泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用前景

王亞楠

摘要：在科學(xué)技術(shù)水平顯著提升的背景下，電力已經(jīng)逐漸成為家家戶戶必不可少的能源之一，同時，物聯(lián)網(wǎng)的崛起也為廣大人民群眾帶來了前所未有的便利，使其在運用期間，產(chǎn)生了很多先進技術(shù)并加以支持使用。本文就泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)進行相關(guān)的學(xué)術(shù)討論，根據(jù)我國現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)以及電力技術(shù)的發(fā)展，闡述兩者之間的關(guān)聯(lián)，以及在使用時，兩者對彼此的作用及意義。

關(guān)鍵詞：泛在電力物聯(lián)網(wǎng);關(guān)鍵技術(shù);應(yīng)用前景

引言

針對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)內(nèi)容進行剖析，結(jié)合泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的智能芯片技術(shù)、5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)計技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，通過研究泛在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力網(wǎng)絡(luò)運行安全、新能源利用效率及數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)中的應(yīng)用前景，目的在于提高人們對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的認知，推動行業(yè)經(jīng)濟的良性發(fā)展。

1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)概述

1.1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的定義

泛在物聯(lián)網(wǎng)是指任何時間，任何地點，任何人或任何事物之間信息的互連以及互動。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，以及人與物的互聯(lián)互通。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，使得自我辨別技術(shù)的技術(shù)得以形成，也使智能處理與智能感知的物理實體得以實現(xiàn)。生活系統(tǒng)以及電力生產(chǎn)的智能化通過反饋控制以及相關(guān)形象的相互感知在實體之間的相互作用中產(chǎn)生。

1.2泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特征

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不同于傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。此類技術(shù)是將能源信息、空間信息及商業(yè)信息進行互聯(lián)，使其呈現(xiàn)出全息感知、多節(jié)點連接及信息實時共享的特征。全息感知是利用RFID、傳感器等數(shù)據(jù)采集設(shè)備，對所有系統(tǒng)設(shè)備運行數(shù)據(jù)信息進行動態(tài)獲取，以豐富基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。多節(jié)點連接是技術(shù)人員可以借助移動網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的系統(tǒng)設(shè)備信息、用戶基本信息及用戶使用反饋等信息進行快速傳輸?shù)姆绞?。信息實時共享是用戶可以借助不同類型端口的終端設(shè)備，對所需信息進行快速獲取、管理的方式。

2泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1通信技術(shù)

究其本質(zhì)，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是整合了繁復(fù)電力設(shè)施、海量用戶的物聯(lián)網(wǎng)，所以，在其運行過程中要依靠集實時性、雙向性、高速性為一體的通信體系，來維系泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的正常運行，惟有具備全面化、穩(wěn)固性、高速發(fā)達的通信體系，方可以有效確保泛在電力物聯(lián)網(wǎng)各環(huán)節(jié)工作有序、關(guān)聯(lián)性地高速遠轉(zhuǎn)開來，不具備一個完善穩(wěn)固的通信體系便不能將泛在電力物聯(lián)網(wǎng)所獨具特色的優(yōu)勢凸顯出來。如同電網(wǎng)那般，日后這一通信體系也會逐漸融入到各家各戶里面，供電網(wǎng)絡(luò)同通信網(wǎng)絡(luò)也必然會整合于一個完整體，這一通信體系的構(gòu)建，有助于強化供電網(wǎng)絡(luò)供電的穩(wěn)固性及資產(chǎn)使用效率，并對電網(wǎng)加以有效防范，以防其遭受各類內(nèi)外界因素的不良攻擊，強化電網(wǎng)的牢靠性。而在這方面，又要依靠兩項關(guān)鍵技術(shù)為撐持：其一全面開放的通信架構(gòu)，是保障通信技術(shù)順利實施的前提，維系通信的暢達性，并以其有序性、可執(zhí)行性等特點，大大強化了電網(wǎng)內(nèi)不同元件間的信息交互品質(zhì)，其二要有一個整體性的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以達成系統(tǒng)同各應(yīng)用間的有效銜接，換而言之，也即不同元件間的通信內(nèi)容可以為其余一些元件全部獲取，這里需強調(diào)，銜接的有效性同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的密切相關(guān)，所以要想強化銜接的有效性，便應(yīng)在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)和擬定方面投入更多精力。

