摘要：泛在物联是指任何时间、任何地点、任何人、任何物之间的信息连接和交互。因此，泛在电力物联网是泛在物联网在电力行业的具体表现形式。泛在电力物联网就是围绕电力系统各环节，充分应用现代信息技术和先进通信技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理等特征的智慧服务系统。本文就对泛在电力物联网关键技术有关内容进行探讨。
关键词：泛在；电力物联网；关键技术
一、泛在电力物联网的特征
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。全息感知是指通过RFID、传感器等，动态获取“发–输–变–用”各个环节不同设备、不同用户的状态信息。泛在连接指通过电力专网或移动网络将电力系统中所有设备、用户的信息和数据全时空连接。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。
二、泛在电力物联网的关键技术
2.1、5G技术
基于不同场景的5G切片网络通信技术被认为
是解决电力系统全息感知、泛在连接的关键所在。对于智能分布式配电自动化、毫秒级精准负荷控制等控制类业务，可以选择具有超低时延的URLLC切片；对于海量用电信息采集、智能汽车充电站/桩等信息采集类业务可以选择mMTC海量机器类通信接入切片；对于需要高清视频回传的输变电线路状态监控、无人机远程巡检、变电站机器人巡检等现场业务，可以选择eMBB增强移动带宽切片；对于需要语音信息的调度电话、管理电话等，可以选择具有高安全、高可靠、高接通率和高清通话质量保障的为Voice语音切片。针对不同的应用场景，5G切片网络技术可以选择不同的切片，在5G网络通道上实现数据的传输，并接入同样的5G数据平台，如图1所示。
图1 5G网络切片在电力系统中的应用
2.2、智能芯片
随着电力系统的不断发展，越来越多的计量、保护、变换、控制、监测、
用电等设备接入电力系统，各种电力设备的运行产生了大量数据，目前多数现场数据采集设备仍然基于传动的工业采集装置，数据可靠性差，精度低，也使得终端设备的智能化程度低，而基于智能芯片的微型智能传感及智能终端可以充分解决这一问题，其具备高精度、低功耗、微型化、智能计算的特点，一方面可以完成设备信息的采集、提取及传递；另一方面通过本地边缘计算，实现终端智能化，完成本地自控，从而无需像传统设备一样只具备遥测摇信功能而不具备遥控功能。
2.3、海量数据的处理技术和计算技术
通过电力能源系统连接的成千上万个物联网设备将会生成大量数据，这些数据具有高速生成、类型多样、时效性要求高、准确性不一致等显著特点，使得数据的存储、共享和管理的过程都变得更加困难。如何通过有效的处理和计算方法将众多数量的数据转化为有价值的信息是一个严峻的挑战。大数据的处理和计算技术将赋予物联网类似于生物神经系统对信息的认知和分析能力，这使得物联网从最初的仅以传递信息为主要目的的连接型网络，向通过处理信息以达成特定的服务为主要目的的智能型网络转变。很多学者针对具体的电力应用领域提出了相应的数据驱动方法来解决数据的处理、分析和计算的问题。
2.4、物联网平台
随着电力系统海量数据接入一体化数据平台，通过对大量数据的合理分析、深层挖掘，进而实现电力信息的有效利用。一体化数据平台应当具备大数据处理和云端计算，以及实现风光预测、电力系统故障诊断等的人工智能能力。目前百度的“天工”智能物联网平台，移动OneNET物联网平台，阿里link物联网平台等一体化数据平台相继在生产实践中展开应用。移动OneNET与“Hi”电展开合作，协助其解决“设备状态检测”、“设备位置监管”、“设备信息管理”、“反向控制设备”等问题；阿里云于无锡鸿山打造首个物联网小镇，实现小镇交通、环境、水务、能源等多个城市管理项目的在线运营。对于实现泛在电力物联网数据一体化平台的搭建，必须结合“大数据、云计算、人工智能”的物联网平台。
2.5、网络安全与可靠性技术
电力系统关系到国计民生，泛在电力物联网必须具有极高的安全性和可靠性，因此提出有效的保证物联网安全和隐私的技术也是至关重要的。然而，由于未来泛在电力物联网环境中将不断有新设备甚至新人员的加入，这些“新兴事物”数量巨大且具有多样性、异质性和动态变化的特点，这就使得保证网络安全和隐私的任务变得更为复杂。传统的网络安全控制通常仅局限于一个领域，即监控一个特定的基础设施单元并保护一个特定的服务，如访问控制。然而，由于物联网可容纳许多资源受限的事物，因此将无法继续沿用当前的安全和访问控制措施。物联网的安全和隐私应满足保密、授权、认证、可用性和完整性等基本标准。关于安全问题，当前的重点是开发机器对机器网络协议，而不是将现有的通用网络通信直接应用于泛在电力物联网复杂的通信环境中。
三、泛在电力物联网的应用前景
泛在电力物联网技术“发、输、变、用”的多个场景广泛应用。有些技术已经开始应用，如实物ID用于电网资产评估，有些现在还不具备落地条件，需要不断推广应用。泛在电力物联网整体体系构架的推广应用可有力促进智能芯片和智能化电力传感器的研发，一体化通信网络的设计，物联网管理平台的建立，并最终制定多项指导泛在电力物联网建设的国家标准和行业标准。
四、结语
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，同时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。
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作者介绍：
姚映帆（1990.06.28），性别：女；籍贯：四川成都；学历：大学本科；职称：初级助理工程师；职务：电气二次设计专责；研究方向：电力调度数据网络的建设；单位：四川科锐得电力通信技术有限公司。
论文作者:姚映帆
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
标签：电力论文; 数据论文; 电力系统论文; 信息论文; 设备论文; 切片论文; 能源论文; 《电力设备》2019年第8期论文;