【摘要】泛在电力物联网的概念最初由国家电网有限公司在2019年给出，旨在综合运用人工智能技术、物联网技术及大数据技术，通过融合网络资源，打造新一代精准化、智能化、自动化的电网系统，克服传统电力系统量测覆盖率较低等缺点。本文从泛在电力物联网概念、关键技术几个层面对泛在电力物联网进行阐述，并分析了泛在电力物联网的发展现状和前景。
【关键词】泛在电力物联网；概念；发展
一、泛在电力物联网相关概念
配电网是连接发电厂和电力用户的关键，在当今能源转型的社会大背景下，电力生产商与消费用户间的关系已经由传统的垂直式发电-输电线-配电网-用户终端一体化体系转变为横向涉及电力、天然气、热能、太阳能等新兴能源等各种能源系统，纵向贯穿能源生产、传输、存储、消费、交易等各个环节的分布式多源互动体系[1]。这种转变对电力网的稳定性和智能性提出了更高的要求，传统的电力系统存在量测覆盖率较低、配套设施冗杂且标准化程度较低、数据无法实现双向贯通、无法满足用户的个性化服务需求等诸多问题，迫切需要一种新兴技术实现智慧综合能源服务电力系统。
泛在电力物联网的概念最初由国家电网有限公司在2019年给出，具体定义如下：“泛在电力物联网将电力用户及设备、电网企业及设备、发电企业及设备、供应商及其设备、以及人和物连接起来，产生共享数据，为用户、电网、发展、供应商和政府社会服务，以电网为枢纽，发展平台和共享作用，为全行业和更多市场主题发展创造更大机遇，提供价值服务”[2]。泛在电力物联网旨在综合运用人工智能技术、物联网技术及大数据技术，通过融合网络资源，打造新一代智能电网，实现电网的精准化、智能化、自动化，实现人与物、物与物之间的信息互联和共享，实现信息和物理空间的融合。
二、泛在电力物联网发展分析
2.1“三型两网”战略
随着我国经济的迅猛发展，能源的需求量不断增高，为了实现资源利用最优化，我国开展能源转型，大规模清洁能源投入开发使用，电力电子器件类型和数量越来越多，电网形态改变。我国大力推行电力体制改革，电网盈利模式改变，市场竞争强，企业经营压力增大，进入瓶颈期。同时，互联网经济、共享经济和数字经济等新的社会经济形态迅猛发展，对整个社会的经济环境产生巨大影响，实现供方和用户的对接，冲击传统电力行业。基于以上几点，国资委提出“三个领军、三个领先、三个典范”的国有企业建设标准，国家电网有限公司成为打造世界一流示范企业之一。
国家电网根据国资委的建设标准提出“三型两网”战略，建设以特高、超高压电网为骨干，其余各级电网协调的现代化新型“坚强智能电网”，充分利用人工智能技术、物联网技术及大数据技术，构建实现电力系统物物互联、人机交互的智能服务系统，即“泛在电力物联网”。以“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”为基础，大力发展互联网经济，在完成传统电网业务的基础上，积极拓展新业务、新模式，将国家电网转型为“枢纽型”“平台型”“共享型”的能源互联网企业。
目前是实施国家电网“三型两网”战略的突破期，计划到2021年初步建成泛在电力物联网，通过大力推展电网系统应用建设，到2024年完成泛在电力物联网的全面建设。
2.2泛在电力物联网体系架构与功能
泛在电力物联网深度融合人工智能技术、物联网技术及大数据技术，是一个复杂大系统，表现出信息流、能量流、全面感知的特点。从技术角度看，其总体体系架构分为感知层、 网络层、平台层和应用层[3]。
（1）感知层
利用多种类型的智能测量装置，基于新型电力物联网设备研发和底层传感器节点部署技术，实现电力系统信息的实时感知和采集，由现场采集部件、智能业务终端、本地通信接入和边缘物联代理等构成。感知层设备包括电网一次系统的电压电流互感器和二次系统的电能表、集中器等各类终端，以及用户侧多种多样的智能电器[4]。感知层能够实时监测掌握泛在电力物联网的状态信息，对电网运行状态进行评估，及时发现电网故障问题，并进行灵活调整，增强电网应对故障的容灾性和运行稳定性及可靠性。
