探析泛在电力物联网在电力系统中的应用

王佳乐 史文婕 史志强 漆伟 燕艺谋

摘要：在电力行业迅速发展、用电量持续增多、电力企业竞争日趋激烈、科技迅速发展的基础上，形成了泛在电力物联网这一新型技术。将泛在电力物联网与电力系统融合起来，可提高电网智能化、现代化水平，推动电力行业稳定发展。本文分析了泛在电力物联网及其作用，探析了泛在电力物联网在电力系统中的应用。

关键词：电力系统;泛在电力物联网;应用

随着科技的发展，生产、生活中对电能需求量增高，虽然电网建设规模不断扩大，但是电力企业供电压力也在不断增高m在电力市场逐渐开放的同时，输配电价格降低，电力企业之间的竞争日益激烈。网络技术、人工智能技术等科技的发展，对推动电力新形态发展十分重要。电力企业需积极引进先进技术、优化企业运营模式，以推动企业健康发展。

一、泛在电力物联网及其作用

泛在电力物联网，即将移动互联网、人工智能技术等现代化信息技术与通信技术和电力系统融合起来，保证电力系统可实现人机交互功能，提高电力系统智能化、现代化水平[2]。通过泛在电力物联网，可实现电网企业用户和其设备、电力用户和其设备、供应商和其设备的连接，形成统一、完整的平台，实现数据信息的实时共享。

在我国电力市场化改革逐渐深入的同时，我国电力行业发展中面临以下问题‘首先，电网形态变化较大。其次，电网企业发展遭遇瓶颈。最后，社会经济发展变化。以电网为中心，建立泛在电力物联网，可充分发挥平台作用，推动电力行业稳定发展。泛在电力物联网可将泛在感知、可靠通信、高性能信息处理等功能与电网各个环节融入起来，以提高电力系统运行稳定性及安全性。

二、泛在电力物联网在电力系统中的应用

（一）基于数据奠定服务基础

电力企业在建设泛在电力物联网时，需充分利用先进技术挖掘海量电力系统数据中有价值的信息。泛在电力物联网可采集变电站、输电线路、用电信息等数据信息，基于能源互联网信息通信理论、通信原理与图论等，对数据进行合理处理，为电力系统运行、协调规划奠定基础。为实现采集数据的目标，需在电力系统各环节配置兼容功能良好的感应设备，利用此设备感知、测量、监控关键电力设备运行情况，为电力企业管理工作奠定坚实基础[3]。在信息技术、通信技术持续发展的同时，网络通信速度将逐渐增高，为实现数据实时、高速传输奠定基础。在4G/5G网络中融入边缘计算技术后，可提升数据处理速度，资源共享速度，提升网络构架完整性及稳定性。电力企业可通过建立包含电力卫星、无线专网、骨干网在内的多层次电力通信网络，可满足电力企业网络信息交互需要，最终实现泛在化连接目的。边缘计算技术、云计算技术的融合，可提升数据处理速度及处理准确度，实现用户与电网、用户与用户实施交互信息。电力企业在建立数据服务、数据传输平台后，可充分挖掘有价值的信息，并形成新的业务，比如：数据租赁。金融行业、科研机构可能需要分析电力行业数据，泛在电力物联网可实现多行业信息共享，这对推动相关行业发展具有重要意义。

（二）建立经济、安全电网

电力企业可依据机器学习方法、已采集到的数据信息，研究、构建新能源一负荷实时监测及功率预测系统，优化构建电力调度系统。依據泛在电力物联网采集到的电力设备实时数据、电力设备状态自动诊断技术，了解电力设备运行情况，科学制定电力设备及电力系统检修方案，提升电力设备运行稳定性及安全性，保证供电系统运行可靠性。电力企业可基于泛在电力物联网的人机交互功能建立智能配电管理系统，从而实现现场作业线上化功能。通过智能配电管理系统，可缩减工作程序、降低人力资源需求量，这对提升电力企业运行效率十分重要。泛在电力物联网是时空交互型网络，源、网、荷等都是泛在电力物联网参与方，因而电力企业需做好能源资源多目标优化工作，在满足电能供需需求的同时，充分考虑成本、效率等方面因素。通过对数据信息的分析及整理，可了解泛在物联网节点特点、各泛在物联网节点之间的联系，利用优化模型分析、解决资源优化问题，以提高供电服务质量。

在电力系统中应用泛在电力物联网，不仅可保证电力系统安全性、经济性，还可改变电力企业与客户沟通方式。基于泛在电力互联网构建智慧能源服务平台，可提升电力企业内部运行效率，落实线上登记、线上管理及自动检查等功能;同时，可实现实时采集、记录电力培训信息，提高供电服务安全性;转变商业模式、扩展服务范围，为用户提供安全、稳定供电服务。

（三）促进新能源消纳

在人类社会持续发展中，形成了能源产生、消费、传输环节。近几年，供电网中分布式电源建设数量在逐渐增多，风能、太阳能资源具有间歇性、随机性等特征，因而其将影响电网运行稳定性及安全性。电力企业建立、推广泛在电力物联网，将为提升供电网运行稳定性、扩展新能源消纳方式提供依据。充分利用人工智能技术，可预估新能源短期内发电量，提升电力调度工作效率及质量;利用人工智能技术，可加强异质能源之间的信息沟通，充分发挥不同能源的优势，提升电力系统运行稳定性及安全性，提高风电、光伏发电稳定性，最终实现充分利用自然资源的目标;利用数据交互，对配电网进行重建，对规避弃风弃光问题有利;合理、科学的市场竞争，对规范用户用电行为有利;利用储能设备，可降低电网消纳压力。

三、结语

总而言之，泛在电力物联网在应用中主要涉及数据服务、电网经济安全运行、新能源消纳这几个方面。现阶段，泛在电力物联网在数据共享、信息安全、基础设施建设等方面仍存在一定不足。我们需加强对泛在电力物联网理论及技术的研究，积极推广泛在电力物联网，以提高电力系统运行稳定性及安全性，推动电力企业稳定发展。

参考文献：

[1]郑晓庆，应站煌，汪强，etal.面向泛在电力物联网的无线通信接入技术[J].电力建设，2019，40（11）：16-23.

[2]张彩友，邹晖，冯正伟，等.500kV变电站泛在电力物联网应用技术研究[J].浙江电力，2019（8）：17-22.

[3]胡畔，周鲲鹏，王作维，等.泛在电力物联网发展建议及关键技术展望[J].湖北电力，2019，43（1）：1-9.