泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)探討

柳小強(qiáng)

（國(guó)網(wǎng)西藏電力有限公司拉薩供電公司，西藏 拉薩 850000）

隨著國(guó)家電網(wǎng)公司“三型兩網(wǎng)”建設(shè)的提出，目前為止，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)入了建設(shè)階段。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)可以使電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)、人機(jī)交互，這樣會(huì)全面的提升電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性，從而大幅度的提高供電企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量。

一、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的概念

（一）泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的定義

泛在物聯(lián)是指任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何人、任何物之間的信息互聯(lián)和交互。而泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是指電力用戶及其設(shè)備、電網(wǎng)企業(yè)及其設(shè)備、發(fā)電企業(yè)及其設(shè)備、供應(yīng)商及其設(shè)備、以及人和物的信息互聯(lián)和交互。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，其本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)各種信息傳感設(shè)備與通信信息資源的共享，從而形成具有自我標(biāo)識(shí)、感知和智能處理的物理實(shí)體。實(shí)體之間的協(xié)同和互動(dòng)，使得有關(guān)物體相互感知和反饋控制，形成一個(gè)更加智能的電力生產(chǎn)、生活體系。

（二）泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的基本特征

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)立足現(xiàn)有電網(wǎng)實(shí)體與通信技術(shù)，將不同能源系統(tǒng)物理互聯(lián)、時(shí)空信息互聯(lián)、商業(yè)互聯(lián)相融合，具有全息感知、泛在連接、開(kāi)放共享、融合創(chuàng)新的特征。全息感知是指通過(guò)RFID、傳感器等，動(dòng)態(tài)獲取“發(fā)-輸-變-用”各個(gè)環(huán)節(jié)不同設(shè)備、不同用戶的狀態(tài)信息。泛在連接指通過(guò)電力專(zhuān)網(wǎng)或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將電力系統(tǒng)中所有設(shè)備、用戶的信息和數(shù)據(jù)全時(shí)空連接。開(kāi)放共享指在統(tǒng)一平臺(tái)上利用智能技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行共享和管理，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，挖掘有效信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上下貫通，全方位實(shí)時(shí)交互。融合創(chuàng)新即通過(guò)不同設(shè)備、用戶，不同時(shí)空信息，對(duì)內(nèi)實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)在線，電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)外建成智慧綜合能源服務(wù)平臺(tái)，開(kāi)拓電力市場(chǎng)，促進(jìn)電力改革。

二、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)探討

（一）智能芯片技術(shù)

現(xiàn)如今，隨著科技的進(jìn)步，電力系統(tǒng)中接入的設(shè)備越來(lái)越多，在各種設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)信息，但是由于終端設(shè)備的性能參差不齊，從而導(dǎo)致了數(shù)據(jù)的質(zhì)量較低，降低了終端設(shè)備的智能化程度。在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中使用智能芯片技術(shù)，可以有效的提升泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的智能化程度。智能芯片具有精度高、能耗低等優(yōu)勢(shì)，在數(shù)據(jù)信息的采集和傳輸過(guò)程中，能夠進(jìn)行本地邊緣計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)終端數(shù)據(jù)采集的智能化，因此這種技術(shù)在泛在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用引起了廣泛的關(guān)注，例如：在2019年5月28日國(guó)網(wǎng)制定了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)框架研究的10大方向，聚焦智能芯片、智能傳感、智能終端等20多項(xiàng)戰(zhàn)略關(guān)鍵技術(shù)，因此智能芯片技術(shù)作為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，已經(jīng)成為了電網(wǎng)系統(tǒng)終端未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

（二）通信網(wǎng)技術(shù)

