關(guān)于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)研究

吳赫

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為新時代中蓬勃發(fā)展的核心科技，正處于勇敢應(yīng)對這一挑戰(zhàn)的技術(shù)前沿，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠通過泛在的感知技術(shù)，為電力系統(tǒng)帶來更為靈活的動態(tài)感知、實時通信、智能控制以及信息安全等等功能型技術(shù)，也能夠不斷的提高電力系統(tǒng)在運行過程中的智能控制與智能調(diào)度的能力，讓不同類型的能源實現(xiàn)更有效的互動，從而將電力系統(tǒng)從一個單純的電力傳輸媒介，轉(zhuǎn)化成具有智能化的信息一體化的基礎(chǔ)設(shè)備。在未來，通過泛在感知技術(shù)，我們的電力系統(tǒng)將變得更加安全、更加可靠、更加具有可持續(xù)性。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);泛在電力;物聯(lián)網(wǎng);技術(shù)

1關(guān)于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的概論

1.1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)概述

所謂的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，通俗來講，就是任何物之間都可以通過任何人、任何時間、任何地點來進行信息互聯(lián)與交互。在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的領(lǐng)域中，電力用戶、電力設(shè)備、相關(guān)的電網(wǎng)企業(yè)及其設(shè)備，還有發(fā)電企業(yè)、發(fā)電設(shè)備、電力供應(yīng)商、供應(yīng)設(shè)備、以及人與物之間都可以進行相互之間的信息互聯(lián)與交互。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)其實就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的專業(yè)應(yīng)用，換言之，也就是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，因此其技術(shù)的本質(zhì)就是實現(xiàn)了多種多樣信息傳感設(shè)備與通信類資源的一種共享，并且通過泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠讓具備物理概念的實體，擁有自我標識、動態(tài)感知以及智能處理信息的能力。而擁有了能夠讓物理實體之間相互感知以及反饋控制的能力之后，就可以形成更加具有智能化的電力生產(chǎn)系統(tǒng)，也能夠在未來讓我們的生活更具體系化。

1.2泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)特征

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是搭建在電網(wǎng)實體以及通信技術(shù)之上的，它所實現(xiàn)的是物理實體之間的互聯(lián)、打破時空界限的信息互聯(lián)以及在商業(yè)的資源互聯(lián)。因此，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的特點主要是：具備了全息感知的能力;可以進行泛在的連接;實物之間的資源信息彼此都是開放共享的;能夠?qū)⒉煌I(lǐng)域的技術(shù)進行融合創(chuàng)新。而這些技術(shù)相互作用，彼此合作，最終將搭建出一個穩(wěn)定的智慧型綜合能源服務(wù)平臺，這對電力市場的開拓、電力系統(tǒng)的技術(shù)改革都將起到極大的推動作用。而泛在電力物聯(lián)網(wǎng)也擁有著特有的數(shù)據(jù)平臺標準，正是這些數(shù)據(jù)標準在潛移默化中規(guī)范著泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

2泛在電力物聯(lián)網(wǎng)意義

電網(wǎng)聯(lián)系到千家萬戶的每一臺設(shè)備和電器，非常具備物聯(lián)網(wǎng)萬物互聯(lián)的物質(zhì)基礎(chǔ)?，F(xiàn)有電網(wǎng)上增加傳感測量技術(shù)、集成通信技術(shù)和高級計算控制方法，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)的高度融合。UPIoT以信息獲取為基礎(chǔ)，注重用戶之間以及用戶與電網(wǎng)之間進行實時連接和互動，并對海量數(shù)據(jù)信息進行收集分析和實時高速傳輸，從而加強電網(wǎng)智能處理和決策支持功能。UPIoT的主要特征表現(xiàn)在：①無時不在、無處不在：除了電力設(shè)備外，成千上萬的電器，甚至是用戶的穿戴設(shè)備，都將通過傳感器連接到物聯(lián)網(wǎng)中，支持終端即插即用，用戶本身也是物聯(lián)網(wǎng)連接的對象之一;②多種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)貫通：電網(wǎng)多種業(yè)務(wù)打破數(shù)據(jù)壁壘，各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)統(tǒng)一在大數(shù)據(jù)平臺進行管理，為高級應(yīng)用提供強大的數(shù)據(jù)平臺支撐[16];③高級應(yīng)用功能完善：隨著人工智能算法、大數(shù)據(jù)分析方法的成熟，應(yīng)用層將會逐漸完善功能，及時處理多種數(shù)據(jù)形成分析結(jié)果和優(yōu)化方案反饋回電網(wǎng)，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定可靠經(jīng)濟運行;④數(shù)據(jù)呈現(xiàn)巨大效益：電網(wǎng)數(shù)據(jù)價值得到充分挖掘，既能實現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型升級和盈利模式創(chuàng)新，又能為各種創(chuàng)新型機構(gòu)提供共享數(shù)據(jù)，促進社會經(jīng)濟發(fā)展。

