关键词：泛在电力物联网；关键技术；展望
中图分类号：TM76 文献标识码：A
1 引言
随着信息技术的发展和能源转型的深入，将来能源环境产业和数据物联网将会深度融合，在整个能源结构里面，可以看到无论在新能源、智能变电站、甚至节能，都需要大量的物联网技术深入融合到设备装置和全面感知的技术，进一步加快泛在电力物联网建设。而在国网推进的“三型两网”建设的重要内容和关键环节，其中两网的战略目标，即坚强智能电网和泛在电力物联网；对于坚强智能电网，研华主要推出了以能源管理机为主的能源物联网关键组件，对于泛在电力物联网，研华以应用于该行业的“云＋端”方案，针对泛在电力物联网所涉及的发电端和需求侧等电力细分市场，通过物联网的技术和大数据分析，从设施建设到运营、服务和优化，提高整体运行。
2 泛在电力物联网的概念及特点
2.1泛在电力物联网的概念
泛在电力物联网是指充分应用“大云物移智”等现代化信息通信技术，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知，信息高效处理，应用更加灵活等特征的智慧服务系统。泛在电力物联网是电网公司具有智慧化、多元化、生态化特征的“第二张网”，与电网公司坚强智能电网相辅相成、融合发展，二者协同并进形成强大平台，构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。
2.2泛在电力物联网的特点
泛在电力物联网具有全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新的特点。全息感知是指电网各环节设备与用户状态的全面感知和业务全面穿透。泛在连接是指实现电网设备、用户及数据的全时空泛在连接。开放共享是指电网数据价值的共享融通，为能源行业和市场主体发展创造共享平台。融合创新是指泛在电力物联网和坚强智能电网深度融合，生产者和消费者共同参与电网业务创新，支撑电网公司创造更高水平价值。
3 泛在电力物联网关键技术
3.1 利用数据打下服务基础建设
泛在电力物联网首先需要充分挖掘利用电力系统中的数据。采集变电站、输电线路、用电信息等各个方面的数据，并利用好能源互联网的信息通信理论，结合通信原理与图论等处理办法，对数据进行归一化、降维、重建等处理，从而为电力系统的优化运行和协调规划打下坚实基础。数据采集的主要方法是将充分兼容的感知装置广泛布置在电力系统的各个环节，对关键电力设备的运行状况进行感知、测量、监控，从而为电网公司电力设备的管理提供了极大的数据支撑和便利。随着5G时代的到来，网络的通信速度将会更快速、稳定，可以实现数据的实时、高速、双向传输。边缘计算技术在4G/5G网络的加入以后，会使数据处理更加方便，资源共享更加迅速，网络构建更加全面。同时覆盖地面的电力卫星、无线专网的建立、骨干网的形成等多层次电力通信网络将进一步满足网络信息交互需求，实现泛在化的连接。此外，边缘计算还将和云计算互补协同，进一步提高分析处理数据的快速性和准确性，让用户和电网以及用户和用户之间实时交互。
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3.2 促进新能源消纳
能源的产生、消费、传输环节都在由于社会的进步而发生转变，近年来，大量的分布式电源接入电网，但由于风能和太阳能资源的间歇性、波动性、随机性，使得电网的安全稳定运行面临巨大挑战，同时也造成了大量的弃风弃光。泛在电力物联网的建设和发展，为电网的安全稳定运行，促进新能源消纳开辟了新的思路。利用人工智能技术，对新能源进行短期发电预测，降低调度的难度；异质能源间可以进行信息交互，充分发挥能源互补优势，提高电力系统的灵活性，平抑风电、光伏发电的不确定性，有效解决弃风弃光问题，实现资源的优化利用；通过数据交互，动态重构配电网，实现最小弃风弃光等优化目标；通过电力市场手段，引导用户的用电行为，实现削峰填谷的目标；通过增设储能装置，基于数据共享平台，实现源网荷储协同优化，发挥储能装置的时效性，减少电网消纳的压力。
3.3 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。
3.4 电力系统组网需求
电力传感网络场景复杂度高，设计难度大。为达到实时感知电网运行状态的效果，需要对所有电力设备安装大量传感器，负责对运行信息的采集与传输。其中，传感器节点收集的数据对象包括电压、电流、温度、压力及湿度等。通过所收集到的数据来对电网整体运行状态进行分析，掌握每个设备实际情况和环境状态。为保证电力环境下可以满足电网感知需求，传感器网络服务对象以及数据传输必须要达到如下 3点要求。第一，多个无线通信中断。为实现对电力系统运行状态的实时监控，必须要配置大量的传感器节点，负责对用户电气设备运行数据进行采集。第二，大量传输数据。设置的所有传感器节点能够对用电设备运行信息进行周期性发送，且因为传感器基数大，网络内待传输的数据量也比较大。第三，较高实时性。只有保证收集到的所有数据信息及时传输给电力控制中心，才能够对电网运行态势进行可靠分析，确保遇到问题后能及时对线路进行调控处理。
3.5 系统设备巡检
物联网技术在电力系统智能设备巡检中的应用，可以通过电网内部数据库系统，搭配激光扫描技术，对系统中各类设备状态进行准确识别，再以RFID技术和红紫外监测技术为支持，完成设备状态的检测。此外，通过GPS定位系统，还可以对扫描得到的数据进行定位、定项分析，确定设备所存问题与缺陷，并将结果整理完毕上传到数据库内存储，便于后续设备检修工作的展开。
4 结束语
物联网技术已经比较成熟，且已经得到了广泛应用。对物联网技术与电力系统的结合应用进行分析，基于物联网技术特点建立物联电力系统，对系统运行全过程所有信息进行收集和分析，实现电力系统的实时监测与管理，及时解决存在的隐患与问题，以期为用户提供更高质量的服务。
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论文作者:胡可涵
论文发表刊物:《中国电业》2019年15期
论文发表时间:2019/11/20
标签：电网论文; 电力论文; 数据论文; 能源论文; 技术论文; 电力系统论文; 设备论文; 《中国电业》2019年15期论文;