电力物联网的关键技术与应用前景分析

张莹

摘要：电力是国家的主要能源之一，为国家经济发展做出巨大的贡献。在电力工程里发电设备的接入类型与数量也快速增加、更新，使得电网的复杂程度与日俱增，传统的电网形态已经无法满足当前人们的需求。因此，结合泛在物联网技术，根据现有的电力系统建设要求，推动泛在电力物联网的发展成为必然趋势，也是当前阶段国家电网最重要的任务。

关键词：电力物联网;关键技术;应用前景

引言

随着交直流输电规模的迅速扩大，分布式发电设备接入类型与数量快速增加，导致电网复杂程度不断提升，对传统电网形态提出了挑战。另一方面人工智能技术的发展也对电网功能和运行方式提出新的要求。因此，结合泛在物联技术将现有电力系统建设成泛在电力物联网是未来电力能源体系的发展趋势，也是当前阶段国家电网最紧迫、最重要的任务。

1泛在电力物联网的概念

1.1泛在电力物联网的定义

泛在物联是指任何时间、任何地点、任何人、任何物之间的信息互联和交互。而泛在电力物联网是指电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、供应商及其设备、以及人和物的信息互联和交互。泛在电力物联网是物联网技术在电力系统中的应用，其本质是实现各种信息传感设备与通信信息资源的共享，从而形成具有自我标识、感知和智能处理的物理实体。实体之间的协同和互动，使得有关物体相互感知和反馈控制，形成一个更加智能的电力生产、生活体系。

1.2泛在电力物联网的基本特征

泛在电力物联网立足现有电网实体与通信技术，将不同能源系统物理互联、时空信息互联、商业互联相融合，具有全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新的特征。全息感知是指通过RFID、传感器等，动态获取“发–输–变–用”各个环节不同设备、不同用户的状态信息。泛在连接指通过电力专网或移动网络将电力系统中所有设备、用户的信息和数据全时空连接。开放共享指在统一平台上利用智能技术对数据进行共享和管理，提高数据质量，挖掘有效信息，实现数据上下贯通，全方位实时交互。融合创新即通过不同设备、用户，不同时空信息，对内实现全业务在线，电网安全稳定运行。对外建成智慧综合能源服务平台，开拓电力市场，促进电力改革。

1.3泛在电力物联网的建设目标

发挥泛在物联网大数据的优势是其建设的主要目标。电力数据来源各异，包含控制、计量、监测等不同类型、不同时空尺度，实现海量数据统一分析及深度挖掘，是其首要建设目标。电力数据服务对象不同，打破数据壁垒，实现不同业务贯通是其第二阶段建设目标。最终将电力数据应用于各行各业，推广不同行业广泛参与的商业模式是其最终建设目标。可以预见，随着泛在电力物联网的实现，以机器学习和深度学习为代表的大数据及人工智能技术等数据知识挖掘技术将得到广泛应用与发展。

2泛在电力物联网的应用前景分析

2.1数据分析

当前，数据的分析能力是基于对信息的融合与了解的基础之上。电力数据的来源较复杂，且数据的实效性、时间的尺度各不相同，使得传统数据分析系数不能直接应用在电力物联网之内。另外由于电力系统建设的阶段性运行的实时性特征，导致大量控制、计量、监测等历史及实施数据在电力物联网平台积累，构成了泛在电力物联网平台多源异构数据源特点。因当前电能替代设备的市场门槛较低，泛在电力物联网的技术应用范围较广，有些技术已经投入使用，但是部分功能还未投入使用，需要不断地进行推广。泛在电力物联网方面的应用推广可以有效地提升智能化水平，实现一体化的发展，加强物联网平台的监管，并且能够有效推动电力物联网的建设以及相关标准的制定。

2.2提升电网安全经济的运行水平

当前，我国的电网存在能源分布不均匀、网架结构不合理、电网调节不足等问题。泛在电力物联网的运用，能够有效地解决能源分布不均的问题，促进电力系统安全稳定的运行。同时，泛在物联网的运行可以有效地促进我国新能源的建设，使风能和太阳能等各种能源的开发和应用更加简单。通过对电力系统数据的有效监测和分析，实现能源监控、调控一体化。结合电力物联网的技术，对于用电系统、线路工作难以操作的环节，建立智能配电管理系统，实现对配电状态的监测和控制。

2.3实现清洁能源的有效消纳

当前，风能、电能在我国的能源中占比较低。受我国地理分布的特殊性限制，对于风能和光能不能实现有效利用。泛在电力物联网可以运用人工智能技术，对电、光伏进行有效的预测;并且结合具体的能源条件，对分散的新能源进行集合，形成虚拟的电厂。同时通过基础的供电效果，可以形成一定的数据模式，对于后期的电力数据资源利用以及电能的开发都有着极大的参考价值。此外对于难操作的电力环节，通过电子设备和相关身份认证，实行在线控制，以此促进人员的有效沟通，提高工作效率。总体来说，泛在电力物联网的利用，既可以实现新能源的合理利用，对能源进行均匀分配，又能实现清洁能源的有效配置，有效促进我国新能源的发展。

2.4打造智能服务平台

智能能源服务平台，为用户提供了互动交流的平台。通过合理的商业模式和激励政策，可在线提升用户参与电力管理互动的主动性。通过对光伏、电动汽车等新能源的使用数据监测，可以有效地对新能源进行管理并纳入到管理服务的范围。

2.5提升电网资产管理水平

从近几年我国各类电源交易数据报表来看，总的能源交易量高达2500亿以上。数据对比显示，传统的电能交易量较高，而新型能源的交易电量则较少。泛在电力物联网方面的建设和发展，将打破电力市场的发展局面，促进全方位电力市场的开放，有效促进电力系统的发展，达到稳定的电力物联网的战略目标，也是国家电力物联网的趋势所向。随着电网规模的不断扩大以及电力系统的智能化发展，实现电力资产的有效整合与分配，需对资产整个过程进行有效精益化的管理。传统的设备检查手段，主要是通过人力或者电子设备进行检查，面对当前电力庞大的巡查任务，通过传统的人工监测巡查是很难全覆盖的，也增加了工作人员的工作难度。只有对电子数据和设备进行有效的分析，实现泛在电力物联网的高效运作，才能将电力資源的采购、规划、建设、运作进行全方位的操作和评估，实行一体化发展，同时，达到电力物联网整体的优化配置效果。

结语

随着人工智能水平的提升以及物联网的发展，泛在电力物联网方面的有效利用，其实是实现电力数据的增值服务。泛在电力物联网的发展是基于电力系统，通过通信网、人工智能、云平台等技术手段，实现能源的合理配置，以实现电网的经济安全运行。同时，要对电力系统实行开放政策，促进电能供需交易的运转。还要对电力资源的配置和运作进行有效的管理和评估，促进电力物联网健康发展。

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