泛在电力物联网在智能配电系统应用综述及展望

【摘 要】近年来，随着社会经济的迅猛发展及能源需求的日益增长，能源供应的压力不断增大。同时，大量煤炭、石油等非清潔能源的使用所带来的环境污染问题也日益严重。因此，未来的电力系统必然将为可持续的全球经济增长提供高渗透率的清洁分布式能源。大量分布式能源的不断接入给电力系统的经济运行和安全管理提出了前所未有的挑战。物联网技术正处于应对这一挑战的最前沿，它可以通过泛在的感知技术赋予电力系统动态的灵活感知、实时通信、智能控制和可靠的信息安全等能力，不断提升电网运行控制和调度的智能化水平，持续深入提高各种类型能源之间的互动能力，从而使电网从单纯的电力传输网络向智能能源信息一体化基础设施扩展，将现有的电力系统转变为更高效、更安全、更可靠、更具弹性和可持续性的智能网络化电力能源系统。

【关键词】泛在电力物联网；国家电网；影响；重要性；发展趋势；

一、建设泛在电力物联网影响

那泛在电力物联网到底是什么？泛在电力物联网是泛在物联网在电力行业的具体表现形式和落地应用。泛在电力物联网是指任何时间、任何地点、任何人或任何事物之间的信息的连接和交互。泛在电力物联网围绕着电力系统的各个方面，充分利用移动互联网和人工智能等现代信息技术，以及先进的通信技术，实现各方面的互联互通和人机交互的各个方面服务系统。它具有全面的状态感知，高效的信息处理和方便的应用。智能服务系统，具有灵活的功能。其实质是实现各种信息传感设备和通信信息资源（互联网，电信网络甚至电力通信专用网）的组合，从而形成具有自我识别，感知和智能处理能力的物理实体泛在电力物联网有四个特征：泛在性、终端的智能化、数据的共享性、服务的平台化。从概念上讲，泛在电力物联网是利用新一代信息技术通过广泛的信息交换连接电力客户及其设备，电网公司及其设备，发电公司及其设备，电气设备公司及其设备。

通过智能感知系统、各种信息汇聚，电网可以提前进行负荷预测和发电预测，进而提高清洁能源消纳比例。改变国家电网的未来发展方向。以前，国家电网的主要业务是售电。通过泛在电力物联网建设，电网企业可以向客户提供更高效、绿色、环保的综合能源服务，比如说清洁取暖相关服务等。也就是说，国家电网将从售电企业变为综合能源企业。全面分享和数字化提高能源生产，能源消耗和相关设备制造的安全水平、质量水平、先进水平和效率水平。这是一种基于信息流的无处不在的物联网。它补充了强大的智能电网形成了能源互联网，将能源流、业务流和数据流相结合。它可以刺激产业的发展，形成能源互联网的发展的产业生态系统。

二、建设泛在电力物联网的重要性

要有先进的智能终端技术。例如各种智能传感的芯片和感知元件，它们是电网的“千里眼”“顺风耳”。除了有这些可靠的感知手段外，还要有标准化的通信公约，即统一的标准体系、通信协议、接口标准、数据规范等。最重要的一点，是要实现数据共享。现在各行各业的数据并存，其实并不利于长远的发展，需要从国家层面出台规定，实现数据的共享、融合和深度挖掘。目前来看，“多表合一”是一个非常好的发展方向。《发展改革委、能源局关于促进智能电网发展的指导意见》发布，提出“完善煤、电、油、气领域信息资源共享机制，支持水、气、电集采集抄，建设跨行业能源运行动态数据集成平台，鼓励能源与信息基础设施共享复用。”国家电网有着天然的优势，所有企业、居民客户都要用电，所以电网来牵头做这个事情是非常合适的。从管理角度来说，在国有企业改革不断深化的背景下，国家电网要主动适应新形势，并不断做强做优做大，就需要实现管理的精益化。泛在电力物联网平台可以提高电网的运行效率和企业的运营效益，使能源发展更加清洁高效，达到多方共赢的局面。

三、泛在电力物联网未来的发展趋势

在终端侧，即泛在电力物联网的感知层，包括智能芯片、智能传感器和智能终端等。这些感知元器件要向高可靠、低功耗、智能化的方向发展。把这些智能传感技术应用在电网上，可以实现场景的智能分析和处理。

