建设泛在电力物联网，打造能源互联网生态圈

建设泛在电力物联网，打造能源互联网生态圈

张卓琳王金玺

（国网山西省电力公司运城市经济技术开发区供电公司山西省044000）

摘要：能源互联网旨在将各种能源通过管网联系起来，通过信息网络与计算分析实现各类能源的优化利用。能源互联网的核心在电力，要实现规模庞大的能源互联网，首先需建立能广泛接入用户侧耗能设备的智能用电网络。智能用电网络将用户侧所接入的可再生能源、储能装置、电动汽车以及各种类型负载通过互联网、物联网等技术进行互联互通，实现能量信息共享，并实现用户侧高效、节能用电。智能用电网络总体架构基于自律分散理论，网络中包含大量的本地能量管理单元，可接入云服务中心进行统一管理与调度，自动实现优化运行目标。

关键词：综合能源服务；能源互联网；物联网

1引言

当前世界能源格局正在发生深刻调整，全球低碳减排压力增大，新能源技术和新一代信息通信技术的发展开始改变能源消费模式，电力体制改革和政策的变化改变了能源市场竞争格局。国家电网公司主动适应形势变化，提出由电能供应商向综合能源服务商转变，建设具有卓越竞争力的世界一流能源互联网企业。推进能源全领域与全环节的智慧化发展，加快发展综合能源服务，加快推进能源互联网建设已是大势所趋。

2能源互联网信息的特征

能源互联网的特征决定了其信息具有分布式、多样性、海量数据、实时动态性和交互性等特点。

2.1分布式

分布式是能源互联网的本质特征。首先，物理上是分布式的，电源、电网和负荷分布在不同的地点，作为能源互联网的信息源，它们产生的信息必然是分布式的。其次，与传统电网不同，分布式的新能源微网不属于电网公司单一部门，可能来自不同机构或者个人。因此，逻辑上也是分布式的。

2.2多样性

信息的多样性主要体现在信息来源、信息格式和信息作用的多样性。与传统电网相似，能源互联网的信息主要来源于电源、电网及负荷。能源双向、多边互动的特征决定了信息的多样性。信息格式的多样性表现为业务系统的结构化数据、网络系统的半结构化数据和系统日志文件的非结构化数据等。信息按照作用可以分为电网设备参数及拓扑结构等静态信息、电源发电负荷需求变化以及电力交易等业务信息和电网运行监控的动态控制信息等三类。

2.3海量数据

能源互联网中信息的分布式和多样性特征必然带来海量数据的结果。除了具有传统电网的运行和管理数据以外，能源互联网由于新能源的接入，对于风能、光伏等能源，必须依据大量气象背景数据进行电能输出的预测。同时，新能源汽车也将是能源互联网中的重要组成部分，对庞大数量的充电汽车的有序充电或放电，必须依赖于海量的汽车运行数据和充放电历史信息的准确预测分析。除此之外，能源互联网中负荷用户高度参与到电力市场运行中，因此，电力交易数据也具有非常庞大的数据量。

2.4实时动态性

能源互联网以分布式的新能源微网组成。间歇性、不稳定性和小规模的特征影响到微网的安全稳定运行。获取电网的实时状态信息和用户需求，及时准确地分析和预测电能的供需数据，实现能量流在用户和微网之间、微网与微网之间的有序流动，形成整个能源互联网的动态平衡。信息的实时动态特征主要体现在2个方面：一是能够实时地获取系统运行状态数据以及用户需求信息；二是能够实现对海量数据的高性能计算，实时地获取计算分析结果。对数据信息的实时动态处理是实现能源互联网环境下能源有序流动、电能生产与消纳平衡的重要保证。

2.5交互性

传统电力系统中，发电、输电和配电等各个环节是单向的能量和信息传递，其中的信息交互更多地体现为对电网的运行状态监测和控制。由于是集中发电，电网统一调度管理，因此，只要实现对电网的有效调度管理，就可以保证系统的安全稳定。

3综合能源互联网云平台的实际应用

3.1建设内容

通过平台的建设和运营，能够汇聚区域内各类能源用户和社会生产的多元化能源数据，提供一个具有能源数据分析优化的基础平台；对区域内风电、光伏、储能、冷热电三联供等能源形式进行监测，引导地区新能源发展；实现多能源系统之间的协调控制，提高能源的利用效率，降低企业的用能成本；在能源监控与分析的基础上，为能源用户提供咨询服务、节能服务、能源托管、运维服务、能源优化管理服务等增值服务；成立产业链企业联盟，形成电力公司、政府、能源消费者、上下游企业等多方参与、利益共赢的运营模式。该平台具有先进性、开放性、可靠性，适应了电力公司城市能源互联网业务管理要求和发展需要。实现与用户的多样化交互，通过互联网应用使能源用户及时方便地了解用能情况和进行服务咨询，提升了用户交互和用户体验，增强了用户粘性。为用户提供差异化的增值服务，对内提升对电力用户精细化管理和服务的能力，对外积极引导用户侧电力建设、运营、维护市场的建设和培育。利用平台开展综合能源服务应用，提出了开展精细化、标准化的设备代运维服务和能源托管服务的模式。运用精益生产的思想，提出变电、配电检修标准化作业模式和流程，帮助设备运维人员方便快捷、安全准确地完成现场作业，保障设备可靠运行，提高能源服务质量和服务水平。

3.2平台应用效果

1）保障设备可靠运行，提高电网服务质量。通过平台的多源数据集成分析，对平台中的电能质量在线监测等海量数据进行挖掘，建立不同类型和不同严重程度的电能质量事件与用电行为的关联关系模型，对电网运维的关键点实施重点管理，对用户用电行为提供合理建议，可降低安全事件发生机率，提高电网企业的服务水平，对于增强用户粘性、提高能源供应市场占有率具有重要作用。2）提升管理效率和效益，降低管理成本和用能成本。电力公司在提高供电质量的同时，精准定位用户需求，制定差异化增值服务策略，提升管理效率和效益，降低了管理成本；通过精益化、标准化的设备检修和运维服务，降低了设备运维成本。此外，通过平台的能耗诊断分析等一系列大数据处理和分析手段，用户在享受多样化服务的同时，降低了用能成本。3）促进城市能源互联建设，服务清洁社会。该平台的建设和实施推广增强了电网公司在城市能源互联网中所起的示范作用，为多表合一管理、企业用能综合分析、综合能源效益分析提供了基础性平台；提高社会能源企事业单位的能源互联建设和管理的意识和水平，为多元化能源数据分析和互联服务提供先进的经验；有利于为社会提供安全可靠、绿色清洁、高效可持续的电力和能源的供应，促进电力和能源行业发展。

4结束语

当前，我国正处于能源转型的大背景下，其使用效率远低于国际平均水平，因此，提升能源使用效率己是刻不容缓。能源互联网云平台的建设在能源的使用效率和转换配置方面都起到了推波助澜的作用，充分借助互联网优势，促进了能源交易、投放、市场机制的再平衡，为智慧能源发展奠定了良好的基础。

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