通信網(wǎng)技術(shù)是支撐泛在電力物聯(lián)網(wǎng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)，相關(guān)部門(mén)可以通過(guò)優(yōu)化通信網(wǎng)架構(gòu)以及5G手段來(lái)促進(jìn)電力物聯(lián)網(wǎng)的順利運(yùn)行。在通信技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，優(yōu)化通信網(wǎng)架構(gòu)可以有效的提升網(wǎng)絡(luò)的承載能力，這樣能夠避免傳輸網(wǎng)地覆蓋、低寬帶的問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)終端的大規(guī)模接入，滿足電網(wǎng)生產(chǎn)控制業(yè)務(wù)的寬帶需求，這樣可以在一定的程度上協(xié)助泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展打破業(yè)務(wù)壁壘。除此之外，作為通信技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，5G技術(shù)可以有效的提升終端的接入效率，這樣能夠大幅度的推動(dòng)電網(wǎng)營(yíng)銷(xiāo)、檢修、調(diào)度等方面的業(yè)務(wù)的展開(kāi)，于此同時(shí)，也能夠滿足由于電網(wǎng)泛在化、多元化而增加的海量終端的接入需求，從而進(jìn)一步促進(jìn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)打破業(yè)務(wù)壁壘，提升電力服務(wù)質(zhì)量，推動(dòng)電力行業(yè)的發(fā)展。

（三）海量數(shù)據(jù)的處理技術(shù)和計(jì)算技術(shù)

通過(guò)電力能源系統(tǒng)連接的成千上萬(wàn)個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將會(huì)生成大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)具有高速生成、類(lèi)型多樣、時(shí)效性要求高、準(zhǔn)確性不一致等顯著特點(diǎn)，使得數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、共享和管理的過(guò)程都變得更加困難。如何通過(guò)有效的處理和計(jì)算方法將眾多數(shù)量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的信息是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)的處理和計(jì)算技術(shù)將賦予物聯(lián)網(wǎng)類(lèi)似于生物神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)信息的認(rèn)知和分析能力，這使得物聯(lián)網(wǎng)從最初的僅以傳遞信息為主要目的的連接型網(wǎng)絡(luò)，向通過(guò)處理信息以達(dá)成特定的服務(wù)為主要目的智能型網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變。很多學(xué)者針對(duì)具體的電力應(yīng)用領(lǐng)域提出了相應(yīng)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法來(lái)解決數(shù)據(jù)的處理、分析和計(jì)算的問(wèn)題。

（四）網(wǎng)絡(luò)安全與可靠性技術(shù)

電力系統(tǒng)關(guān)系到國(guó)計(jì)民生，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)必須具有極高的安全性和可靠性，因此提出有效的保證物聯(lián)網(wǎng)安全和隱私的技術(shù)也是至關(guān)重要的。然而，由于未來(lái)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中將不斷有新設(shè)備甚至新人員的加入，這些“新興事物”數(shù)量巨大且具有多樣性、異質(zhì)性和動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn)，這就使得保證網(wǎng)絡(luò)安全和隱私的任務(wù)變得更為復(fù)雜。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全控制通常僅局限于一個(gè)領(lǐng)域，即監(jiān)控一個(gè)特定的基礎(chǔ)設(shè)施單元并保護(hù)一個(gè)特定的服務(wù)，如訪問(wèn)控制。然而，由于物聯(lián)網(wǎng)可容納許多資源受限的事物，因此將無(wú)法繼續(xù)沿用當(dāng)前的安全和訪問(wèn)控制措施。物聯(lián)網(wǎng)的安全和隱私應(yīng)滿足保密、授權(quán)、認(rèn)證、可用性和完整性等基本標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于安全問(wèn)題，當(dāng)前的重點(diǎn)是開(kāi)發(fā)機(jī)器對(duì)機(jī)器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，而不是將現(xiàn)有的通用網(wǎng)絡(luò)通信直接應(yīng)用于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜的通信環(huán)境中。

結(jié)束語(yǔ)

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，其最終目的是為了實(shí)現(xiàn)建設(shè)世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的目標(biāo)追求。能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成，需要堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)“兩網(wǎng)”的深入融合，因此泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)不可或缺。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，利用“大云物移智”技術(shù)，促進(jìn)能源的多元化、清潔化、綜合化發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)用能、運(yùn)維成本不斷降低，更好地滿足用戶對(duì)多種用能的需求。