泛在電力物聯網的關鍵技術與前景

王瑞琦 李明明 趙毅 閆嬌 馮勇

【摘要】? ? 社會的進一步發展，促使現階段我國電力建設規模不斷擴大，此種背景下，如何提升電力傳輸質量以及電網控制水平，成為當下電力企業亟待解決的問題之一，泛在電力物聯網理念形成。基于此，本文立足于泛在電力物聯網實際內容，分析了建設時需要應用的各類關鍵技術，以及相應發展前景，希望以下內容的論述可以推動我國電力事業穩步發展。

【關鍵詞】? ? 泛在電力物聯網? ? 智能芯片? ? 5G

引言：近幾年，隨著我國經濟水平的不斷提升，電力用戶數量逐漸增加，分布式電網所面臨的運行壓力逐漸增大，為保證居民用電安全，以及電網正常運行，基礎電網改革已經成為一種必然趨勢，人工智能技術、尖端網絡技術以及自動化技術的融合需要更加完善。因此，對泛在電力物聯網的關鍵技術與應用前景分析有著鮮明現實意義。

一、泛在電力物聯網的關鍵技術

1、智能芯片。就目前我國電力市場發展情況而言，電網建設規模不斷擴大，造成此種現象的主要原因在于電力市場需求不斷增加，為滿足高壓力的電力傳輸活動，各類電力保護裝置，以及電網檢測設備被應用到電力系統當中，這些設備正常運行過程中，將會不斷產生數據，而產出的數據包含著電網運行的重要信息，應該對其進行收集和處理，以求指導電網正常運行，但是傳統的數據采集設備無法達到全部數據收集要求，并且收集質量并不高。而帶有智能芯片的采集設備可以很好的解決以上問題，不僅可以降低設備應用時的能耗，還能提升收集和計算效率。因為此種芯片的優勢眾多，所以各個國家紛紛加大了該方面的研究力度以及投入，并且取得了良好效果。例如谷歌公司推出的Edge TPU芯片，以及我國中科院研究的“寒武芯片”等。

2、5G與LPWA。對于電力系統而言，無論是海量數據的收集，還是大量數據的處理，都需要建立在良好的網絡基礎之上。隨著電網建設規模的擴大，我國電力建設逐漸深入到高山以及森林等地區，但是這些地區的網絡基礎并不好。傳統的電力物聯網技術，對于信息的傳遞主要應用以太網進行有線傳輸，并不適合上述地區的應用與建設。而5G時代的到來，可以說為泛在電力物聯網建設提供了技術基礎，以5G為核心的LPMA無線傳輸形式，即具有傳統技術穩定性，本身也具有高效性與便捷性。

就當下我國電網建設實際情況以及今后發展態勢而言，5G將會成為泛在電力物聯網建設基礎技術之一。基于5G通信網絡的切片通信形式被認為是解決電網全息感知以及泛在連接的根本技術。例如在進行分配式自動化建設過程中，可以選擇URLLC切片，此類切片的低時延性能較為突出，可以保證分配自動化質量。在進行信息采集以及電源接業務建設中，可以選擇mMTC切片，此類切片具有良好的通信性能。在進行語音業務的購進時，可以選擇Voice切片。

二、泛在電力物聯網的應用前景

1、提升電網運行水平。我國無論是經濟還是電力發展，都存在鮮明的南北差異性，立足于電力事業建設情況而言，電網整體架構不合理的問題較為明顯[1]。泛在電力物聯網的應用剛好可以解決以上問題，應用時可以直接建立一個發電、輸電全過程監管網絡，進一步提升了電力檢測水平與效率，保證電力運行安全。2、促進清潔能源消納。就目前我國電力建設情況而言，清潔能源的發展與應用受到了社會各界的廣泛關注，但是無論是風力發電還是光能發電，發展情況都并不良好，尤其是我國三北地區，光能以及風能的開發利用程度并不高。而在泛在電力物聯網中，上述所提及的各類清潔能源的應用效率將會逐漸提升，之所以具有良好的資源消納能力，是因為泛在電力物聯網在建設過程中，加入了全息感知功能，此類功能可以實現資源之間的合理分配，指導消費者合理消納清潔能源。3、打造智慧能源服務平臺。我國的泛在電力物聯網建設已經成為國家發展戰略之一，預計于2021年初步建成并且投入應用。初期使用中，將會做到以下幾點：①整個電力物聯網可以基本實現業務協同。②初步達到物聯管理基礎性要求。③各級建設的智慧平臺需要完成系統升級，以便可以支持泛在電力物聯網正常融合與應用。2024年將會全面建成電力物聯網，上述提到的業務協同需要正常進行，物聯管理需要全部完善[2]。公司級的智慧平臺需要具有良好的應用效果，并且足以構成電力網絡生態圈。應用智慧能源服務平臺，做好區域內資源統籌，將傳統企業以及新型企業全部規劃到同一戰線之下，建設光伏云網，合理應用終端邊緣計算等技術，發展、完善、應用新型電力供應鏈，進而建成電力企業為主，政府、居民協調統一的能源圈。

結論：綜上所述，本文論述的泛在電力物聯網雖然目前建設仍然沒有完成，但是從其技術應用角度而言，可以為電力建設提供新的發展方向。其不僅僅會融合應用人工智能技術，還會涉及到云技術等，最終構成的是一個高質量、高穩定、高效率的綜合系統，可以從根本上提升電力生產與運行安全性，推動我國電力事業可持續發展。

參? 考? 文? 獻

[1]國網河北省電力有限公司副總經理、石家莊供電公司總經理 周愛國. 先行先試全面發力 打造泛在電力物聯網試驗田[N]. 國家電網報，2019-05-23（003）.

[2]周倜然.以數字化轉型推進“三型兩網”戰略全面落地——訪國網湖南省電力有限公司董事、總經理、黨委副書記李生權[J].中國電業，2019（04）：6-9.