泛在電力物聯網在智能配電系統應用綜述及展望

吳超

【摘 要】近年來，隨著社會經濟的迅猛發展及能源需求的日益增長，能源供應的壓力不斷增大。同時，大量煤炭、石油等非清潔能源的使用所帶來的環境污染問題也日益嚴重。因此，未來的電力系統必然將為可持續的全球經濟增長提供高滲透率的清潔分布式能源。大量分布式能源的不斷接入給電力系統的經濟運行和安全管理提出了前所未有的挑戰。物聯網技術正處于應對這一挑戰的最前沿，它可以通過泛在的感知技術賦予電力系統動態的靈活感知、實時通信、智能控制和可靠的信息安全等能力，不斷提升電網運行控制和調度的智能化水平，持續深入提高各種類型能源之間的互動能力，從而使電網從單純的電力傳輸網絡向智能能源信息一體化基礎設施擴展，將現有的電力系統轉變為更高效、更安全、更可靠、更具彈性和可持續性的智能網絡化電力能源系統。

【關鍵詞】泛在電力物聯網；國家電網；影響；重要性；發展趨勢；

一、建設泛在電力物聯網影響

那泛在電力物聯網到底是什么？泛在電力物聯網是泛在物聯網在電力行業的具體表現形式和落地應用。泛在電力物聯網是指任何時間、任何地點、任何人或任何事物之間的信息的連接和交互。泛在電力物聯網圍繞著電力系統的各個方面，充分利用移動互聯網和人工智能等現代信息技術，以及先進的通信技術，實現各方面的互聯互通和人機交互的各個方面服務系統。它具有全面的狀態感知，高效的信息處理和方便的應用。智能服務系統，具有靈活的功能。其實質是實現各種信息傳感設備和通信信息資源（互聯網，電信網絡甚至電力通信專用網）的組合，從而形成具有自我識別，感知和智能處理能力的物理實體泛在電力物聯網有四個特征：泛在性、終端的智能化、數據的共享性、服務的平臺化。從概念上講，泛在電力物聯網是利用新一代信息技術通過廣泛的信息交換連接電力客戶及其設備，電網公司及其設備，發電公司及其設備，電氣設備公司及其設備。

通過智能感知系統、各種信息匯聚，電網可以提前進行負荷預測和發電預測，進而提高清潔能源消納比例。改變國家電網的未來發展方向。以前，國家電網的主要業務是售電。通過泛在電力物聯網建設，電網企業可以向客戶提供更高效、綠色、環保的綜合能源服務，比如說清潔取暖相關服務等。也就是說，國家電網將從售電企業變為綜合能源企業。全面分享和數字化提高能源生產，能源消耗和相關設備制造的安全水平、質量水平、先進水平和效率水平。這是一種基于信息流的無處不在的物聯網。它補充了強大的智能電網形成了能源互聯網，將能源流、業務流和數據流相結合。它可以刺激產業的發展，形成能源互聯網的發展的產業生態系統。

二、建設泛在電力物聯網的重要性

要有先進的智能終端技術。例如各種智能傳感的芯片和感知元件，它們是電網的“千里眼”“順風耳”。除了有這些可靠的感知手段外，還要有標準化的通信公約，即統一的標準體系、通信協議、接口標準、數據規范等。最重要的一點，是要實現數據共享。現在各行各業的數據并存，其實并不利于長遠的發展，需要從國家層面出臺規定，實現數據的共享、融合和深度挖掘。目前來看，“多表合一”是一個非常好的發展方向。《發展改革委、能源局關于促進智能電網發展的指導意見》發布，提出“完善煤、電、油、氣領域信息資源共享機制，支持水、氣、電集采集抄，建設跨行業能源運行動態數據集成平臺，鼓勵能源與信息基礎設施共享復用。”國家電網有著天然的優勢，所有企業、居民客戶都要用電，所以電網來牽頭做這個事情是非常合適的。從管理角度來說，在國有企業改革不斷深化的背景下，國家電網要主動適應新形勢，并不斷做強做優做大，就需要實現管理的精益化。泛在電力物聯網平臺可以提高電網的運行效率和企業的運營效益，使能源發展更加清潔高效，達到多方共贏的局面。

三、泛在電力物聯網未來的發展趨勢

在終端側，即泛在電力物聯網的感知層，包括智能芯片、智能傳感器和智能終端等。這些感知元器件要向高可靠、低功耗、智能化的方向發展。把這些智能傳感技術應用在電網上，可以實現場景的智能分析和處理。