（2）网络层
网络层是泛在电力物联网的各种业务通信服务稳定的关键，也是重要的信息交互通道。通过物联网技术和无线通信技术接收来自感知层的信息，并利用电力内部专网及外部互联网将这些标准化信息传输给平台层。电力线载波与230MHz无线通信为电力通信系统特有通信方式，而5G技术则是泛在电力物联网新兴应用的通信方式[5]。
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（3）平台层
平台层具有信息互联和信息接入功能，包括一体化“国网云”平台、全业务统一数据中心、物联管理中心和企业中台，支撑平台可实现资源调度和资产管理。同时，基于数据融合技术和数据储存管理与挖掘分析技术，平台层可提供数据服务功能，即平台层对网络成传输来的标准化信息进行接收、清洗、储存、挖掘和数据融合[6]，为应用层的各类应用提供数据，实现网络信息、储存资源的优化统一处理，有效克服了传统电力生产运行的信息碎片化储存问题，真正实现了信息共享和交互，使电力系统转型成为电力与数据并重的新模式。
（4）应用层
包括对内业务和对外业务两部分，基于态势感知技术和主动优化运行技术，承载泛在电力物联网的各类电网运营业务（如电能结算和自动化配电等）、服务业务（如个性化用能定制、电动汽车充电等）、开发业务，能源服务商可通过应用层实现传统能源业务的应用开发，用户可利用应用层获取新型能源服务。应用层还可以根据电力网运行监测数据和用户电能使用情况，协调市场，搭建针对性的应用平台和智慧服务系统。
2.3泛在电力物联网在配网中的典型应用
（1）提升客户服务水平
泛在电力物联网基于互联网技术，实现人物交互，及时采集并反馈用户数据，以客户为中心，根据客户要求进行个性化定制，最大程度的满足客户需要，增强客户满意度，实现数据共享，实时在线处理数据，“足不出户”，优化业务流程，提高服务效率。
（2）提升企业经营收入
基于泛在电力物联网，企业可以从多个维度了解企业经营状况，提升服务水平，拓展新业务，推行新模式，吸引客户，提升经营绩效。优化企业管理制度，优化资本配置。实行全周期管理，根据历史经营数据进行市场预判，实时掌握电网的营销、配电和调度情况，增强电网调度能力和水平。
（3）增强电网运行稳定性和可靠性
基于泛在电力物联网技术，可以对输配电设备进行实时监测，进行质量评估，主动维护预警，解决故障，增强了电网的稳定性及可靠性。
2.4泛在电力物联网发展前景
泛在电力物联网系统为我国电网升级发展带来了新的机遇，促进传统电力产业升级转型，有利于实现电力系统的技术、运行模式和盈利方式的变革，是我国能源互联网的重要组成部分，具有广阔的应用前景。
泛在电力物联网涉及电气、通信、计算机等多领域、多学科，需要综合各领域专业人才，广泛吸纳和应用国内外业界的技术，加强电网与外部互联合作，统一规划，跨界融合，消除数据共享壁垒，增强各系统的互联互通，充分发挥资源优势。
参考文献
[1] 傅质馨, 李潇逸, 袁越. 泛在电力物联网关键技术探讨[J]. 电力建设, 2019, 40(5):1-12.
[2] 王秀强. 国网转型:掘金泛在电力物联网[J]. 能源, 2019(4):28-30. [3]
[4] 李宇泽, 齐峰, 朱英伟,等. 多能互补综合能源电力系统的建设模式初探[J]. 电力科学与技术学报, 2019(1):3-10.
[5] 梅沁, 李大伟, 虎啸. 基于NB-IoT的电力物联网安全技术研究[J]. 电力信息与通信技术, 2019, 17(1):100-104.
[6] 李涛, 李霁元, 刘瑞. 电力物联网关键设备研究与应用[C]// 2013年江苏省城市供用电专业学术年会论文集. 2013.
论文作者:马驰
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/2
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