泛在电力物联网背景下基础数据的实用发掘和规范管理

张海生 侯哲 段昆

摘要：建设泛在电力物联网，是国家电网有限公司推进“三型两网”建设的重要内容和关键环节。而其中，如何构建一个强大的数据平台，是加快推进泛在电力物联网建设的前提和基础。

关键词：泛在电力物联网;基础数据;实用发掘;规范管理

引言

泛在电力物联网即将物联网、人工智能等现代化信息处理及通信技术应用到电力系统的各环节，实现电力系统各环节实时互联、高效交互，且具有态势感知能力强、信息处理速度快、应用便捷灵活等特征的智能化服务系统。

1泛在电力物联网的含义

通俗来说，泛在电力物联网的本质是一个物联网。物联网是把人与物、物与物相连的一张大网，如用手机控制家里的电视、空调、马桶等就是物联网的一种应用。电力物联网是把电力系统里的各种设备、电力企业和用户相连形成的一个网，而所谓的“泛在”就是“无所不包、无所不在”的意思。

以用手机交电费为例，人们之所以可以如此方便地交电费，就是因为物联网实现了手机与智能电表互联互通。这只是泛在电力物联网在用电侧的应用。未来的泛在网络更大的想象空间是在配用电侧，它将是主动式配电网的高级表现，能够实现分布式发电（DG）与智能用电的完美结合，网络中无处不在的感知技术与多层次计算能力将解决“电从哪里来”“来电是否清洁”的问题，这也将是对能源互联网概念的诠释。

事实上，“泛在网”有能力做到发、输、配、用等电力环节的全覆盖，其在配用电侧有更多的表现是因为发、输电侧的智能化水平比配用电成熟。相对发、输环节而言，配用电环节的体量更大、影响更深、覆盖范围更广，两者之间类似人体的主动脉与毛细血管之间的关系。但就“泛在”的概念而言，打通电力这个商品的全寿命周期，运用技术手段实现能源生产、输送、消费的安全性与经济性，才是未来能源革命的方向。

2泛在电力物联网的架构

作为一种物联网，泛在电力物联网包含感知层、平台层、网络层、应用层这4层结构。整个产业链可以简单概括为“云—管—边—端—芯”，即云端、通信网、边缘计算、终端信息收集器（传感器、RFID等）、人工智能。“管”是“端”和“云”之间的一条数据纽带，利用科学算法实现网络综合管理和快速调用，在云端进行各类型通讯信号的高效整合，快速拉升网络服务能力，以满足物联网在配电业务应用中所需的条件，即数量大、类型多的接入端口、高效灵活的调取方式、稳定可靠的工作特性。此外，卫星和5G技术形成的信息传输系统将成为泛在网络实现的关键力量，信息的传输速度与流量是泛在网络的技术保证。

3泛在电力物联网背景下基础数据的实用发掘和规范管理

3.1精准定位，确立支点作用

当前，国家电网公司推动“泛在电力物联网”建设，并提出了建设世界一流能源互联网企业的目标。作为基層一线企业，市级供电公司必须精准定位，明确工作着力点。

首先，要清晰认识到，变革就发生在每一个人身边，与每个人都息息相关。诸如“大数据”“泛在电力物联网”，这些并非仅仅是固定思维上的宽泛、模糊的概念，而是有实际应用来支撑的。大数据应用可以视为泛在电力物联网的一个分支，而当前日渐成熟的一体化电量系统则可认为是大数据应用的一个实例。

其次，理解一种内在的层层递进的逻辑关系。当把一个市级供电公司剥离出来单独来看，每一台配电变压器或更进一步说每一块电能表都可被视为一个个支点，当这一个个支点被激活和应用起来的时候，就可以形成一个完整的数据网络，自成一个整体。但是，放在国家电网公司能源互联网这个体系来看，整个市级供电公司又可视为一个支点。因此，市级供电公司可定位为一个点、一个面甚至是单独的一张网。

