摘要：泛在电力物联网作为电网发展新趋势，为我国电网事业发展带来的契机。当前我国电力系统正朝着高效发展趋势迈进，电力系统各个环节也朝着互联、人机交互、全面感知层次迈进。为此，国家电网也提出了“泛在电力物联网”的战略发展目标。泛在电力物联网可以通过高效数据信息分析，促进电力市场改革，强化电力企业的市场竞争力，为社会提供更人性化的服务。
关键词：泛在电力物联网；电力市场；优化控制
引言
泛在电力物联网是物联网技术在电力系统当中的高级应用，其充分融合了现代通信、大数据、云计算和人工智能等技术，依托智能电网的基础，构建一个万物互联和人机交互的信息物理融合系统。泛在电力物联网的建设将极大程度提高电力系统的智能化程度，实现电力系统运行状态全面感知、优化配置各类资源和灵活提供多样化服务，为建立全球能源互联网迈下坚实的一步。
1.泛在电力物联网在电力市场中的创新应用场景
1.1电力能源交易
电力能源交易是综合能源服务及交易平台的核心业务和基础功能。所有需要参与电力能源交易的企业和个人需向有关部门及运营的电网公司提出开户申请，获得审核批准之后，可以登录综合能源服务平台。发电企业是典型的售电侧客户，其根据发电调度计划和电力需求的情况，决定当前该企业的上网电价并将这部分电能像商品一样在综合能源服务平台上“上架”。待用电客户通过综合能源服务平台买走该部分电能之后，发电企业将对应容量的电能输送上网。大型的企业工厂是典型的购电侧客户，其根据企业的电能需求和自身的用能特点在综合能源服务平台上选择价格合适的售电商。与对应的售电商签订购买协议并支付费用之后，购电企业获得对应容量电能的使用权限。个人用户在不同的场景下既可能是售电侧客户，也可能是购电侧客户。考虑当用户家庭安装有分布式小型发电及储能系统时，用户在满足自身的电能需求的情况下就具备了对外售电的能力。当个人的分布式发电系统所发电能超出了目前个人所需的电能时，用户可以将这部分多余的电能定价后在综合能源服务平台上“上架”，而当分布式发电不能满足自身需求时，用户则可以在平台上向发电企业或其他个人卖家处购买电能。在此过程中，综合能源服务和交易平台相当于为售电和购电的客户提供了一个实时交易的平台。售电侧和购电侧客户只需要在平台上完成交易，负责运营的电网公司作为中间层负责电能的传输、调度和功率平衡，并从中收取一定比例的过网费和手续费。对于发电企业而言，综合能源服务平台为企业提供了广阔的客户群体，解决了企业的售电渠道问题并降低了市场化运营的风险。对于用电客户而言，综合能源服务平台为用户提供了更多的选择，可以根据自身用能的特点选择最佳的售电商，从而降低自身的用电成本。另外，对于具备发电能力的用电客户，综合能源服务平台为用户提供了良好的电力交易环境，有利于分布式电源广泛接入和各类能源综合利用。
1.2电力需求侧响应
传统电力系统的频率和电压调节，主要通过供给侧改变有功和无功出力的方式实现，这种传统的调节方法增大了系统的备用容量和投资成本。利用综合能源服务及交易平台上灵活的电力交易机制，可以通过市场化的调节手段鼓励用电客户主动参与到电网的调节中来，从而实现电力的需求侧响应。在电力使用的高峰期，由于电力需求紧张，各个售电商会自然的提高电价。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此时为了降低用电成本，企业和工厂会将部分耗能或者不紧急的业务推迟到用电低谷时期，而个人客户也会将部分可转移负荷（洗衣机、洗碗机和电动汽车充电等）推迟到用电低谷时期。而在电力使用的低谷时期，由于电价便宜，工厂和企业可进行大规模的生产。个人客户此时可以开始可转移负荷的用电，同时给自己的储能系统和电动汽车进行储能。通过电价激励的手段，电力客户会逐渐转变自己的用电习惯，主动参与到电力系统的调节当中。这不仅可以提高电力系统的稳定性，减少电力基础设施的投资，也可以在保证用户生活质量的同时，使用户从中获得一部分经济利益。
2.面向电力市场的泛在电力物联网关键技术
2.1电力物联网终端设备的研究
智能化采集终端和用户终端是综合能源服务及交易平台的“神经末梢”，其一方面可以采集电力设备的状态信息和用户的用能信息等原始数据，从而准确判断当前系统的运行状态，优化系统的运行方式和潮流大小，提前发现故障隐患并评估运行的安全风险。另一方面，基于优化的运行方式，终端设备实时可以发布当前的电能需求[1]，调整电网的拓扑结构，准确控制各电源的出力，优化调整用户的用电模式。发展电力物联网智能终端设备首先要在当前系统已有的电压电流互感器、各类传感器和用户侧智能电表的基础上，解决数据种类单一和信息交互能力不强的问题。其次，针对系统当中新型的分布式发电单元、用户侧智能家电和电动汽车等设备，开发对应的智能传感接口设备，实现不同场景、不同设备的即插即用及能源信息双向流通的功能。最后，电力设备由于长期运行在复杂多变的环境当中，电磁场、温湿度和压力大小都会对传感器的运行产生影响。因此，电力物联网终端设备的在面对复杂运行工况的情况下应当保证多维度信息采集的精度，具备数据的初步处理和可靠性评估的能力。
2.2智能化物联网管控平台的研究
智能化物联网管控平台是综合能源服务及交易平台的“控制中心”，其通过对海量的状态信息进行分析和处理，从而对目前系统的运行状态做出整体的判断，并对系统的运行控制和各类用户的电力交易提供指导。综合能源服务及交易平台系统中产生的数据来源多样、格式复杂且冗余度高，虽然各类信息当中所隐含的信息价值很大，但各类信息之间的关联性不直观，因此物联网管控平台必须具备数据的分类汇总、分析处理和信息挖掘的功能。对于系统中的原始数据，首先应当对各类型的数据进行分类汇总，解决当前电力系统信息碎片化存储的问题，打破信息的孤岛，实现大数据的互联共享。其次，应用数据融合技术在冗余的数据当中对同类型的数据进行分类、对有用的数据进行筛选，从而减小通信和数据存储的压力，提高数据分析的可信度。最后，针对筛选后的有效数据，应用大数据挖掘分析技术，从数据中分析得出当前电力系统的运行状态等深层次信息，并为综合能源服务及交易平台中的电能交易、需求侧响应和智能购售电等高级应用提供支撑[2]。
结论
简而言之，基于泛在电力物联网技术所提出的综合能源服务及交易平台是连接电力工业各个环节的关键，实现了开放电力市场下的能源交易、综合能源服务以及增值业务等多项功能，充分体现了新时代电力系统“枢纽、平台和共享”的作用，为电力工业各环节的发展提供了良好的基础。文章针对泛在电力物联网在电力市场应用方面进行了详细的分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
参考文献：
[1]胡畔，周鲲鹏，王作维，etal.泛在电力物联网发展建议及关键技术展望[J].湖北电力，2019（1）：1-9.
[2]杨东升，王道浩，周博文，etal.泛在电力物联网的关键技术与应用前景[J].发电技术，2019，40（02）：13-20.
论文作者:王宇晨1,熊嘉诚2,安光辉3
论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期
论文发表时间:2020/3/17
标签：电力论文; 能源论文; 电能论文; 数据论文; 客户论文; 电力系统论文; 信息论文; 《电力设备》2019年第21期论文;