這將改變電網的運行發展方式。在平臺側，通過能源互聯網平臺實現數據、策略的高效管理，進而實現各項業務間的協同發展和統一管理。在應用側，所有的手段都是為應用服務的。物聯網對于電網來說，并非一個全新的事物，相關技術已經滲入電力發、輸、配、送、用的各個環節，被用于信息采集、狀態監測、回饋控制等。但各應用系統是煙囪式的獨立系統，數據和接口規范存在較大差異，系統之間橫向數據共享困難；電網運行數據、設備資產信息、運維檢修工作、倉庫存儲情況、規劃建設工作、營銷用戶需求、客服用戶反饋等信息相互獨立。同時，應用功能和數據綁定，進一步加大了數據共享難度，不能深入挖掘數據價值。

建設泛在電力物聯網，一是可以利用物聯網技術、5G通信技術、電力無線網打造電力設備基礎信息采集平臺，通過統一規劃設計和標準，全方位、多維度快速接入電力系統各環節終端采集信息，全面實現電力設備及用戶的實時狀態感知，更敏捷地響應業務需求。二是可以利用云平臺技術、大數據技術，充分處理多系統、多源數據，對多源、異構數據進行建模處理，為應用服務提供統一的數據平臺支撐，形成“一體化聯動”的能源互聯網生態圈、“一站式服務”的智慧能源綜合服務平臺。利用移動互聯網技術、人工智能技術，實現應用服務和數據解耦，推動新應用服務或業務的快速上線，滿足客戶服務多樣化的要求、提升客戶體驗個性化的需要，打造電力信息服務平臺，滿足政府、企業、居民等不同客戶的差異化服務需求，在提升服務質量的同時吸引更多社會投資、更廣泛的終端客戶參與到能源互聯網的建設中來。

四、泛在電力物聯網建設發展方向

國家電網在對建設泛在電力物聯網做出全面發展方向，三年后步建成泛在電力物聯網，基本實現業務協同和數據貫通，初步實現統一物聯管理，使各級智慧能源綜合服務平臺具備基本功能，支撐電網業務與新興業務發展。盡快建成成熟的泛在電力物聯網，全面實現業務協同、數據貫通和統一物聯管理，全面形成共建、共治、共享的能源互聯網產業生態系統。

今年以來，泛在電力物聯網被廣泛提及，業界高度重視泛在電力物聯網的發展，業內相關企業的股票也出現上漲，泛在電力物聯網能增強裝備制造業競爭能力，其重要性與日俱增。建設泛在電力物聯網是促進電力能源共建、共籌、共享，促進電力行業智能化升級的必由之路。

泛在電力物聯網的優勢在于，其本身是一張電力網，電力就是能源的供應，在此基礎上加載感應的能力，比其他網絡效率更高、成本更低。通過云、大數據等技術的再處理，數據結果更加清晰有價值。電力網最強大的優勢在于“泛在”，電網是比通信網覆蓋更加廣泛的網絡，會滲入到家庭、機構、鄉鎮、山區等多個地區。如果在泛在電網的基礎上加入智能感應器，對空氣、災難的監測和環境的控制而言都是有益的。通過廣泛應用大數據、云計算、物聯網、移動互聯、人工智能、區塊鏈、邊緣計算等信息技術和智能技術，可以匯集各方面資源，為規劃建設、生產運行、經營管理、綜合服務、新業務新模式發展、企業生態環境構建等各方面，提供充足有效的信息和數據支撐。

五、結束語

隨著泛在電力物聯網概念的明晰，相關產業鏈企業將繼續受益并繼續推動泛在電力物聯網的成熟。泛在電力物聯網建設中，我們必須不斷創新為消費者帶來便利，并提供更準確的服務。當下泛在電力物聯網和智能電網正在建設，大數據等互聯網技術參與泛在電力物聯網建設的數據是非常有價值的，讓人工智能提供的信息和服務助力企業成長發展。國家電網提出的泛在電力物聯網有著非常深刻的意義，體現了國家電網公司的社會性、平臺性和共享性，也是其深化國有企業改革的重要舉措。

參考文獻：

[1] 李罡，做泛在電力物聯網建設的先行者[N].國家電網報，2019

[2] 王平，深化戰略引領 推進泛在電力物聯網建設[N].國家電網報，2019

（作者單位：國網冀北電力有限公司唐山供電公司）