結(jié)合實際先行先試推動泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)

胡予澤

（國網(wǎng)湖南省電力有限公司長沙供電分公司，湖南 長沙 410000）

0 引言

隨著時代的發(fā)展，在此背景下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到創(chuàng)新，以其優(yōu)勢在電力行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。在建設(shè)過程中，已取得一定成就，但在整體發(fā)展過程中，與國外發(fā)達(dá)國家相比，仍存在一定差距。通過對泛在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的深入分析與探究，能夠有效促進(jìn)新技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)概述

1.1 含義

依據(jù)電網(wǎng)文件可以知道，泛在物聯(lián)網(wǎng)指的是任意時間、地點、物以及人之間信息的互聯(lián)。結(jié)合此要求，電力物聯(lián)網(wǎng)包括發(fā)電、電網(wǎng)、用戶、設(shè)備制造者以及設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，所有組成部分在通信以及信息傳感設(shè)備下，實現(xiàn)信息之間的交互，進(jìn)而形成一套完善的智能化體系[1]。

1.2 意義

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在電力系統(tǒng)中，其發(fā)展方向之一便是能源互聯(lián)網(wǎng)，其特點是能夠?qū)崿F(xiàn)通信、感知以及智能化決策，而泛在電力物聯(lián)網(wǎng)便具備這一功能。實現(xiàn)了智能化管理、運行，并具備一定的邊緣計算和信息采集傳輸?shù)裙δ躘2]。

1.3 特征

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)包含以下幾方面的特征。第一，實現(xiàn)實時感知。在對能源生產(chǎn)與應(yīng)用時，每一個環(huán)節(jié)設(shè)備以及用戶狀態(tài)都可以以信息的方式展現(xiàn)出來。第二，連接功能。在生產(chǎn)與使用過程中，不再受時空控制，而是實現(xiàn)對接服務(wù)。第三，共享服務(wù)。通過建設(shè)大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的共享，且能夠有效提升電網(wǎng)運行效率，促進(jìn)交互使用[3]。第四，安全性。泛在物聯(lián)網(wǎng)在實際運行時，實現(xiàn)了全方位信息共享，且打造一個服務(wù)平臺，為電力行業(yè)安全運行提供可靠保障[4]。

2 架構(gòu)體系分析

結(jié)合當(dāng)前電力系統(tǒng)的實際應(yīng)用情況分析，建設(shè)泛在物聯(lián)網(wǎng)，主要包含以下三方面的架構(gòu)。即技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用架構(gòu)。技術(shù)架構(gòu)指的是每個層面的數(shù)據(jù)采集、分析，都要做好準(zhǔn)備工作。而標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)則是指通過建立統(tǒng)一規(guī)范，降低由于技術(shù)而引發(fā)的數(shù)據(jù)問題。應(yīng)用架構(gòu)則是指在應(yīng)用過程中，實現(xiàn)其目的，包含運行、服務(wù)以及建構(gòu)能源體系等。隨著三個架構(gòu)的不斷發(fā)展與優(yōu)化，數(shù)據(jù)共享是建立其體系的可靠保障，而網(wǎng)絡(luò)是所有架構(gòu)的可靠保障。

3 關(guān)鍵技術(shù)要求

3.1 智能芯片

泛在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)是一個不斷發(fā)展的過程，當(dāng)前，隨著電力行業(yè)對于電能計量、監(jiān)控等需求的增加，在運行過程中，已產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，為了確保信息的精確性，就要進(jìn)行智能化計算，此時就要結(jié)合智能芯片予以實現(xiàn)。當(dāng)前，我國智能芯片技術(shù)已與發(fā)達(dá)國家技術(shù)水平同步。在研究過程中，已能夠?qū)Ａ繑?shù)據(jù)進(jìn)行處理，且能夠完成邊緣計算。智能芯片能夠有效確保信息安全。且隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷提升，對芯片的研究還會繼續(xù)提升[5]。

3.2 無線數(shù)據(jù)傳輸

電力系統(tǒng)運行過程中，受自然因素的影響較大，且電網(wǎng)在物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)過程中，是不符的。所以，就需采用無線技術(shù)，而5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，隨著科技水平的不斷提升，已完全具備應(yīng)用條件。5G技術(shù)因其自身特點，能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)各方面實際需求，在不同需求方面，可采取不同技術(shù)。對于不同場景的5G應(yīng)用，可以結(jié)合實際，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，且能夠接入同一個系統(tǒng)平臺。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)平臺

泛在物聯(lián)網(wǎng)是建立滿足社會實際需求的物聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)前，隨著電力的不斷發(fā)展，在各運營環(huán)節(jié)中，仍存在著一些不足，如數(shù)據(jù)信息傳輸慢、分析缺乏深度等。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，能夠建立一體化平臺中，對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，且能夠挖掘出更多、更廣的信息，有效解決實際問題。當(dāng)前，在平臺上，很多企業(yè)都已開啟了物聯(lián)網(wǎng)試驗，且取得一定成效[6]。