3關(guān)于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中關(guān)鍵性技術(shù)

智能電網(wǎng)是泛在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展基礎(chǔ)，而智能電網(wǎng)的核心就是構(gòu)建出一個具備了智能判斷以及擁有自我適應(yīng)調(diào)節(jié)的多種能源、分布式管理的綜合網(wǎng)路系統(tǒng)。該系統(tǒng)的技術(shù)本質(zhì)就是實現(xiàn)不同能源之間的替代以及兼容。而泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的融合，讓其應(yīng)用范圍得到了極大的擴展，在諸多的能源開發(fā)層面都能提供技術(shù)性的幫助。

通過這些應(yīng)用，海量的電力信息在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中變得更加的可靠、更加高效。從技術(shù)層面而言，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)主要包含了四大要素，分別為：（1）對海量的電力數(shù)據(jù)進行采集與終端智能化;（2）對海量的電力數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的傳輸;（3）將海量的電力數(shù)據(jù)進行一體化的管理與智能分析;（4）將電力信息進行綜合的應(yīng)用。而這些核心要素對應(yīng)的關(guān)鍵型技術(shù)就是我們在日常生活也會有所接觸的智能芯片、現(xiàn)代的通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)。下面，本文將針對智能芯片進行詳細的說明：

3.1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)之智能芯片

在電力系統(tǒng)發(fā)展的進程中，計量、變換、保護、控制、監(jiān)測以及用電等設(shè)備在被不斷的接入到電力系統(tǒng)中，而這些不同的設(shè)備在運行過程中產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，而在現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的專業(yè)領(lǐng)域中，有些設(shè)備仍舊是基于傳統(tǒng)的工業(yè)采集裝置，故而無法很好的保障其數(shù)據(jù)的安全性，而采集到的數(shù)據(jù)也存在精度較低的問題，這也使得終端的設(shè)備無法很好的實現(xiàn)智能化。而針對這一問題，目前可以借助于智能芯片技術(shù)中的微型智能傳感以及智能化終端來解決，智能芯片所具備的高精度、低能耗、微型化以及智能運算的功能將對設(shè)備的信息進行完整的采集提取以及傳輸，而智能芯片也能夠通過本地的邊緣運算技術(shù)來對終端設(shè)備進行智能化，從而達到本地化的自我控制。這樣一來，就徹底打破了傳統(tǒng)設(shè)備具備遙測功能而不具備遙控能力的尷尬局面。在當代科技中，谷歌所研發(fā)的EdgeTPU芯片以及我國中科院所研發(fā)的“寒武紀”芯片都可以進行海量的數(shù)據(jù)處理，以及邊緣計算，而這意味著智能芯片不斷的推進終端設(shè)備的全息動態(tài)感知以及智能化功能。

3.2關(guān)于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的創(chuàng)新與研發(fā)

對于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)而言，首要任務(wù)就是將信息感知功能有效的發(fā)揮出來，換言之，就是需要將不同的傳感設(shè)備部署在不同的目標區(qū)域中，對不同的人或者實物進行對應(yīng)的實時感知。但是因為電力系統(tǒng)本身的規(guī)模實在是過于的龐大，且結(jié)構(gòu)也十分的復(fù)雜，因此需要部署的傳感設(shè)備數(shù)量就比較多?；谶@樣的情況，就需要將傳感設(shè)備進行簡化，而且關(guān)于傳感設(shè)備的成本也需要進一步的控制，盡可能的降低其功能上的消耗以及高度的集中化，同時要充分利用無線通信功能，以此來減少線路之類的基礎(chǔ)網(wǎng)路架構(gòu)的部署需求量。只有這樣，才能夠有效的控制電力系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)在構(gòu)建階段的成本與困難，從而實現(xiàn)諸多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與電力系統(tǒng)之間的無縫銜接集成。而且，基于一些特定的應(yīng)用場景，某些傳感器還需要實現(xiàn)小型化、微型化，以便能夠直接放置在電力設(shè)備的內(nèi)部，甚至在技術(shù)層面，這些傳感器還需要考慮到電磁兼容等等。因此，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是需要結(jié)合實際應(yīng)用來進行深層次的技術(shù)創(chuàng)新與改良的。

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