国网山西省电力公司太原供电公司，山西省太原市030009
摘要：构建泛在电力物联网作为支撑建设坚强智能电网以及能源互联网的重要内容，对保障电网弹性安全运行、实现异质能源友好接入、服务用户精细化用能具有重要意义。配电网作为电力系统连接产－销两端关键中间环节，依靠泛在电力物联网技术将全面提升其深度感知与精细控制能力，促使配电网由传统的“源→荷”单向供能模式向“源荷”双向能量流动模式转变，并赋予配电网能源数据共享、服务提供的新型角色。
关键词：泛在电力物联网;配电网;智能电网
引言
配电网作为连接输电与用户的关键环节，其安全可靠运行对电力系统稳定以及用户体验的重要性不言而喻。随着“坚强智能电网”、“能源互联网”\等战略部署和建设的稳步推进，配电网需要承载的功能正在发生改变。尤其是高比例分布式可再生能源集群效应凸显、电动汽车普及、异质能源系统融合、用户侧多样性用能需求增长，配电网的角色已由传统单向电能提供商向双向能量流动与高级服务转变。现行配电网存在量测覆盖率低、网架结构不灵活、配网设备规模庞大但标准化程度低、间歇性能源与可变新型负荷接纳能力不足、用户多样化需求服务能力不足等诸多问题。因此，全面提升配电网的信息化与自动化水平，实现对配网运行状态的实时感知与精细化控制，并在此基础上向用户提供多样化差异性的用能服务成为当前配电网改造升级的当务之急。国家电网有限公司于2019年正式提出“打造全业务泛在电力物联网”的战略目标，其实质在于综合应用先进物联网(internetofthings，IoT)技术、人工智能技术、大数据存储与分析技术等新兴技术，与坚强智能电网深度融合，实现从能源生产、输送、调配、消费各环节中人与人乃至人与物、物与物的信息互联共享，全面提升电力系统优化运行水平，促进电力系统由原先单一电能供应商向智慧综合能源服务提供商角色转变。对于配电网而言，泛在电力物联网建设将极大程度提升配网运行状态的全面感知能力，保障分布式能源的友好接入，提高对新型负荷的弹性承载力，满足用户多样性用能需求，促进电网运营部门向枢纽型、平台型、共享型企业转型。当前对于泛在电力物联网建设、发展以及其与电网的融合研究仍处于探索阶段，存在诸多亟待解决的问题.
1泛在电力物联网概念
电力系统为迄今为止世界上最复杂的人造系统。电网安全、经济、可靠运行的需求与日俱增。推进电网信息化智能化的升级已成为世界各国共识。美国能源部发布的“Grid2030”远景规划明确提出在电力装置等基础级集成传感器与控制装置，实现“源－网－荷”通信网络无缝连接，进而实现信息共享与互操作，全面提升电力系统的安全运行能力和资产管理、供电服务水平。欧盟委员会制定的“欧洲电网倡议”(Europeanelectricitygridinitiative，EEGI)提出，电网的角色是电力用户与运营商间的服务网，倡导依托先进的信息通信技术与广泛分布的电力终端，整合多样的可再生能源装置，提升能源管理智能化水平和用户参与积极性。日本、韩国等国家则强调电力网络与信息网络的深度融合，例如日本“DigitalGrid”以及韩国“绿色电力IT”项目，旨在通过在发电站、输配电设备和智能家居全面集成传感器，实现电网信息化升级，支撑电力设备状态监测、信息化能源管理等高级应用。
2互联网与物联网的发展
