安科瑞 鮑靜君

　　【摘要】伴隨電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，發(fā)電裝機容量的持續(xù)增加以及分布式新能源的大量涌現(xiàn)，電網(wǎng)的連接主體日益增多并成為能源的環(huán)節(jié)和能源輸送和轉(zhuǎn)換利用的樞紐，對其靈活調(diào)節(jié)能力和智能化、數(shù)字化發(fā)展提出了新的要求。建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是解決電網(wǎng)技術問題、突破電網(wǎng)發(fā)展瓶頸的途徑，是電網(wǎng)公司的深刻變革，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將帶動電網(wǎng)企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展，國家能源互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量建設。

　　關鍵詞：泛在電力物聯(lián)網(wǎng); 概念特點; 關鍵技術; 應用前景;

　　1  前言

　　泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，是充分利用智能化的“大云物移智”等信息通信新技術，與新一代電力系統(tǒng)融合和相互滲透，實現(xiàn)電力生產(chǎn)與消費各環(huán)節(jié)實時在線連接，承載并貫通電網(wǎng)生產(chǎn)運行、企業(yè)經(jīng)營管理和對外客戶服務等業(yè)務，支撐我國能源互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟、安全運行的重要基礎。建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是電網(wǎng)公司由傳統(tǒng)電網(wǎng)企業(yè)向綜合能源服務商轉(zhuǎn)型，具有里程碑意義的重大變革。本文對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的概念特點、關鍵技術及應用前景等方面做了簡要的分析。

　　2  泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的概念及特點

　　2.1 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的概念

　　泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是指充分應用“大云物移智”等現(xiàn)代化信息通信技術，實現(xiàn)電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機交互，具有狀態(tài)感知，信息處理，應用更加靈活等特征的智慧服務系統(tǒng)。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是電網(wǎng)公司具有智慧化、多元化、生態(tài)化特征的“第二張網(wǎng)”，與電網(wǎng)公司堅強智能電網(wǎng)相輔相成、融合發(fā)展，二者協(xié)同并進形成強大平臺，構(gòu)成能源流、業(yè)務流、數(shù)據(jù)流“三流合一”的能源互聯(lián)網(wǎng)。

　　2.2 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的特點

　　泛在電力物聯(lián)網(wǎng)具有全息感知、泛在連接、開放共享、融合的特點。全息感知是指電網(wǎng)各環(huán)節(jié)設備與用戶狀態(tài)的感知和業(yè)務穿透。泛在連接是指實現(xiàn)電網(wǎng)設備、用戶及數(shù)據(jù)的全時空泛在連接。開放共享是指電網(wǎng)數(shù)據(jù)價值的共享融通，為能源行業(yè)和市場主體發(fā)展創(chuàng)造共享平臺。融合是指泛在電力物聯(lián)網(wǎng)和堅強智能電網(wǎng)深度融合，生產(chǎn)者和消費者共同參與電網(wǎng)業(yè)務，支撐電網(wǎng)公司創(chuàng)造高水平價值。

　　3  泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術

　　泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術本文主要討論智能化終端、通信網(wǎng)優(yōu)化及大數(shù)據(jù)分析三個方面。

　　3.1 智能化終端技術

　　目前電力物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務終端主要包括智能電表、輸變電監(jiān)測裝置、配電自動化裝置、調(diào)度自動化測點等?，F(xiàn)有終端標準不統(tǒng)一，需建立統(tǒng)一架構(gòu)體系，統(tǒng)一標準智能化終端研發(fā)，形成業(yè)務終端統(tǒng)一接入和管理：(1) 需規(guī)范智能業(yè)務終端上聯(lián)接口協(xié)議和數(shù)據(jù)格式，結(jié)合智能芯片精度高、體積小、低功耗等特點，推動新型業(yè)務終端規(guī)模化應用和存量終端更新?lián)Q代、標準化接入。(2) 需研究數(shù)據(jù)同源采集和多終端功能集成與復用，提升業(yè)務終端在線率。

　　3.2 通信網(wǎng)優(yōu)化

　　通信網(wǎng)是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層重要基礎支撐。結(jié)合泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設和應用需求，通信網(wǎng)在骨干光纜纖芯數(shù)量、光纖覆蓋和網(wǎng)絡帶寬還存在不足，無線專網(wǎng)技術選型和建設相對滯后，無法適應泛在電力物聯(lián)網(wǎng)對業(yè)務帶寬的需求。

　　3.2.1 通信網(wǎng)架構(gòu)優(yōu)化完善

　　以“高可靠、多元化、寬帶化、集中化”為目標，優(yōu)化提升省級傳輸網(wǎng)，探索開展OTN雙平面建設，增強省市互聯(lián)互通能力。完善骨干光纜網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，解決骨干斷面無空余光纜纖芯問題。開展地市傳輸網(wǎng)增容改造，強化“PTN+SDH”網(wǎng)絡架構(gòu)，建成網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)合理、組網(wǎng)接入靈活、承載能力強、具備可持續(xù)發(fā)展的地區(qū)傳輸網(wǎng)絡。開展縣域傳輸網(wǎng)升級，解決縣域傳輸網(wǎng)低覆蓋、低帶寬問題，滿足泛在電力物聯(lián)網(wǎng)終端設備大規(guī)模泛在接入、電網(wǎng)生產(chǎn)控制業(yè)務不斷增長的帶寬需求。

