泛在電力物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施策略研究

崔鑫華 趙梓帆 張鍇 張軍亮 上官東霞 趙家龍

【摘 ?要】社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各行業(yè)用電需求的增加，電力工程建設(shè)數(shù)量也逐漸增多。隨著交直流輸電規(guī)模的迅速擴(kuò)大，分布式發(fā)電設(shè)備接入類型與數(shù)量快速增加，導(dǎo)致電網(wǎng)復(fù)雜程度不斷提升，對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)形態(tài)提出了挑戰(zhàn)。另一方面人工智能技術(shù)的發(fā)展也對(duì)電網(wǎng)功能和運(yùn)行方式提出新的要求。因此，結(jié)合泛在物聯(lián)技術(shù)將現(xiàn)有電力系統(tǒng)建設(shè)成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是未來電力能源體系的發(fā)展趨勢(shì)，也是當(dāng)前階段國(guó)家電網(wǎng)最緊迫、最重要的任務(wù)。本文就泛在電力物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施策略展開探討。

【關(guān)鍵詞】泛在電力物聯(lián)網(wǎng);電力系統(tǒng);物聯(lián)網(wǎng)

1 引言

近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展及能源需求的日益增長(zhǎng)，能源供應(yīng)的壓力不斷增大。同時(shí)，大量煤炭、石油等非清潔能源的使用所帶來的環(huán)境污染問題也日益嚴(yán)重。因此，未來的電力系統(tǒng)必然將為可持續(xù)的全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)提供高滲透率的清潔分布式能源。大量分布式能源的不斷接入給電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和安全管理提出了前所未有的挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正處于應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的最前沿，它可以通過泛在的感知技術(shù)賦予電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的靈活感知、實(shí)時(shí)通信、智能控制和可靠的信息安全等能力，不斷提升電網(wǎng)運(yùn)行控制和調(diào)度的智能化水平，持續(xù)深入提高各種類型能源之間的互動(dòng)能力，從而使電網(wǎng)從單純的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)向智能能源信息一體化基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)展，將現(xiàn)有的電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝?、更安全、更可靠、更具彈性和可持續(xù)性的智能網(wǎng)絡(luò)化電力能源系統(tǒng)。

2 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的概念

2.1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。

2.2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、開放共享、融合創(chuàng)新的特征。全息感知是指通過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。泛在連接指通過電力專網(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)，開拓電力市場(chǎng)，促進(jìn)電力改革。

2.3泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)

發(fā)揮泛在物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)是其建設(shè)的主要目標(biāo)。電力數(shù)據(jù)來源各異，包含控制、計(jì)量、監(jiān)測(cè)等不同類型、不同時(shí)空尺度，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)統(tǒng)一分析及深度挖掘，是其首要建設(shè)目標(biāo)。電力數(shù)據(jù)服務(wù)對(duì)象不同，打破數(shù)據(jù)壁壘，實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)貫通是其第二階段建設(shè)目標(biāo)。最終將電力數(shù)據(jù)應(yīng)用于各行各業(yè)，推廣不同行業(yè)廣泛參與的商業(yè)模式是其最終建設(shè)目標(biāo)?？梢灶A(yù)見，隨著泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，以機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)為代表的大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù)等數(shù)據(jù)知識(shí)挖掘技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用與發(fā)展。

3 實(shí)施策略

3.1提升客戶服務(wù)水平

以客戶為中心，開展泛在電力物聯(lián)網(wǎng)營(yíng)銷服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)，優(yōu)化客戶服務(wù)、計(jì)量計(jì)費(fèi)等供電服務(wù)業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)全面共享、業(yè)務(wù)全程在線，提升客戶參與度和滿意度，改善服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)綜合能源等新興業(yè)務(wù)發(fā)展。推廣“網(wǎng)上國(guó)網(wǎng)”應(yīng)用，融通業(yè)擴(kuò)、光伏、電動(dòng)汽車等業(yè)務(wù)，統(tǒng)一服務(wù)入口，實(shí)現(xiàn)客戶一次注冊(cè)、全渠道應(yīng)用、政企數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)、信息實(shí)時(shí)公開。

3.2提升企業(yè)經(jīng)營(yíng)績(jī)效

實(shí)施多維精益管理體系變革，統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，貫通業(yè)財(cái)鏈路，推動(dòng)源端業(yè)務(wù)管理變革，實(shí)現(xiàn)員工開支、設(shè)備運(yùn)維、客戶服務(wù)等價(jià)值精益管理，挖掘外部應(yīng)用場(chǎng)景，開展價(jià)值貢獻(xiàn)評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)互利共贏。圍繞資產(chǎn)全壽命核心價(jià)值鏈，全面推廣實(shí)物ID，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)規(guī)劃設(shè)計(jì)、采購(gòu)、建設(shè)、運(yùn)行等全環(huán)節(jié)、上下游信息貫通;建設(shè)現(xiàn)代（智慧）供應(yīng)鏈，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商和產(chǎn)品多維精準(zhǔn)評(píng)價(jià)、物資供需全業(yè)務(wù)鏈線上運(yùn)作，提升設(shè)備采購(gòu)質(zhì)量、供應(yīng)時(shí)效和智慧運(yùn)營(yíng)能力。

