泛在電力物聯網實施策略研究

崔鑫華 趙梓帆 張鍇 張軍亮 上官東霞 趙家龍

【摘 ?要】社會經濟的發展，各行業用電需求的增加，電力工程建設數量也逐漸增多。隨著交直流輸電規模的迅速擴大，分布式發電設備接入類型與數量快速增加，導致電網復雜程度不斷提升，對傳統電網形態提出了挑戰。另一方面人工智能技術的發展也對電網功能和運行方式提出新的要求。因此，結合泛在物聯技術將現有電力系統建設成泛在電力物聯網是未來電力能源體系的發展趨勢，也是當前階段國家電網最緊迫、最重要的任務。本文就泛在電力物聯網實施策略展開探討。

【關鍵詞】泛在電力物聯網;電力系統;物聯網

1 引言

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。

2 泛在電力物聯網的概念

2.1泛在電力物聯網的定義

泛在物聯是指任何時間、任何地點、任何人、任何物之間的信息互聯和交互。而泛在電力物聯網是指電力用戶及其設備、電網企業及其設備、發電企業及其設備、供應商及其設備、以及人和物的信息互聯和交互。泛在電力物聯網是物聯網技術在電力系統中的應用，其本質是實現各種信息傳感設備與通信信息資源的共享，從而形成具有自我標識、感知和智能處理的物理實體。實體之間的協同和互動，使得有關物體相互感知和反饋控制，形成一個更加智能的電力生產、生活體系。

2.2泛在電力物聯網的基本特征

泛在電力物聯網立足現有電網實體與通信技術，將不同能源系統物理互聯、時空信息互聯、商業互聯相融合，具有全息感知、泛在連接、開放共享、融合創新的特征。全息感知是指通過RFID、傳感器等，動態獲取“發–輸–變–用”各個環節不同設備、不同用戶的狀態信息。泛在連接指通過電力專網或移動網絡將電力系統中所有設備、用戶的信息和數據全時空連接。開放共享指在統一平臺上利用智能技術對數據進行共享和管理，提高數據質量，挖掘有效信息，實現數據上下貫通，全方位實時交互。融合創新即通過不同設備、用戶，不同時空信息，對內實現全業務在線，電網安全穩定運行。對外建成智慧綜合能源服務平臺，開拓電力市場，促進電力改革。

2.3泛在電力物聯網的建設目標

發揮泛在物聯網大數據的優勢是其建設的主要目標。電力數據來源各異，包含控制、計量、監測等不同類型、不同時空尺度，實現海量數據統一分析及深度挖掘，是其首要建設目標。電力數據服務對象不同，打破數據壁壘，實現不同業務貫通是其第二階段建設目標。最終將電力數據應用于各行各業，推廣不同行業廣泛參與的商業模式是其最終建設目標。可以預見，隨著泛在電力物聯網的實現，以機器學習和深度學習為代表的大數據及人工智能技術等數據知識挖掘技術將得到廣泛應用與發展。

3 實施策略

3.1提升客戶服務水平

以客戶為中心，開展泛在電力物聯網營銷服務系統建設，優化客戶服務、計量計費等供電服務業務，實現數據全面共享、業務全程在線，提升客戶參與度和滿意度，改善服務質量，促進綜合能源等新興業務發展。推廣“網上國網”應用，融通業擴、光伏、電動汽車等業務，統一服務入口，實現客戶一次注冊、全渠道應用、政企數據聯動、信息實時公開。

3.2提升企業經營績效

實施多維精益管理體系變革，統一數據標準，貫通業財鏈路，推動源端業務管理變革，實現員工開支、設備運維、客戶服務等價值精益管理，挖掘外部應用場景，開展價值貢獻評價，實現互利共贏。圍繞資產全壽命核心價值鏈，全面推廣實物ID，實現資產規劃設計、采購、建設、運行等全環節、上下游信息貫通;建設現代（智慧）供應鏈，實現供應商和產品多維精準評價、物資供需全業務鏈線上運作，提升設備采購質量、供應時效和智慧運營能力。

3.3提升電網安全經濟運行水平

圍繞營配調貫通業務主線，應用電網統一信息模型，實現“站-線-變-戶”關系實時準確，提升電表數據共享即時性，構建電網一張圖，重點實現輸變電、配用電設備廣泛互聯、信息深度采集，提升故障就地處理、精準主動搶修、三相不平衡治理、營配稽查和區域能源自治水平。立足交直流大電網一體化安全運行需要，引入互聯網思維，建設“物理分布、邏輯統一”的新一代調度自動化系統，全面提升調度控制技術支撐水平。打造“規劃、建設、運行”三態聯動的“網上電網”，實現電網規劃全業務線上作業;開展基建全過程綜合數字化管理平臺建設，推進數字化移交，提升基建數字化管理水平。

3.4促進清潔能源消納

全面深度感知源網荷儲設備運行、狀態和環境信息，用市場辦法引導用戶參與調峰調頻，重點通過虛擬電廠和多能互補提高分布式新能源的友好并網水平和電網可調控容量占比;采用優化調度實現跨區域送受端協調控制，基于電力市場實現集中式新能源省間交易和分布式新能源省內交易，緩解棄風棄光，促進清潔能源消納。

3.5打造智慧能源綜合服務平臺

以優質電網服務為基石和入口，發揮國網公司海量用戶資源優勢，打造涵蓋政府、終端客戶、產業鏈上下游的智慧能源綜合服務平臺，提供信息對接、供需匹配、交易撮合等服務，為新興業務引流用戶;加強設備監控、電網互動、賬戶管理、客戶服務等共性能力中心建設，為電網企業和新興業務主體賦能，支撐“公司、區域、園區”三級智慧能源服務體系。

3.6培育發展新興業務

充分發揮國網公司電網基礎設施、客戶、數據、品牌等獨特優勢資源，大力培育和發展綜合能源服務、互聯網金融、大數據運營、大數據征信、光伏云網、三站合一、線上供應鏈金融、虛擬電廠、基于區塊鏈的新型能源服務、智能制造、“國網芯”和結合5G的通信、桿塔等資源商業化運營等新興業務，實現新興業務“百花齊放”，成為國網公司新的主要利潤增長點。

3.7構建能源生態體系

構建全產業鏈共同遵循，支撐設備、數據、服務互聯互通的標準體系，與國內外知名企業、高校、科研機構等建立常態合作機制，整合上下游產業鏈、重構外部生態，拉動產業聚合成長，打造能源互聯網產業生態圈。建設好國家雙創示范基地，形成新興產業孵化運營機制，服務中小微企業，積極培育新業務、新業態、新模式。

4 結論

建設泛在電力物聯網是實現能源轉型目標的必要手段，發展風電和光電是實現能源轉型的基礎，減少棄風棄光是泛在電力物聯網的一項主要任務。常規發電廠與新能源發電廠的協同運行可以減少棄風棄光，提高新能源利用率。

參考文獻：

[1]周孝信，陳樹勇，魯宗相，等.能源轉型中我國新一代電力系統的技術特征[J].中國電機工程學報，2018，38（7）：1893-1904，2205.

[2]王利霞.基于物聯網的智能電網監控系統的研究和分析[J].電源技術，2014，38（3）：540-541.

（作者單位：國網山西省電力公司陽城縣供電公司）