2.25G網(wǎng)絡(luò)運行加持

在電力物聯(lián)網(wǎng)將新型5G網(wǎng)絡(luò)運用其中，從而大幅度提升了電力物聯(lián)網(wǎng)的運行效率，而所謂第五代移動通信技術(shù)，是在4G網(wǎng)絡(luò)已有的基礎(chǔ)上實施革新和提升的一項全新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，雖然目前仍舊處于研究中狀態(tài)，但預(yù)計5G網(wǎng)絡(luò)的運行速度將是4G網(wǎng)絡(luò)的十倍，作為信息時代的最強代表，5G網(wǎng)絡(luò)功能能夠更有效的解決電力傳輸和地域等方面限制網(wǎng)絡(luò)的弊端，提升網(wǎng)絡(luò)運行速度的同時，也能讓更多還接觸過網(wǎng)絡(luò)的人，體驗到來自網(wǎng)絡(luò)時代的魅力，如此高效的帶寬和網(wǎng)速不但能滿足人類的需求，連同現(xiàn)代很多高端運行設(shè)備也能同時接入，從而達到最佳的服務(wù)狀態(tài)，因此對于電力的輸送方面，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的運用具有一定的真實有效的作用，5G網(wǎng)絡(luò)的主要目標(biāo)是讓終端用戶隨時隨地能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，5G網(wǎng)絡(luò)將來支持的設(shè)備遠遠不止目前我們能看到的這些機器設(shè)備，還會通過更多的方式代入到工業(yè)以及其他產(chǎn)業(yè)當(dāng)中。

2.3智能芯片技術(shù)

智能芯片技術(shù)的工作步驟具體如下。第一，在接收到監(jiān)管設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)會根據(jù)數(shù)據(jù)關(guān)鍵詞，對數(shù)據(jù)進行分類，同時對數(shù)據(jù)進行編號，以時間為維度構(gòu)建集合St（t表示數(shù)據(jù)上傳時間）;第二，根據(jù)總集合U的分類標(biāo)準(zhǔn)，將不同編號數(shù)據(jù)放入相應(yīng)子集合Ui中，對不同類別數(shù)據(jù)進行進一步分析。第三，將分析結(jié)果上傳至總控制系統(tǒng)中，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)和專家系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行深入挖掘，獲取具備潛在價值的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的實時交互。分析目前情況可知，智能芯片技術(shù)的核心軟件有EdgeTPU芯片、“寒武紀(jì)”芯片等。此類芯片均具備大數(shù)據(jù)處理和邊緣數(shù)據(jù)計算的能力，是目前應(yīng)用非常廣泛的智能芯片。

3泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景解析

3.1打造智慧能源的服務(wù)平臺

智能能源服務(wù)平臺為網(wǎng)格以及用戶提供了一個交互式平臺。利用合理的商業(yè)模式與激勵政策提升用戶參與電力互動的積極性，通過電動汽車參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻對用戶進行電價補償，通過智慧能源服務(wù)平臺將傳統(tǒng)能源企業(yè)、園區(qū)工業(yè)、智慧城市、新興企業(yè)全部納入服務(wù)范圍，通過電動汽車網(wǎng)絡(luò)，光伏云網(wǎng)絡(luò)，終端邊緣計算等技術(shù)，提供新的能源服務(wù)，如互聯(lián)網(wǎng)金融，大數(shù)據(jù)運營以及在線供應(yīng)鏈融資，超越基本供電服務(wù)。從而建成涵蓋發(fā)電運營、電網(wǎng)、政府、金融機構(gòu)、第三方投資、用戶、裝置制造等在內(nèi)的能源生態(tài)體系。

3.2清潔能源消納的措施

（1）對運行源網(wǎng)荷儲設(shè)備及其狀態(tài)與環(huán)境信息進行全面深度感知，運用市場措施指導(dǎo)用戶參與調(diào)峰調(diào)頻，主要是利用虛擬電廠以及互補多能，將分布式新能源的電網(wǎng)可調(diào)控容量及友好并網(wǎng)水平占比提升。（2）使調(diào)度優(yōu)化來實現(xiàn)協(xié)調(diào)控制跨區(qū)域送受端，以電力市場為基礎(chǔ)實現(xiàn)省間交易集中式新能源以及省內(nèi)交易分布式新能源，對于棄風(fēng)棄光有一定的緩解作用，推動清潔能源的消納。現(xiàn)階段，大量使用直流輸電、新能源發(fā)電以及電力電子裝置等，電力系統(tǒng)不斷提升其規(guī)模以及自身復(fù)雜性，從而嚴峻挑戰(zhàn)著運行電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

3.3強化電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行水平

現(xiàn)階段，國內(nèi)電網(wǎng)顯露出能源分布缺乏均衡性、網(wǎng)架構(gòu)造缺乏科學(xué)性、電網(wǎng)本身調(diào)控水平有限等須待處理的問題，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有機融入，能行之高效地填補這些缺陷，助力電網(wǎng)各領(lǐng)域的高效平穩(wěn)遠轉(zhuǎn)，依托物聯(lián)網(wǎng)，強化輸電工作的安全性和穩(wěn)定性，通過智能終端來強化維護、通信等二次設(shè)備的感知水平，優(yōu)化整體協(xié)調(diào)、信息輸送、整合評析等功能，切實強化電網(wǎng)的整體智能化和穩(wěn)定系數(shù)，并構(gòu)建智能化的配電監(jiān)管體系，對配電工作展開實時管控。

結(jié)語

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以電力系統(tǒng)為中心，借助移動客戶終端、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、人工智能及數(shù)據(jù)計量技術(shù)構(gòu)成的多信息交流系統(tǒng)。通過大力發(fā)展泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不僅能夠提高新能源的利用效率，而且可以快速評估電網(wǎng)資產(chǎn)，提升資源配比的合理性。

參考文獻

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