泛在电力物联网的应用浅析

泛在电力物联网的应用浅析

张海涛吕强成保王伟

国网甘肃省电力公司检修公司，甘肃兰州730050

摘要：在信息化、智能化普遍发展的新时期，高效优质新型能源互联网建设对主网建设提出新要求，就数据采集、数据传输、数据管理、数据应用等方面，积极推进传统模式下电网的发展变革，充分利用电网独特优势，广泛采用移动互联、人工智能等现代信息手段、先进通信技术，加强建设基于泛在电力物联网及智能电网下的枢纽型、平台型、共享型的电网组织架构，并在实践创新中不断优化和完善。建设泛在电力物联网，推动电力能源数字化变革。

关键字：泛在电力物联网；智能电网；多网融合

一、智能电网发展现状

目前，电网主干构架主要以高压、超高压架空输电线路为主，随特高压交直流架空输电线路逐年投入运行，有效改善了电力能源、电能用户逆向分布的实际现状，变、配电及其他相关附属设施建设从物理层面解决了信息采集、数据传输需求，在整体组织构架上电网已基本达到坚强电网要求，但依旧不能最大限度实现电网优化运行及能源有效调配，电力输送、调配、营销、应用等各个环节都不同程度存在资源浪费或工作量重复现象，信息数据不能做到。

电力传输过程分为发电、输电、变电、配电、用电五个环节，各个环节可靠运转均不同程度依赖数据信息监测、分析及决策。

（1）发电环节。结合电网的实际运行状况，需要对运行机组的实时调节及深度调峰，但根据目前设备自动化程度低、信息传输延迟，必然导致设备自主决策延误，响应滞后，进而导致运行机组的灵活性与可控制性差。

（2）输电环节。目前投入现场实际运行的监测装置使用寿命短，可靠性差，不能有效实现信息实时采集，及时分析预警，难以正确做出运维检修决策以保证线路稳定可靠运行。

（3）变电环节。变电设备的智能水平目前仍不能满足能源互联网建设要求，各项站内自动化技术不够成熟，各种智能化系统共能尚不完善，设备检修环节利用的方法及工器具都不够先进。

（4）配电环节。由于我国配电网的结构复杂、设备类型多样、安全环境较差的特点，导致配电网作业监管难度大，安全风险因素也相对较多，常出现误操作及相关安全隐患，但是配电网对个电电力用户直接提供电能，电力供应可靠性要求更高，提高配电网运维智能化、实现配电网优质服务将不断成为更加需要关注的环节。

（5）用电环节。部分地区用电信息采集不够完善，数据通信相对滞后，存在人工抄表、窃电现象，很大程度上未能真正实现智能监管。

二、泛在电力物联网

泛在电力物联网是指泛在物联网在电力行业的具体变现形式和应用落地，加强技术上的变革，提升管理思维，创新管理理念，质效提升的同时，做到融通发展。泛在电力物联网将电力企业、电网设备、用户设备及电力用户等的人和物连接起来，满足万物互联、人机交互的发展新要求，加强深化“大云物移智”应用，实现能源流、业务流、数据流“三流合一”，为电力行业发展提供崭新平台及发展机遇。

物联网技术是信息通信技术发展到一定阶段的必然产物，而泛在电力物联网有效整合了物联网技术和电力传输过程中的各种基础设施，致使物联网技术服务于电力系统的各个运行环节，进而提高了这一整合体的利用效率，是实现电网智能的又一个关键环节。

从构架上，泛在电力物联网包括感知层、网络层、应用层三层结构。感知层为基础层，主要利用数据识别器、信息读写器、各种传感器、视频摄像头等，完成对物理世界的感知、识别和监视作用，解决了数据的采集问题。网络层承担感知层与应用层之间的数据通信服务，主要依托互联网、信息专网，实现信息的传送或控制，解决了数据的传输问题。应用层充分利用信息处理、计算等的基础数据服务类设施或其他数据通信接口，实现物联网技术在信息需求侧的各种应用，主要解决了数据的挖掘问题。

三、泛在电力物联网与智能电网发展间的必然联系

基于建设坚强智能电网发展需求，物联网与智能电网间相互促进、相互作用，但结合电网发展实际需求和特点，借助物联网技术实现全网的泛在全面感知、信息对称、信息共享，智能电网对物联网的特殊需求使得电网与物联网最终实现深度融合。透彻的信息感知、可靠地数据传输、健全的网络构架及海量信息的多维管理与处理技术，而这些任务的实现必须以物联网技术的独特优势为支撑，达到数据实时获取并保证数据的全面准确的目的。

物联网技术可全方位提高电网各环节信息感知深度与广度，主要从数据信息的采集、输送、管理、应用等各个方面，有效提升电网系统的实时感知、监视预警、分析诊断及评估预测能力。

现有的输变电设备状态监测系统、远动终端装置、用电信息采集系统、视频图像监控装置等都是不同形态下的物联网应用，结合电网设备差异化运检的应用实施，各种智能终端的使用将使得物联网技术在电网中的应用领域及规模不断扩大。

逐步实现物联网与电网高度融通发展，能够有效加快建设智能电网的步伐，最终实现全网数据信息一处采集、处处使用，保障数据安全管控分析的基础上能够又带动中小企业均衡发展，对信息通信产业的发展同时具有积极推动作用，不断提高我国工业生产、行业运作和公众生活等各个方面的信息化水平。

四、泛在电力物联网的应用

物联网技术在电力生产、输送、消费、管理等各环节的不断深化应用形成了电力物联网，广泛部署这一在物联网技术支撑下的各种具备状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的智能装置，能够有效促进电力生产运行及企业管理信息感知与智能决策。

超特高压电网发展新时期，承载电力流的坚强智能电网与承载数据流的泛在电力物联网有效的结合，逐步形成能够不断适应电网发展形势的能源互联网。能源互联网的建设要求实现多站融合，从根本上解决数据信息延迟现象的出现，能够保证数据信息传输安全，严格意义上避免了系统内部信息泄露，并且通过“大数据＋云计算”有效结合，最大限度从电能发、输、变、配、用等各个环节实现数据信息的合理利用，优化电网交互能力，智能提升电网运行水平。

泛在电力物联网的应用，将进一步实现新能源的广泛联网，海量终端的接入将对业务拓宽提供新的动力。状态监控预警、动态故障分析的深入应用，有助于实现设备资产海量管理，电网设备全面感知和智能运维。多尺度、多维度的人机交互，泛在智能终端的接入，成为电网信息实时传输的关键载体，低延时、高可靠的业务水平进一步验证了能源互联网下按需服务的的业态水准。同时先进的网络通信技术也有效保障了互联互通、多网融合下的网络安全可靠，最终实现电网资源的最优配置。

五、结论

建设泛在电力物联网将使数据信息的感知、传输及处理无处不在，电力网络作为物理性质的网络，同传感技术、通信技术、计算机技术等有效结合，在电力流、数据流的双向流动下，将极大提升电网运行可靠性，能够更进一步促进电网信息化、智能化水平的稳步提升。

参考文献

[1]林为民,郭经红等,北京,中国电力出版社,云计算与物联网技术在电力系统中的应用,2013.

[2]王继业,张东霞等,北京,中国电力出版社,智能电网大数据,2017.