杜志婕　蔡明珺　潘益?zhèn)?/p>

摘 要：在數(shù)字革命時代，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)共同發(fā)展，已經(jīng)成為能源電力新形態(tài)，具備全程在線、全面感知以及全要素互聯(lián)等功能。此次研究深入分析和研究了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)與電力系統(tǒng)的發(fā)展關系，在此基礎之上展望了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)中具體應用，希望能夠對相關人員起到參考性價值。

關鍵詞：泛在電力物聯(lián)網(wǎng);電力系統(tǒng);應用展望

近年來，社會生產(chǎn)生活對于電力能源的需求度不斷提升，相應擴大了聯(lián)網(wǎng)建設規(guī)模，改變了電網(wǎng)運行形態(tài)，從而導致電網(wǎng)供電壓力持續(xù)增加。隨著電力市場的開放式發(fā)展，響應降低了輸配電價格，電網(wǎng)市場競爭局面日益激烈。隨著邊緣計算技術、人工智能技術等信息化技術快速發(fā)展，響應促進了能源電力新業(yè)態(tài)的發(fā)展，國家電網(wǎng)開始轉變傳統(tǒng)發(fā)展態(tài)勢，全民應用新型技術開展運營模式，因此在兩會報告中提出建設三型兩網(wǎng)的戰(zhàn)略目標。兩網(wǎng)主要是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)和堅強智能電網(wǎng)。此次研究主要是圍繞泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的應用。

1、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的基礎概念和意義

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是泛在物聯(lián)網(wǎng)在電力行業(yè)的表現(xiàn)形式，能夠通過電力用戶、電力設備、電力企業(yè)之間的相互連接，建設以電網(wǎng)為樞紐，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的平臺。在電力市場化改革發(fā)展過程中，國家電網(wǎng)所面臨的發(fā)展挑戰(zhàn)在于社會經(jīng)濟發(fā)展變化，企業(yè)發(fā)展阻礙以及電網(wǎng)形態(tài)變化等方面。通過建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，有助于建立平臺型，樞紐型電網(wǎng)，打造智慧能源綜合服務平臺，為電網(wǎng)用戶以及為政府單位提供良好的電力服務。

在我國新能源體系中，電網(wǎng)在能源匯集、傳輸以及交換應用等方面形成樞紐，能夠實現(xiàn)不同能源的互通互聯(lián)，對我國現(xiàn)有能源結構進行改進，從根本上提升社會能源綜合利用效率。此外，由于電網(wǎng)存在網(wǎng)絡屬性，能夠促進信息與能量的交互，建設綜合服務平臺和能源配置平臺，以此發(fā)揮出電網(wǎng)的共享機制、平臺優(yōu)勢等。

其次，堅強智能電網(wǎng)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的融合，可以實現(xiàn)以物流，信息流以及能量流的統(tǒng)一，并且將其統(tǒng)一在，能源物聯(lián)網(wǎng)架構當中，所以建立能源物聯(lián)網(wǎng)時，首先應當建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，一次熱線能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)，傳輸環(huán)節(jié)以及交易環(huán)節(jié)的狀態(tài)感知，快速響應用戶的需求，這樣能夠為生產(chǎn)生活提供全面的能源服務。

2、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的具體應用

2.1基于數(shù)據(jù)奠定良好基礎

建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)必須深度挖掘電力系統(tǒng)運行所產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)，包括用電信息數(shù)據(jù)，輸入電線路，數(shù)據(jù)業(yè)界變電站數(shù)據(jù)等，通過能源物聯(lián)網(wǎng)信息通信理論，能夠統(tǒng)一重建和降維數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性要求。當數(shù)據(jù)采集時，則應當在電力系統(tǒng)的不同環(huán)節(jié)設置感知裝置，這樣能夠有效監(jiān)控和測量電力設備的運行狀態(tài)，為電力設備管理提供數(shù)據(jù)支持。

在5G時代下，提升了網(wǎng)絡通信速度能夠實現(xiàn)實時雙向數(shù)據(jù)傳輸。4G/5G網(wǎng)絡加入到邊緣計算技術當中，能夠提升數(shù)據(jù)處理的便捷性，實現(xiàn)資源共享，確保網(wǎng)絡建立的全面化。此外當前網(wǎng)絡通信技術是多層次建立的，通信網(wǎng)絡當中包含骨干網(wǎng)、無線專網(wǎng)和電力衛(wèi)星，可以優(yōu)先滿足網(wǎng)絡信息調控需求。通過云計算技術和邊緣計算技術，能夠促進數(shù)據(jù)處理準確性提升，實現(xiàn)用戶和電網(wǎng)之間的交互。

在建立數(shù)據(jù)傳輸平臺之后，部分數(shù)據(jù)能夠衍生出新的業(yè)務，可以租賃和出售數(shù)據(jù)。由于高校和金融行業(yè)，對于電力行業(yè)數(shù)據(jù)的需求量比較大，所以在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)基礎之上，將會充分發(fā)揮出數(shù)據(jù)的作用，推動相關行業(yè)的發(fā)展，進一步優(yōu)化和完善泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。

