、大数据运营、线上供应链金融等新型能源服务，从而建成涵盖发电运营、电网、政府、金融机构、第三方投资、用户、装置制造等在内的能源生态体系。
3.4 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、配电设备数量及移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、物数据更新的唯一性、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。
3.5数据增值服务
3.5.1数据促进行业融合
电力大数据可以广泛应用于冷、热、气等不同工商行业；利用电力数据的特点，冷热气等行业可以进行生产活动的调节优化，制定个性化的生产流程，用户服务流程，促进与电力行业的合作，实现更好的社会服务和更高企业盈利。
3.5.2数据衍生新型业务
大数据海量优质的数据可以应用于互联网金融等领域，泛在电力物联网依托其庞大的用户基数和积累的用户数据，可以开拓互联网金融流量入口方面的业务。
3.5.3数据租售
金融行业、高校、科研机构等对电力原始数据或处理数据有着巨大的需求。泛在电力物联网在其强大网络安全的保障下，无需将数据作为行业壁垒，通过数据租售，可以实现相关行业的快速发展，也能促进泛在电力物联网的不断完善。
4 结论
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] 汪洋，苏斌，赵宏波．电力物联网的理念和发展趋势[J]．电信科学，2010(S3)：9-14．
[2] 王利霞．基于物联网的智能电网监控系统的研究和分析[J]．电源技术，2014，38(3)：540-541．
论文作者:朱旌
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年14期
论文发表时间:2019/12/3
标签：电力论文; 数据论文; 电网论文; 设备论文; 能源论文; 技术论文; 电力系统论文; 《当代电力文化》2019年14期论文;