探析泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

王佳樂(lè) 史文婕 史志強(qiáng) 漆偉 燕藝謀

摘要：在電力行業(yè)迅速發(fā)展、用電量持續(xù)增多、電力企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈、科技迅速發(fā)展的基礎(chǔ)上，形成了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)這一新型技術(shù)。將泛在電力物聯(lián)網(wǎng)與電力系統(tǒng)融合起來(lái)，可提高電網(wǎng)智能化、現(xiàn)代化水平，推動(dòng)電力行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。本文分析了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)及其作用，探析了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);泛在電力物聯(lián)網(wǎng);應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展，生產(chǎn)、生活中對(duì)電能需求量增高，雖然電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，但是電力企業(yè)供電壓力也在不斷增高m在電力市場(chǎng)逐漸開(kāi)放的同時(shí)，輸配電價(jià)格降低，電力企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)等科技的發(fā)展，對(duì)推動(dòng)電力新形態(tài)發(fā)展十分重要。電力企業(yè)需積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、優(yōu)化企業(yè)運(yùn)營(yíng)模式，以推動(dòng)企業(yè)健康發(fā)展。

一、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)及其作用

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，即將移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)等現(xiàn)代化信息技術(shù)與通信技術(shù)和電力系統(tǒng)融合起來(lái)，保證電力系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能，提高電力系統(tǒng)智能化、現(xiàn)代化水平[2]。通過(guò)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)用戶和其設(shè)備、電力用戶和其設(shè)備、供應(yīng)商和其設(shè)備的連接，形成統(tǒng)一、完整的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)共享。

在我國(guó)電力市場(chǎng)化改革逐漸深入的同時(shí)，我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展中面臨以下問(wèn)題‘首先，電網(wǎng)形態(tài)變化較大。其次，電網(wǎng)企業(yè)發(fā)展遭遇瓶頸。最后，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化。以電網(wǎng)為中心，建立泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，可充分發(fā)揮平臺(tái)作用，推動(dòng)電力行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)可將泛在感知、可靠通信、高性能信息處理等功能與電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)融入起來(lái)，以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性。

二、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

（一）基于數(shù)據(jù)奠定服務(wù)基礎(chǔ)

電力企業(yè)在建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)時(shí)，需充分利用先進(jìn)技術(shù)挖掘海量電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)中有價(jià)值的信息。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)可采集變電站、輸電線路、用電信息等數(shù)據(jù)信息，基于能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信理論、通信原理與圖論等，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理處理，為電力系統(tǒng)運(yùn)行、協(xié)調(diào)規(guī)劃奠定基礎(chǔ)。為實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的目標(biāo)，需在電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)配置兼容功能良好的感應(yīng)設(shè)備，利用此設(shè)備感知、測(cè)量、監(jiān)控關(guān)鍵電力設(shè)備運(yùn)行情況，為電力企業(yè)管理工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[3]。在信息技術(shù)、通信技術(shù)持續(xù)發(fā)展的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)通信速度將逐漸增高，為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、高速傳輸?shù)於ɑA(chǔ)。在4G/5G網(wǎng)絡(luò)中融入邊緣計(jì)算技術(shù)后，可提升數(shù)據(jù)處理速度，資源共享速度，提升網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架完整性及穩(wěn)定性。電力企業(yè)可通過(guò)建立包含電力衛(wèi)星、無(wú)線專網(wǎng)、骨干網(wǎng)在內(nèi)的多層次電力通信網(wǎng)絡(luò)，可滿足電力企業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息交互需要，最終實(shí)現(xiàn)泛在化連接目的。邊緣計(jì)算技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)的融合，可提升數(shù)據(jù)處理速度及處理準(zhǔn)確度，實(shí)現(xiàn)用戶與電網(wǎng)、用戶與用戶實(shí)施交互信息。電力企業(yè)在建立數(shù)據(jù)服務(wù)、數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)后，可充分挖掘有價(jià)值的信息，并形成新的業(yè)務(wù)，比如：數(shù)據(jù)租賃。金融行業(yè)、科研機(jī)構(gòu)可能需要分析電力行業(yè)數(shù)據(jù)，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)多行業(yè)信息共享，這對(duì)推動(dòng)相關(guān)行業(yè)發(fā)展具有重要意義。