这将改变电网的运行发展方式。在平台侧，通过能源互联网平台实现数据、策略的高效管理，进而实现各项业务间的协同发展和统一管理。在应用侧，所有的手段都是为应用服务的。物联网对于电网来说，并非一个全新的事物，相关技术已经渗入电力发、输、配、送、用的各个环节，被用于信息采集、状态监测、回馈控制等。但各应用系统是烟囱式的独立系统，数据和接口规范存在较大差异，系统之间横向数据共享困难；电网运行数据、设备资产信息、运维检修工作、仓库存储情况、规划建设工作、营销用户需求、客服用户反馈等信息相互独立。同时，应用功能和数据绑定，进一步加大了数据共享难度，不能深入挖掘数据价值。

建设泛在电力物联网，一是可以利用物联网技术、5G通信技术、电力无线网打造电力设备基础信息采集平台，通过统一规划设计和标准，全方位、多维度快速接入电力系统各环节终端采集信息，全面实现电力设备及用户的实时状态感知，更敏捷地响应业务需求。二是可以利用云平台技术、大数据技术，充分处理多系统、多源数据，对多源、异构数据进行建模处理，为应用服务提供统一的数据平台支撑，形成“一体化联动”的能源互联网生态圈、“一站式服务”的智慧能源综合服务平台。利用移动互联网技术、人工智能技术，实现应用服务和数据解耦，推动新应用服务或业务的快速上线，满足客户服务多样化的要求、提升客户体验个性化的需要，打造电力信息服务平台，满足政府、企业、居民等不同客户的差异化服务需求，在提升服务质量的同时吸引更多社会投资、更广泛的终端客户参与到能源互联网的建设中来。

四、泛在电力物联网建设发展方向

国家电网在对建设泛在电力物联网做出全面发展方向，三年后步建成泛在电力物联网，基本实现业务协同和数据贯通，初步实现统一物联管理，使各级智慧能源综合服务平台具备基本功能，支撑电网业务与新兴业务发展。尽快建成成熟的泛在电力物联网，全面实现业务协同、数据贯通和统一物联管理，全面形成共建、共治、共享的能源互联网产业生态系统。

今年以来，泛在电力物联网被广泛提及，业界高度重视泛在电力物联网的发展，业内相关企业的股票也出现上涨，泛在电力物联网能增强装备制造业竞争能力，其重要性与日俱增。建设泛在电力物联网是促进电力能源共建、共筹、共享，促进电力行业智能化升级的必由之路。

泛在电力物联网的优势在于，其本身是一张电力网，电力就是能源的供应，在此基础上加载感应的能力，比其他网络效率更高、成本更低。通过云、大数据等技术的再处理，数据结果更加清晰有价值。电力网最强大的优势在于“泛在”，电网是比通信网覆盖更加广泛的网络，会渗入到家庭、机构、乡镇、山区等多个地区。如果在泛在电网的基础上加入智能感应器，对空气、灾难的监测和环境的控制而言都是有益的。通过广泛应用大数据、云计算、物联网、移动互联、人工智能、区块链、边缘计算等信息技术和智能技术，可以汇集各方面资源，为规划建设、生产运行、经营管理、综合服务、新业务新模式发展、企业生态环境构建等各方面，提供充足有效的信息和数据支撑。

五、结束语

随着泛在电力物联网概念的明晰，相关产业链企业将继续受益并继续推动泛在电力物联网的成熟。泛在电力物联网建设中，我们必须不断创新为消费者带来便利，并提供更准确的服务。当下泛在电力物联网和智能电网正在建设，大数据等互联网技术参与泛在电力物联网建设的数据是非常有价值的，让人工智能提供的信息和服务助力企业成长发展。国家电网提出的泛在电力物联网有着非常深刻的意义，体现了国家电网公司的社会性、平台性和共享性，也是其深化国有企业改革的重要举措。

参考文献：

[1] 李罡，做泛在电力物联网建设的先行者[N].国家电网报，2019

[2] 王平，深化战略引领 推进泛在电力物联网建设[N].国家电网报，2019

（作者单位：国网冀北电力有限公司唐山供电公司）