3.3提升電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平

圍繞營(yíng)配調(diào)貫通業(yè)務(wù)主線，應(yīng)用電網(wǎng)統(tǒng)一信息模型，實(shí)現(xiàn)“站-線-變-戶”關(guān)系實(shí)時(shí)準(zhǔn)確，提升電表數(shù)據(jù)共享即時(shí)性，構(gòu)建電網(wǎng)一張圖，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)輸變電、配用電設(shè)備廣泛互聯(lián)、信息深度采集，提升故障就地處理、精準(zhǔn)主動(dòng)搶修、三相不平衡治理、營(yíng)配稽查和區(qū)域能源自治水平。立足交直流大電網(wǎng)一體化安全運(yùn)行需要，引入互聯(lián)網(wǎng)思維，建設(shè)“物理分布、邏輯統(tǒng)一”的新一代調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，全面提升調(diào)度控制技術(shù)支撐水平。打造“規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行”三態(tài)聯(lián)動(dòng)的“網(wǎng)上電網(wǎng)”，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃全業(yè)務(wù)線上作業(yè);開展基建全過程綜合數(shù)字化管理平臺(tái)建設(shè)，推進(jìn)數(shù)字化移交，提升基建數(shù)字化管理水平。

3.4促進(jìn)清潔能源消納

全面深度感知源網(wǎng)荷儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)行、狀態(tài)和環(huán)境信息，用市場(chǎng)辦法引導(dǎo)用戶參與調(diào)峰調(diào)頻，重點(diǎn)通過虛擬電廠和多能互補(bǔ)提高分布式新能源的友好并網(wǎng)水平和電網(wǎng)可調(diào)控容量占比;采用優(yōu)化調(diào)度實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域送受端協(xié)調(diào)控制，基于電力市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)集中式新能源省間交易和分布式新能源省內(nèi)交易，緩解棄風(fēng)棄光，促進(jìn)清潔能源消納。

3.5打造智慧能源綜合服務(wù)平臺(tái)

以優(yōu)質(zhì)電網(wǎng)服務(wù)為基石和入口，發(fā)揮國(guó)網(wǎng)公司海量用戶資源優(yōu)勢(shì)，打造涵蓋政府、終端客戶、產(chǎn)業(yè)鏈上下游的智慧能源綜合服務(wù)平臺(tái)，提供信息對(duì)接、供需匹配、交易撮合等服務(wù)，為新興業(yè)務(wù)引流用戶;加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)控、電網(wǎng)互動(dòng)、賬戶管理、客戶服務(wù)等共性能力中心建設(shè)，為電網(wǎng)企業(yè)和新興業(yè)務(wù)主體賦能，支撐“公司、區(qū)域、園區(qū)”三級(jí)智慧能源服務(wù)體系。

3.6培育發(fā)展新興業(yè)務(wù)

充分發(fā)揮國(guó)網(wǎng)公司電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、客戶、數(shù)據(jù)、品牌等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)資源，大力培育和發(fā)展綜合能源服務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)金融、大數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)、大數(shù)據(jù)征信、光伏云網(wǎng)、三站合一、線上供應(yīng)鏈金融、虛擬電廠、基于區(qū)塊鏈的新型能源服務(wù)、智能制造、“國(guó)網(wǎng)芯”和結(jié)合5G的通信、桿塔等資源商業(yè)化運(yùn)營(yíng)等新興業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)新興業(yè)務(wù)“百花齊放”，成為國(guó)網(wǎng)公司新的主要利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。

3.7構(gòu)建能源生態(tài)體系

構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)鏈共同遵循，支撐設(shè)備、數(shù)據(jù)、服務(wù)互聯(lián)互通的標(biāo)準(zhǔn)體系，與國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)、高校、科研機(jī)構(gòu)等建立常態(tài)合作機(jī)制，整合上下游產(chǎn)業(yè)鏈、重構(gòu)外部生態(tài)，拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)聚合成長(zhǎng)，打造能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。建設(shè)好國(guó)家雙創(chuàng)示范基地，形成新興產(chǎn)業(yè)孵化運(yùn)營(yíng)機(jī)制，服務(wù)中小微企業(yè)，積極培育新業(yè)務(wù)、新業(yè)態(tài)、新模式。

4 結(jié)論

建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)的必要手段，發(fā)展風(fēng)電和光電是實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，減少棄風(fēng)棄光是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的一項(xiàng)主要任務(wù)。常規(guī)發(fā)電廠與新能源發(fā)電廠的協(xié)同運(yùn)行可以減少棄風(fēng)棄光，提高新能源利用率。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)山西省電力公司陽(yáng)城縣供電公司）