　　3.2.2 無線通信網(wǎng)技術研究

　　5G作為新一代移動通信技術發(fā)展方向，是無線接入重要演進方向。需引入軟件定義網(wǎng)絡和邊緣計算技術，研究應用5G技術滿足業(yè)務更快終端接入速率、更低業(yè)務傳輸時延和更多終端連接容量需求。大帶寬方面，滿足調(diào)度、運檢、營銷、建設等電網(wǎng)業(yè)務升級和高清化視頻通信、可穿戴智能運檢等場景應用需求;低時延方面，滿足配電自動化、“三遙”等低時延電網(wǎng)業(yè)務需求;廣連接方面，滿足泛在化、多樣化、智能化、規(guī)?；Ａ拷K端設備接入需求。

　　3.3 大數(shù)據(jù)分析

　　泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設需構(gòu)建能源大數(shù)據(jù)分析平臺，利用數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)建模、模擬仿真、數(shù)據(jù)關聯(lián)分析等技術，推動大數(shù)據(jù)在能源領域的深化應用，提升大數(shù)據(jù)技術融合、業(yè)務融合、數(shù)據(jù)融合能力，有效輔助政府決策和促進行業(yè)協(xié)同發(fā)展。隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的大力推進，能源管理將以能源互聯(lián)網(wǎng)為基礎，以電能為支撐，綜合冷、熱、電、熱水等多種分布式能源，構(gòu)建“源-網(wǎng)-荷”互動的區(qū)域型能源互聯(lián)網(wǎng)絡的需求迫切，能源大數(shù)據(jù)分析平臺的構(gòu)建可推動數(shù)據(jù)共享融通，實現(xiàn)能源協(xié)調(diào)控制和綜合能效管理，促進能源行業(yè)協(xié)同發(fā)展。

　　4  泛在電力物聯(lián)網(wǎng)應用未來

　　泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是建設能源互聯(lián)網(wǎng)的重要基礎，是電網(wǎng)發(fā)展和社會應用的重要樞紐橋梁。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在保障電網(wǎng)安全運行、促進清潔能源消納、推動綜合能源服務等方面均擁有廣闊應用前景。

　　4.1 保障電網(wǎng)安全運行

　　泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設和發(fā)展可解決現(xiàn)階段我國的電力存在能源分布不平衡、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理、調(diào)節(jié)能力差等問題。一方面，利用數(shù)據(jù)共享和大數(shù)據(jù)分析等先進手段，依托運檢智能分析決策系統(tǒng)，推動電網(wǎng)運維檢修高度數(shù)據(jù)化和智能化，實現(xiàn)電網(wǎng)設備實時監(jiān)測、主動預警、智能巡查、優(yōu)化控制及管理。另一方面，對風能、太陽能、負荷進行實時監(jiān)測，建立電力能源統(tǒng)一調(diào)控系統(tǒng)，提高電網(wǎng)靈活性和調(diào)節(jié)能力。此外，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)實物ID深化應用，可實現(xiàn)電網(wǎng)設備規(guī)劃設計、采購、建設、運行等全環(huán)節(jié)、上下游信息貫通，提高精益化管理水平，保障電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行。

　　4.2 推進清潔能源消納

　　目前我國的可再生能源的應用率比較低，風能、太陽能等清潔能源沒有得到廣泛和應用。由于風光發(fā)電的間歇性，部分地區(qū)因缺乏調(diào)頻調(diào)相機組、電網(wǎng)靈活性不足等導致棄風、棄電現(xiàn)象。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)通過建設虛擬電廠智能管控平臺，通過分布式清潔能源數(shù)據(jù)和用電負荷信息的計算、分析和存儲，優(yōu)化分布式能源與電力調(diào)度系統(tǒng)、電力交易平臺互聯(lián)互通，實現(xiàn)區(qū)域的協(xié)調(diào)控制，按需增減負荷，減少分布式能源并網(wǎng)沖擊，從而有效推進清潔能源廣泛、安全消納。

　　4.3 推動綜合能源服務

　　泛在電力物聯(lián)網(wǎng)打造以“用戶為中心”的綜合能源服務平臺，為電網(wǎng)公司與用戶之間提供廣闊溝通平臺。綜合能源服務平臺圍繞能效管理、需求響應和電力交易三方面內(nèi)容，提供能源互聯(lián)網(wǎng)用戶服務，拓展能源消費新模式，滿足用戶多樣化用能需求，引導用戶積極參與綜合能源服務體驗，推進綜合能源新模式、新體系、新業(yè)態(tài)推廣普及。

　　5  安科瑞能源管理云平臺

　　5.1 平臺架構(gòu)

5.2 平臺主要功能

5.3 設備配置

　　6  結(jié)語

　　泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是支撐我國能源互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的重要保障，是電網(wǎng)公司由傳統(tǒng)電網(wǎng)企業(yè)向綜合能源服務商轉(zhuǎn)型的重大轉(zhuǎn)折點。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設任重道遠，需要突破智能化終端、通信網(wǎng)優(yōu)化、大數(shù)據(jù)分析等多項關鍵技術及任務。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建成將在保障電網(wǎng)安全運行、促進清潔能源消納、推動綜合能源服務等方面發(fā)揮積極深遠的作用，為能源互聯(lián)網(wǎng)建設奠定堅實基礎。