泛在电力物联网的关键技术与前景

王瑞琦 李明明 赵毅 闫娇 冯勇

【摘要】    社会的进一步发展，促使现阶段我国电力建设规模不断扩大，此种背景下，如何提升电力传输质量以及电网控制水平，成为当下电力企业亟待解决的问题之一，泛在电力物联网理念形成。基于此，本文立足于泛在电力物联网实际内容，分析了建设时需要应用的各类关键技术，以及相应发展前景，希望以下内容的论述可以推动我国电力事业稳步发展。

【关键词】    泛在电力物联网    智能芯片    5G

引言：近幾年，随着我国经济水平的不断提升，电力用户数量逐渐增加，分布式电网所面临的运行压力逐渐增大，为保证居民用电安全，以及电网正常运行，基础电网改革已经成为一种必然趋势，人工智能技术、尖端网络技术以及自动化技术的融合需要更加完善。因此，对泛在电力物联网的关键技术与应用前景分析有着鲜明现实意义。

一、泛在电力物联网的关键技术

1、智能芯片。就目前我国电力市场发展情况而言，电网建设规模不断扩大，造成此种现象的主要原因在于电力市场需求不断增加，为满足高压力的电力传输活动，各类电力保护装置，以及电网检测设备被应用到电力系统当中，这些设备正常运行过程中，将会不断产生数据，而产出的数据包含着电网运行的重要信息，应该对其进行收集和处理，以求指导电网正常运行，但是传统的数据采集设备无法达到全部数据收集要求，并且收集质量并不高。而带有智能芯片的采集设备可以很好的解决以上问题，不仅可以降低设备应用时的能耗，还能提升收集和计算效率。因为此种芯片的优势众多，所以各个国家纷纷加大了该方面的研究力度以及投入，并且取得了良好效果。例如谷歌公司推出的Edge TPU芯片，以及我国中科院研究的“寒武芯片”等。

2、5G与LPWA。对于电力系统而言，无论是海量数据的收集，还是大量数据的处理，都需要建立在良好的网络基础之上。随着电网建设规模的扩大，我国电力建设逐渐深入到高山以及森林等地区，但是这些地区的网络基础并不好。传统的电力物联网技术，对于信息的传递主要应用以太网进行有线传输，并不适合上述地区的应用与建设。而5G时代的到来，可以说为泛在电力物联网建设提供了技术基础，以5G为核心的LPMA无线传输形式，即具有传统技术稳定性，本身也具有高效性与便捷性。

就当下我国电网建设实际情况以及今后发展态势而言，5G将会成为泛在电力物联网建设基础技术之一。基于5G通信网络的切片通信形式被认为是解决电网全息感知以及泛在连接的根本技术。例如在进行分配式自动化建设过程中，可以选择URLLC切片，此类切片的低时延性能较为突出，可以保证分配自动化质量。在进行信息采集以及电源接业务建设中，可以选择mMTC切片，此类切片具有良好的通信性能。在进行语音业务的购进时，可以选择Voice切片。

二、泛在电力物联网的应用前景

1、提升电网运行水平。我国无论是经济还是电力发展，都存在鲜明的南北差异性，立足于电力事业建设情况而言，电网整体架构不合理的问题较为明显[1]。泛在电力物联网的应用刚好可以解决以上问题，应用时可以直接建立一个发电、输电全过程监管网络，进一步提升了电力检测水平与效率，保证电力运行安全。2、促进清洁能源消纳。就目前我国电力建设情况而言，清洁能源的发展与应用受到了社会各界的广泛关注，但是无论是风力发电还是光能发电，发展情况都并不良好，尤其是我国三北地区，光能以及风能的开发利用程度并不高。而在泛在电力物联网中，上述所提及的各类清洁能源的应用效率将会逐渐提升，之所以具有良好的资源消纳能力，是因为泛在电力物联网在建设过程中，加入了全息感知功能，此类功能可以实现资源之间的合理分配，指导消费者合理消纳清洁能源。3、打造智慧能源服务平台。我国的泛在电力物联网建设已经成为国家发展战略之一，预计于2021年初步建成并且投入应用。初期使用中，将会做到以下几点：①整个电力物联网可以基本实现业务协同。②初步达到物联管理基础性要求。③各级建设的智慧平台需要完成系统升级，以便可以支持泛在电力物联网正常融合与应用。2024年将会全面建成电力物联网，上述提到的业务协同需要正常进行，物联管理需要全部完善[2]。公司级的智慧平台需要具有良好的应用效果，并且足以构成电力网络生态圈。应用智慧能源服务平台，做好区域内资源统筹，将传统企业以及新型企业全部规划到同一战线之下，建设光伏云网，合理应用终端边缘计算等技术，发展、完善、应用新型电力供应链，进而建成电力企业为主，政府、居民协调统一的能源圈。

结论：综上所述，本文论述的泛在电力物联网虽然目前建设仍然没有完成，但是从其技术应用角度而言，可以为电力建设提供新的发展方向。其不仅仅会融合应用人工智能技术，还会涉及到云技术等，最终构成的是一个高质量、高稳定、高效率的综合系统，可以从根本上提升电力生产与运行安全性，推动我国电力事业可持续发展。

参  考  文  献

[1]国网河北省电力有限公司副总经理、石家庄供电公司总经理 周爱国. 先行先试全面发力 打造泛在电力物联网试验田[N]. 国家电网报，2019-05-23（003）.

[2]周倜然.以数字化转型推进“三型两网”战略全面落地——访国网湖南省电力有限公司董事、总经理、党委副书记李生权[J].中国电业，2019（04）：6-9.