泛在电力物联网背景下基础数据的实用发掘和规范管理

泛在电力物联网背景下基础数据的实用发掘和规范管理

孟楠 邓影 李福建

国网菏泽供电公司，山东菏泽 274000

摘要：为了能够适应能源互联网的发展，电力系统在运行的过程中应该合理遵循其要求，进而使智能电网与物联网技术得到普及，为能源互联网电力领域开展全新的思路与方式。文章分析了泛在电力物联网的主要特征，并阐述了泛在电力物联网体系与架构，笔者根据自身经验提出相应的对策与意见。

关键词：物联网；电力系统；对策

中图分类号：TP391 文献标识码：A

1 引言

泛在电力物联网即将物联网、人工智能等现代化信息处理及通信技术应用到电力系统的各环节，实现电力系统各环节实时互联、高效交互，且具有态势感知能力强、信息处理速度快、应用便捷灵活等特征的智能化服务系统。

2 泛在电力物联网的含义

通俗来说，泛在电力物联网的本质是一个物联网。物联网是把人与物、物与物相连的一张大网，如用手机控制家里的电视、空调、马桶等就是物联网的一种应用。电力物联网是把电力系统里的各种设备、电力企业和用户相连形成的一个网，而所谓的“泛在”就是“无所不包、无所不在”的意思。以用手机交电费为例，人们之所以可以如此方便地交电费，就是因为物联网实现了手机与智能电表互联互通。这只是泛在电力物联网在用电侧的应用。未来的泛在网络更大的想象空间是在配用电侧，它将是主动式配电网的高级表现，能够实现分布式发电（DG）与智能用电的完美结合，网络中无处不在的感知技术与多层次计算能力将解决“电从哪里来”“来电是否清洁”的问题，这也将是对能源互联网概念的诠释。事实上，“泛在网”有能力做到发、输、配、用等电力环节的全覆盖，其在配用电侧有更多的表现是因为发、输电侧的智能化水平比配用电成熟。相对发、输环节而言，配用电环节的体量更大、影响更深、覆盖范围更广，两者之间类似人体的主动脉与毛细血管之间的关系。但就“泛在”的概念而言，打通电力这个商品的全寿命周期，运用技术手段实现能源生产、输送、消费的安全性与经济性，才是未来能源革命的方向。

3 泛在电力物联网体系架构与功能

3.1 感知层

泛在电力物联网的感知层属于系统的末端核心，其是由众多类型的传感器二组成的设备，进而实现对系统的全面感知。主要组成部分有一次系统电压互感器与电流互感器以及二次系统的电能表终端或集中器终端等，同时使用的用户也会适当地添加多样性的智能电器。由于泛在感知能够全面获取大量的数据，促使控制单元能够以全新的形式发展运行，同时能够高效地感知电网每个环节的运行情况，进而使电网能够实现集群效应，将系统运行状态实时的监控，出现故障或隐患能够及时发展，对其进行风险评估，采取相应的解决措施。

3.2 网络层

泛在电力物联网在运行的过程中，网络层能够为其各项业务提供准确的信息与数据，并且能够确保数据信息的可靠性，同时能够在形成一种安全的交互通道。而且网络层实验安全等级与数据类型来划分的，其中包括互联外网与内部专网。在实际运行时应该根据使用情况的设定传输距离以及经常成本，进而实现有线传输与无线传输。伴随着5G时代的到来，其高效的处理能力与速度符合泛在电力物联网的应用情况，发挥安全防护与数据处理以及协议转换的作用。

3.3 平台层

平台层的主要作用就是常在各方面的数据来源，如电网运行所产生的数据、用户所产生的数据、以及相关的能源系统产生的数据，对其进行统一分类储存，避免信息杂乱的现象出现，将传统的孤岛模式改善，高效的实施数据共享，同时也是泛在电力物联网重要的组成部分。

3.4 应用层

应用层的作用主要是实现共享，同时根据电网运用所需业务以及用户的业务需求，针对相应的服务要求，搭载应用平台，促使电网与用户以及其他能源系统之间存在有效的感知互动。

4 泛在电力物联网背景下基础数据的实用发掘和规范管理

4.1 精准定位，确立支点作用

首先，要清晰认识到，变革就发生在每一个人身边，与每个人都息息相关。诸如“大数据”“泛在电力物联网”，这些并非仅仅是固定思维上的宽泛、模糊的概念，而是有实际应用来支撑的。大数据应用可以视为泛在电力物联网的一个分支，而当前日渐成熟的一体化电量系统则可认为是大数据应用的一个实例。其次，理解一种内在的层层递进的逻辑关系。当把一个供电公司剥离出来单独来看，每一台配电变压器或更进一步说每一块电能表都可被视为一个个支点，当这一个个支点被激活和应用起来的时候，就可以形成一个完整的数据网络，自成一个整体。但是，放在国家电网公司能源互联网这个体系来看，整个供电公司又可视为一个支点。因此，供电公司可定位为一个点、一个面甚至是单独的一张网。

4.2 做实和充分发挥支点作用，规范基础数据管理

数据，尤其是带有行业或专业性质的基础数据，是行业内各种系统建立和应用的基石。以供电企业为例，当前应用的大数据平台、一体化电量系统、SG186以及PMS等，这些系统的建立和运行都是基于大量的基础数据的支撑来实现的。数据应用的前提条件是要确保数据的准确性。一体化电量系统应用有其突出的优点，但这种系统化数据分析应用在带来便利的同时也伴随着新的问题，诸如数据失真、时间不同步、档案不一致、采集无回码等。其中最重要的是基础档案信息的准确性和一致性，这是正确建立系统模型的前提和必要条件。

4.3 促进与用户互动化的智能用电

随着中国人民生活质量的提高，人民对供电质量要求也越来越高，用户侧的光伏、储能、充电桩等元素越来越多，对智能家居和智能用电的体验感受越来越重视。在此背景下，传统的配网运行管理因缺乏必要和充分的用户数据获取及交互手段，难以对用户准确建模并将用户资源纳入电网的协同柔性控制，也无法为用户提供更优质和个性化服务。通过物联网可以对用户及配电网运行状态进行准确的测量和态势感知，打通电网与用户双向通信的通道，引导用户有序用电，提高用户参与电网运行的体验和收益，实现电网与用户的共赢。如何基于物联网实现与用户数据交互、资源共享，促进智能用电服务是目前用电侧需要解决的问题。

5 结束语

泛在电力物联网的建设不是一蹴而就的，需要在探索实践中不断试错来改善更新，这必将是一个漫长的过程，在培养用户习惯、调整路径依赖等非技术层面工作上尤其如此。因此，在传统配电网向泛在电力物联网过渡的过程中，秉承一致的发展原则与规范的技术标准对于整个电网的统筹规划建设至关重要，只有这样才能在技术上一脉相承、在用户习惯上始终如一、在工程建设上精益高效，短期内规范产业积极向好发展，长期上确保与国网一号文精神高度一致，为智能坚强大电网建设保驾护航。

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