（二）建立經(jīng)濟(jì)、安全電網(wǎng)

電力企業(yè)可依據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)方法、已采集到的數(shù)據(jù)信息，研究、構(gòu)建新能源一負(fù)荷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，優(yōu)化構(gòu)建電力調(diào)度系統(tǒng)。依據(jù)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)采集到的電力設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、電力設(shè)備狀態(tài)自動(dòng)診斷技術(shù)，了解電力設(shè)備運(yùn)行情況，科學(xué)制定電力設(shè)備及電力系統(tǒng)檢修方案，提升電力設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性，保證供電系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。電力企業(yè)可基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的人機(jī)交互功能建立智能配電管理系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)線上化功能。通過(guò)智能配電管理系統(tǒng)，可縮減工作程序、降低人力資源需求量，這對(duì)提升電力企業(yè)運(yùn)行效率十分重要。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是時(shí)空交互型網(wǎng)絡(luò)，源、網(wǎng)、荷等都是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)參與方，因而電力企業(yè)需做好能源資源多目標(biāo)優(yōu)化工作，在滿足電能供需需求的同時(shí)，充分考慮成本、效率等方面因素。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)信息的分析及整理，可了解泛在物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)特點(diǎn)、各泛在物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系，利用優(yōu)化模型分析、解決資源優(yōu)化問(wèn)題，以提高供電服務(wù)質(zhì)量。

在電力系統(tǒng)中應(yīng)用泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，不僅可保證電力系統(tǒng)安全性、經(jīng)濟(jì)性，還可改變電力企業(yè)與客戶溝通方式?；诜涸陔娏ヂ?lián)網(wǎng)構(gòu)建智慧能源服務(wù)平臺(tái)，可提升電力企業(yè)內(nèi)部運(yùn)行效率，落實(shí)線上登記、線上管理及自動(dòng)檢查等功能;同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集、記錄電力培訓(xùn)信息，提高供電服務(wù)安全性;轉(zhuǎn)變商業(yè)模式、擴(kuò)展服務(wù)范圍，為用戶提供安全、穩(wěn)定供電服務(wù)。

（三）促進(jìn)新能源消納

在人類社會(huì)持續(xù)發(fā)展中，形成了能源產(chǎn)生、消費(fèi)、傳輸環(huán)節(jié)。近幾年，供電網(wǎng)中分布式電源建設(shè)數(shù)量在逐漸增多，風(fēng)能、太陽(yáng)能資源具有間歇性、隨機(jī)性等特征，因而其將影響電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性。電力企業(yè)建立、推廣泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，將為提升供電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性、擴(kuò)展新能源消納方式提供依據(jù)。充分利用人工智能技術(shù)，可預(yù)估新能源短期內(nèi)發(fā)電量，提升電力調(diào)度工作效率及質(zhì)量;利用人工智能技術(shù)，可加強(qiáng)異質(zhì)能源之間的信息溝通，充分發(fā)揮不同能源的優(yōu)勢(shì)，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性，提高風(fēng)電、光伏發(fā)電穩(wěn)定性，最終實(shí)現(xiàn)充分利用自然資源的目標(biāo);利用數(shù)據(jù)交互，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行重建，對(duì)規(guī)避棄風(fēng)棄光問(wèn)題有利;合理、科學(xué)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)規(guī)范用戶用電行為有利;利用儲(chǔ)能設(shè)備，可降低電網(wǎng)消納壓力。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用中主要涉及數(shù)據(jù)服務(wù)、電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行、新能源消納這幾個(gè)方面?，F(xiàn)階段，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在數(shù)據(jù)共享、信息安全、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面仍存在一定不足。我們需加強(qiáng)對(duì)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)理論及技術(shù)的研究，積極推廣泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性，推動(dòng)電力企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

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