泛在電力物聯(lián)網在智能配電系統(tǒng)的應用實

踐

0引言

泛在電力物聯(lián)網建設中，應該圍繞電力系統(tǒng)合理應用人工智能、移動

互聯(lián)等技術，可以使網絡中的所有電力系統(tǒng)相互連接，實現(xiàn)人機交互、

萬物互聯(lián)，讓互聯(lián)網擁有靈活便捷、信息高效處理、全面感知設備狀

態(tài)的能力，形成智慧服務系統(tǒng)。使用物聯(lián)網、云計算、大數據、區(qū)塊

鏈、人工智能等技術，為生產運行規(guī)劃建設、綜合業(yè)務發(fā)展提供可靠

的數據。

1泛在電力物聯(lián)網特點

1.1信息融合度高

為更好的掌握電力系統(tǒng)內部運行情況，可以及時獲取電力系統(tǒng)運行數

據，對傳感器數據采集提出一定要求。傳感器采集前端信息，按照一

定標準對數據進行分類與融合的工作，由此可以消除冗余、無效的數

據，還可以減輕管理人員在數據分析方面的壓力。多級跳躍信息傳輸

應用到泛在電力互聯(lián)網中，在管理系統(tǒng)與控制中心之間設置眾多通信

鏈路。在多級跳躍方式下，可以使用最短的路徑、最少的時間，傳輸

前端信息參數?？刂浦行目梢钥焖偈占O備信息，并能保證收集的信

息內容可靠、完整，便于管理人員把控網絡設備運行情況，在此基礎

上進行全程動態(tài)管理。

1.2組網迅速且靈活

在電力設備中安裝微型傳感器，利用無線傳感技術獲取設備運行階段

的參數，將接傳輸到控制中心，由此可以遠程監(jiān)測電力設備管理人員。

當下應該按照規(guī)劃方案，快速靈活的組網，由此可以使較復雜的電網

結構高效運行，也為電網故障處理和檢修工作提供便利條件。對于運

行環(huán)境差、負荷高的電力系統(tǒng)，在電力系統(tǒng)監(jiān)控方面使用傳感器，可

以快速傳輸各設備的狀態(tài)參數。除此之外，通過傳感器還可以強化對

電力系統(tǒng)設備的監(jiān)管力度，進行動態(tài)控制，可以提高電力設備運行的

穩(wěn)定性，降低設備故障概率，實現(xiàn)持續(xù)供電。

1.3安全化、智能化

在社會高速發(fā)展的過程中，各界對電能均有較大的需求，且當下人們

無論在生活還是工作均離不開電能，對此有較大的依賴性，保證電力

系統(tǒng)可靠運行，已成為電力企業(yè)必須高度關注的內容。泛在電力物聯(lián)