2.2建立安全且經(jīng)濟的電網(wǎng)

聯(lián)合現(xiàn)代機器學習方法和數(shù)據(jù)采集，可以研發(fā)出功率預測系統(tǒng)和新能源檢測系統(tǒng)。立足于電力設備運行所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，合理應用設備狀態(tài)診斷技術，能夠實時了解運行狀態(tài)，并且制定相應的檢修措施，全面提升設備運行安全性。聯(lián)合泛在物聯(lián)網(wǎng)，可以將現(xiàn)場作業(yè)實現(xiàn)線上化，采用電子工作表和電子身份等方式減少電力人員數(shù)量，從根本上提升電力工作效率。

泛在物聯(lián)網(wǎng)，涉及到人力資源，電力負荷以及電網(wǎng)運行等方面，所以應當不斷優(yōu)化資源和能源，不僅滿足供需要求，還應當分析工作效率成本等問題。給予泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，通過數(shù)據(jù)感知，可以對物聯(lián)網(wǎng)不同節(jié)點的特征和關聯(lián)性進行分析，還可以通過優(yōu)化模型有效處理資源問題，滿足用戶多元化需求。

泛在物聯(lián)網(wǎng)不僅能夠確保電力運行安全性和經(jīng)濟性，還改變了用戶溝通交流的方式。該物聯(lián)網(wǎng)能夠建立智慧能源平臺，從根本上提升企業(yè)工作效率，提供自動檢查功能，線上管理功能以及線上登記功能。此外，該物聯(lián)網(wǎng)還能夠實施記錄配送信息，加強安全性和透明度。通過優(yōu)化措施，能夠轉變傳統(tǒng)商業(yè)模式，持續(xù)擴大服務范圍，能夠提供多種線上供電服務以及大數(shù)據(jù)管理服務等，所建立的新型能源生態(tài)體系，包含金融機構，政府以及電力用戶。

2.3提升新能源消納率

在社會現(xiàn)代化發(fā)展過程中，強硬轉變了能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)，消費環(huán)節(jié)以及傳輸環(huán)節(jié)。電網(wǎng)中接入大量分布式電源，然而由于太陽能資源和風能資源的波動性與間歇性特點，相應影響了電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性，也在一定程度上浪費了清潔能源。通過建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，可以實現(xiàn)電網(wǎng)運行安全與穩(wěn)定，提升新能源消納率。通過應用人工智能技術，可以準確這些能源短期發(fā)電情況，簡化調度難度。異質能源可以實現(xiàn)信息交互，提升能源的有效利用率，進一步確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，科學主力棄光棄風問題。采用數(shù)據(jù)交互重構配電網(wǎng)，可以不斷優(yōu)化新能源，還能夠對用戶的用電范圍進行約束規(guī)范。在應用儲能裝置之后，可以協(xié)同優(yōu)化源網(wǎng)荷儲存，充分發(fā)揮出儲能裝置的時效性，緩解電網(wǎng)消納壓力。

2.4與其他技術的結合

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)綜合應用了區(qū)塊鏈技術、邊緣計算技術以及人工智能技術，不同信息通信技術可以從處理環(huán)節(jié)、計算環(huán)節(jié)以及分析環(huán)節(jié)等支持泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。其中，在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中，人工智能技術能夠使其更加感知自身與周邊狀態(tài)，具備思考能力，可以有效控制復雜運行場景。例如機器學習領域，能夠確保系統(tǒng)獨立自主學習，對電網(wǎng)狀態(tài)以及用戶用電行為進行觀察，預測未來發(fā)展狀態(tài)，提出相應的運行維護建議，還能夠不斷引導電網(wǎng)生產(chǎn)與用戶用電行為。

邊緣計算聯(lián)合計算技術、網(wǎng)絡技術以及存儲技術，能夠在網(wǎng)絡邊緣數(shù)據(jù)源建立開放式平臺，提供智能化服務，以此實現(xiàn)安全防護功能、數(shù)據(jù)優(yōu)化功能以及網(wǎng)絡接入功能等，有效緩解主站平臺的數(shù)據(jù)處理壓力，從根本上提升運行決策效率。比如在高級應用當中，邊緣網(wǎng)關發(fā)送數(shù)據(jù)時，需要通過私有信息散列、數(shù)據(jù)過濾等方式，實時感知區(qū)域電網(wǎng)形態(tài)。

3、結束語

綜上所述，泛在物聯(lián)網(wǎng)在處理和分析數(shù)據(jù)過程中，應當考慮到基礎設施建設，信息安全以及高新技術研發(fā)等問題。我國在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設當中出臺了相關政策，并且不斷鼓勵技術專家攻克難題，形成一套具備實用價值的信息通信理論體系。所以在未來發(fā)展中，應當通過模式創(chuàng)新，技術改革以及理論創(chuàng)新等方面，建立泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。

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