实际上，作为基层一线的市级供电公司从事具有开创性和前瞻性的工作是较少的，主要还是以落实和执行为主，即以基础性工作为主。因此，市级供电公司宜定位为一个“支点”，应充分发挥支点作用，做实基础工作。

3.2构建相适应的大数据平台

随着泛在电力物联网的加快建设，现有的互联网大数据技术平台将遇到巨大的挑战，因为电力数据规模将增加几个数量级，数据分析的量也更多，实时性要求也更高。因此，需要进一步加大信息技术的创新力度，构建和完善适应泛在电力物联网建设需求的大数据平台。这个新一代的大数据平台，要有以下几个特点：充分利用泛在电力物联网的数据特点，在技术上做各种优化，大幅度提高数据插入、查询的性能，降低电网运营成本;必须能实时处理各种数据插入、查询请求，提升电网运行效率;必须是水平扩展的，随着数据量的增加，只需要增加服务器扩容即可;支持边缘计算与云计算的边缘协同;必须是易于维护的，降低对运维人员的要求;必须是开放的，有业界流行的标准SQL接口，便于各种应用集成;必须通过Python、R或其他接口来方便集成各种机器学习、人工智能算法。

3.3做实和充分发挥支点作用，规范基础数据管理

数据，尤其是带有行业或专业性质的基础数据，是行业内各种系统建立和应用的基石。以供电企业为例，当前应用的大数据平台、一体化电量系统、SG186以及PMS等，这些系统的建立和运行都是基于大量的基础数据的支撑来实现的。数据应用的前提条件是要确保数据的准确性。一体化电量系统应用有其突出的优点，但这种系统化数据分析应用在带来便利的同时也伴随着新的问题，诸如数据失真、时间不同步、档案不一致、采集无回码等。其中最重要的是基础档案信息的准确性和一致性，这是正确建立系统模型的前提和必要条件。同理，当前泛在电力物联网的建设尚处于起步和探索阶段，笔者认为，如何将创新思维或构思准确反映到构建新的系统模型上，专业基础数据仍是至关重要的一环，是迈出第一步的关键和基础。这些都对基础数据的规范管理提出了更高要求。

作为基层单位，应认准“支点”的工作定位，以务实的态度推进基础工作，特别是基础数据工作，以此助推公司发展，“点”亮国家电网公司能源互联网建设工作。对此，笔者有四点初步建议。一是培养全员大数据价值观。通过讲座、专业学习、宣贯等各种形式从思想意识层面入手，加深全员对数据价值的认知，培养全员数据思维，营造一种全员参与的工作氛围，奠定工作基础。二是围绕建立基层数据库作为中心工作来建立和逐步完善基础数据管理制度。通过专业协同，梳理出高频使用的基础数据作为数据库的蓝本，逐渐充实和丰富数据库资源。三是形成公司口径的统一发布和维护，确保数据的专业性、准确性和权威性。四是不断探索和深化数据应用，推广应用成果，在凸显数据价值的同时，引领数据应用的实用化。

结语

泛在电力物联网是以电力系统为核心，结合智能终端传感器、通信网、人工智能、云平台技术，构成的复杂多网流系统。泛在电力物联网通过电力系统设备信息交互、人物信息交互，实现能源生产与消耗的实时平衡，保障电网的经济安全运行;另一方面也可以促进电力市场的开放，实现供需交易的快速响应，以及清晰明了的电网资产评估。泛在物联技术与电力系统的结合，最终将会构建多方参与的能源生态体系。作为第三次能源革命的核心技术，泛在电力物联网是未来能源产业的发展方向。

参考文献

[1]汪洋，苏斌，赵宏波.电力物联网的理念和发展趋势[J].电信科学，2010（S3）：9-14.

[2]能源评论.打造“泛在电力物联网”应规划先行[J].物联网技术，2019（3）：5-7.

[3]本刊编辑部.国家电网公司全面部署泛在电力物联网建设[J].农村电气化，2019（4）：1.