1）“互联网+”代表一种新的经济动态，即充分发挥互联网在生产要素配置中的优化和集成作用，将互联网的创新成果深度融合于经济社会各领域之中，提升实体经济的创新力和生产力，形成更广泛的以互联网为基础设施和实现工具的经济发展新形态。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆2）“互联网＋”行动计划将重点促进云计算、物联网和大数据为代表的新一代信息技术与现代制造业、生产性服务业等的融合创新，发展壮大新型业态，打造新的产业增长点，为大众创业、万众创新提供环境，为产业智能化提供支撑，增强新的经济发展动力，促进国民经济提质增效升级。在互联网的发展过程中，物联网是一个重要的组成部分。1999年美国麻省理工学院建立了“自动识别中心”，提出“万物皆可标识并通过网络互联”，阐明了物联网的基本特征，包括：信息多源、全面感知、可靠传递和智能处理。物联网（IoT，InternetofThings）是“物物相连”的互联网，是互联网向物理世界的渗透、拓展和延伸，实现物与物、物与人、人与人之间的连接。对工业企业而言，物联网、工业互联网等概念实质上是一致的，主要通过打通工业生产运行与企业经营管理各环节，推动企业内、外部资源共享，构建产业生态，创新业务模式，推动企业转型。2019年，工业互联网首次被写入政府工作报告：围绕推动制造业高质量发展，强化工业基础和技术创新能力，促进先进制造业和现代服务业融合发展，加快建设制造强国。打造工业互联网平台，拓展“智能＋”，为制造业转型升级赋能。
3泛在电力物联网体系架构与功能
3.1平台层
平台层承载海量电网运行数据、用户侧用能数据以及其他能源系统数据的统一化存储与管理。其作用在于解决传统能源生产运行方式下存在的信息碎片化存储问题，打破信息孤岛现状，实现信息互联共享。通过搭建数据中心、云平台的方式，平台层对下完成网络层传输数据的实时收集与更新，对上则基于大数据存储与分析技术为各种特定的高级应用提供跨域共享数据资源，实现电力系统向电力和数据并重的发展方向转型。
3.2应用层
对于应用层，基于大数据的配电系统高级应用目前尚未真正部署实施。泛在电力物联网下，不同类型与来源的配电系统数据如何适配未来配电系统的各项高级应用仍需深入研究。通过研究数据融合技术、大数据分析挖掘技术、边缘计算技术与特定电力应用场景的适配问题来促进配电系统向泛在物联化、信息化、智能化方向过渡升级。此外，当前电力系统与其他能源系统的信息壁垒仍然存在，诸如综合能源协同优化、能源市场交易、车联网等新兴产业尚处于理论论证阶段。总之，泛在电力物联网的建设需要社会各方的广泛共同参与，协力开展技术攻关，以促进我国能源产业升级。
4泛在电力物联网的发展
1）全面深度感知源网荷储设备运行、状态和环境信息，用市场办法引导用户参与调峰调频，重点通过虚拟电厂和多能互补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。2）采用优化调度实现跨区域送受端协调控制，基于电力市场实现集中式新能源省间交易和分布式新能源省内交易，缓解弃风弃光，促进清洁能源消纳。
结语
信息技术和人工智能的发展为传统产业转型升级提供了重大机遇。泛在电力物联网的建设将带来电力系统的技术变革、运行模式和增长方式等变革，从而推动能源和电力行业转型升级，具有广阔的应用前景。电力转型是能源革命的中心环节，能源互联网是解决我国能源问题的根本途径。
参考文献
［1］林海涛．分时输配电价格机制研究［D］．北京:华北电力大学，2017．
［2］王继业，季知祥，史梦洁，等．智能配用电大数据需求分析与应用研究［J］．中国电机工程学报，2015，35(8):1829-1836．
［3］邢海军，程浩忠，杨镜非，等．考虑多种主动管理策略的配电网扩展规划［J］．电力系统自动化，2016，40(23):70-76．
[4］刘广一，张凯，舒彬．主动配电网的6个主动与技术实现［J］．电力建设，2015，36(1):33-37．
论文作者:闫鹏强
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第07期
论文发表时间:2019/8/15
标签：互联网论文; 电力论文; 能源论文; 电网论文; 配电网论文; 数据论文; 电力系统论文; 《当代电力文化》2019年第07期论文;