4 電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實際運用

4.1 應(yīng)急通信中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中，產(chǎn)生應(yīng)急通信的時間和地點是不確定的，所以，就無法對其時間進(jìn)行明確，也就導(dǎo)致工作難度的增加。通常來說，工作人員需到現(xiàn)場檢查事故原因，并以電話或視頻的形式將現(xiàn)場實際傳達(dá)給指揮中心，從而增加了事故處理時間。但隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，減少了事故處理時間，并能夠及時確定事故產(chǎn)生地點，從而了解設(shè)備損壞的具體實際。

4.2 智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中，感知層是一項重要內(nèi)容，它能夠連接物體，使信息實現(xiàn)交換。一般來說，包含延伸通信層和控制感知層兩類，主要實現(xiàn)對信息的辨別與物體的連接。例如，控制層面通過采集與安裝，獲得電網(wǎng)信息，通過在線監(jiān)測，提升了電網(wǎng)運行的安全性。通過對電網(wǎng)的創(chuàng)建，實現(xiàn)了光纖與載波通信等的有效傳輸，獲得相應(yīng)信息，避免了外力因素造成的影響。應(yīng)用層面是一些高級的電用與基礎(chǔ)設(shè)施，通過智能技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了智能運算對各環(huán)節(jié)的設(shè)計，從而發(fā)揮出其實際價值[7]。

4.3 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用

通過泛在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了對其運行狀態(tài)的檢修與在線檢測。在系統(tǒng)架構(gòu)時，通過無線網(wǎng)以及以太網(wǎng)無源光技術(shù)，能夠獲取信息，并對設(shè)備實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測，從而對狀態(tài)監(jiān)測以及作業(yè)實現(xiàn)安全保障。

4.4 平臺設(shè)備管理中的應(yīng)用

不同設(shè)計與工藝產(chǎn)生的誤差，導(dǎo)致各類風(fēng)險，這是由于傳統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)缺乏一定的完善性，導(dǎo)致設(shè)備落后，加之人為因素的影響，造成很多的不可預(yù)見性。這時，就需完善監(jiān)管體系，明確設(shè)備情況，及時做好維護(hù)，保證設(shè)備處于最好的運行狀態(tài)，減少運行風(fēng)險。第一，具備完善的評價體系，隨著信息化的發(fā)展，不斷增強(qiáng)生產(chǎn)力度，實現(xiàn)智能化以及高效化的發(fā)展趨勢。第二，實現(xiàn)智能巡檢，工作人員在設(shè)備中進(jìn)行登陸，完成巡檢任務(wù)，并在其后臺對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，完善后臺運行管理。在檢修過程中，對設(shè)備故障進(jìn)行監(jiān)測，并對其發(fā)展趨勢做好預(yù)測，結(jié)合相關(guān)內(nèi)容，制定完善的方案。

5 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢

5.1 實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性

之前建設(shè)電力系統(tǒng)時，由于自然資源以及其他因素的影響，導(dǎo)致架構(gòu)不科學(xué)，受科技水平的影響，在電網(wǎng)運行時，產(chǎn)生較多浪費問題。而結(jié)合實際先行先試推動泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，能夠處理這類問題。一是結(jié)合信息技術(shù)與大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)不同能源的監(jiān)測，并改變傳統(tǒng)發(fā)電模式。二是使用智能化設(shè)備，提升電力使用的穩(wěn)定性。三是智能系統(tǒng)的建立，實現(xiàn)對整個電力的實時監(jiān)測，并及時排除故障，降低工作人員壓力，提升工作效率，促進(jìn)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

5.2 新能源的應(yīng)用

當(dāng)前，在電力能源來源中，火電仍處于重要地位，由于受到嚴(yán)重污染以及隨著資源的緊張，導(dǎo)致在將來發(fā)展過程中，會不斷降低，甚至消失。受傳統(tǒng)條件的限制，電網(wǎng)對于新能源的利用率較低，阻礙了其發(fā)展。而隨著泛在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，通過將風(fēng)能、電能等新能源的應(yīng)用，能夠有效處理過于依賴的火電能源問題，從而帶動新能源的發(fā)展與應(yīng)用[8]。

5.3 指揮能源服務(wù)體系

隨著電力行業(yè)服務(wù)水平的不斷提升，在其發(fā)展過程中，用戶參與度并不高，且仍處于被動狀態(tài)。而泛在物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，能夠?qū)崿F(xiàn)一體化能源服務(wù)體系。且提升了用戶的參與度，促進(jìn)服務(wù)體系的發(fā)展。

6 結(jié)論

綜上所述，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，不但能夠促進(jìn)各構(gòu)成元素的交互，還能實現(xiàn)生產(chǎn)與消耗的平衡，降低能源的浪費，促進(jìn)新能源的應(yīng)用，最終實現(xiàn)各能源體系的有效融合，隨著經(jīng)濟(jì)與科技的不斷發(fā)展，相信在未來的發(fā)展中，定會實現(xiàn)智能化能源系統(tǒng)平臺。