網在電網運行安全控制方面，使用多種舉措，由此消除電網在運行中

存在的安全隱患，提高電網運行的穩(wěn)定性、安全性。比如，在電網運

行管理方面，使用專用網絡，使其與公共通訊網絡相互獨立，彼此并

不干擾，如此規(guī)避非法訪問。在訪問權限設置方面，國網公司或非國

網公司人員內部等級不夠，不能進行相關操作，也不能從中獲取信息Q

在此環(huán)節(jié)會使用數字簽名，身份驗證等方式，在多種方式下形成多重

安全保障機制，提高電網管理的穩(wěn)定性與安全性。

設計泛在電力物聯(lián)網組織架構時，需要關注組織架構設計要點，使其

具備較高的可擴展性與兼容性，使泛在電力物聯(lián)網可以兼容更多設備

與技術。經過組織架構的調整，可以提高電力網絡的智能程度，在提

升網絡安全性同時，還可以降低網絡維護與管理人員的工作強度。

1.4拓撲變化頻繁

泛在電力物聯(lián)網的拓撲結構具有變化頻繁的特征，因此其部署的傳感

設備必須適應網絡結構特征，且必須具備較強自愈能力，可以在這段

時間內獲得周圍傳感設備狀態(tài)信息，結合數據調整自身信息感知范圍,

在此基礎上建立新的通信鏈路。對于一些運行負荷大、電網結構復雜

的情況，網絡拓撲頻繁的變化具備一定優(yōu)勢。比如，在網絡中傳感器

發(fā)生故障，可以通過拓撲變化，使信息能正常傳輸，讓備用傳感器或

附近傳感器替代故障設備，提高設備狀態(tài)信息傳輸的持續(xù)性、穩(wěn)定性。

在網絡拓撲頻繁變化時，可以降低傳感設備在網絡中消耗的能量。

2智能配電系統(tǒng)中泛在電力物聯(lián)網關鍵技術分析

2.1海量數據處理技術

泛在電力物聯(lián)網存在大量的電力設備，此類設備每天卻會產生大量的

狀態(tài)參數，其中包含一些無意義的信息，也有有價值的參考數據。比

如，類似歷史記錄、運行故障等內容。經過多方整理，發(fā)現(xiàn)無用數據

占比較高，會占用大量的存儲空間，還會對系統(tǒng)運行產生不良的效果，

系統(tǒng)響應動作變慢，數據分析會花費大量時間。使用大數據進行數據

篩選，可以按照已經給定的篩選標準刪除冗余數據，從而可以削減信

息傳輸承擔的壓力，還可以單獨劃分核心數據，進行數據整理、分析

等工作，提高相應工作的便捷性。

2.2網絡安全技術

泛在電力互聯(lián)網擁有很多設備，設備多樣性與其結構復雜性，使其在

每個時段均有大量的訪問信息。在相關信息中還混雜一些惡意訪問與

非法訪問，會對互聯(lián)網安全形成不小的威脅。在安全防控方面，電力

互聯(lián)網選擇組合式的安全技術并根據網絡安全防護，需要建立系統(tǒng)、

完整的安全防護體系。在隱私保護、數據傳輸等方面均有較大的作用，

可以提高用戶信息保障的安全性，還可以穩(wěn)定傳輸大量數據。比如，

在電力物聯(lián)網安全防護方面，對互聯(lián)網訪問的信息會使用入侵檢測技

術進行危險識別，如果被查到危險信息可以訪問該信息內容。如果確

定為非法訪問會使用威脅評估技術，確定風險等級，隨后選擇限制非

法訪問登錄管理與加密認證等技術，保護物聯(lián)網內部信息，防止出現(xiàn)

信息被盜等情況。

2.3異構網絡平臺無縫融合技術

異構網絡于泛在電力物聯(lián)網中是一種典型的網絡結構，這與其使用的

數據接入標準有關。由于采用不同數據接入標準，在信息交換時會出

現(xiàn)壁壘，泛在電力互聯(lián)網內部所用的無^融合技術，從電網系統(tǒng)層面

出發(fā)，建立內部可共用的網絡連接標準，由此便可以為電力網絡傳輸

信息提供便利條件。在局域電網中的傳感設備可以通過控制中心，明

確數據標準，由此便于計算機識別數據、分析數據。按照計算機發(fā)出

的調控指令，可以無差別的將信息傳輸到電網內任何一臺電力設備中,

由此使電網運行的協(xié)調性大幅上升。

3泛在電力互聯(lián)網在智能配電系統(tǒng)中的應用

3.1提高電網運行的安全性

傳統(tǒng)電網存在網絡架構不合理、能源分配不均等問題，泛在電力物聯(lián)

網基于信息技術、坳聯(lián)網等技術，可以解決以往電網調節(jié)能力不足、

能源分布不均的頑疾，促使電力系統(tǒng)在發(fā)電、變電等環(huán)節(jié)具備較高的

安全性，可以穩(wěn)定的傳輸電力。結合物聯(lián)網技術進行控制，通過管理

系統(tǒng)可以掌握能源在各時段的運行情況，建立以火電機組為底層支撐

的調控系統(tǒng)，發(fā)揮互聯(lián)網技術在電力調控方面的價值，可以借助設備

狀態(tài)、自動診斷技術，更好的控制電力傳輸工作。利用智能終端智能

傳感器，提高設備的感知能力，實現(xiàn)綜合判斷、數據傳輸與聯(lián)合處理，

提高電網可靠性與智能化水平。通過電力物聯(lián)網技術進行全過程監(jiān)管,

在線上進行智能巡檢、配網狀態(tài)監(jiān)測、優(yōu)化運行控制結構等操作，對

于不方便在線上開展的現(xiàn)場工作，也可以通過在線監(jiān)督、電子身份認

證等方式，科學配置人力資源，防止出現(xiàn)人員冗余等問題，提高電網

在管理方面的有效性。

3.2促進清潔能源消納

我國電網中光伏、風電等清潔能源的比重較少，棄光、棄風等現(xiàn)象在

三北地區(qū)較為嚴重。推動電力物聯(lián)網建設，可以在一定程度上促進清

潔能源消納，結合物聯(lián)網前期感知、能源存儲與轉化等工作，可以良

性的開展工作。使用人工智能、大數據等技術，還可以短期預測發(fā)電，

確定光伏風電短期內的發(fā)展情況。利用光伏分析等數據，引導用戶參

與清潔能源消納活動。分布式新能源在泛在電力物聯(lián)網建設中，也能

得到良好的發(fā)展，可以形成虛擬電廠，在多能互補的方式下，提高能

源應用水平，實現(xiàn)跨區(qū)域能源協(xié)調與控制，促使分布式新能源可以在

省內進行交易。

3.3建立智慧能源平臺

智慧能源服務平臺，為用戶提供互動的平臺，利用商業(yè)模式使用戶積

極參與電力活動。在國家激勵政策的實施下，可以合理引導用戶，推

出電動汽車參與電網調峰調頻等方式，補償用戶電價。當下將園區(qū)工

業(yè)、傳統(tǒng)能源企業(yè)、新型企業(yè)與智慧城市均納入智慧能源服務平臺的

工作范圍，通過終端邊緣計算、光伏云網、電動汽車聯(lián)網等技術，可

以提供大數據運營、互聯(lián)網金融、線上供應鏈金融等能源服務，打造

具有多主體的能源生態(tài)系統(tǒng)。

3.4強化電網資產管理能力

傳統(tǒng)設備巡檢依靠電子設備或工作人員，但是在我國電網建設范圍逐

漸擴大的今天，使巡檢工作量大幅攀升，對人員巡檢監(jiān)督也提出不小

的要求，設備管理、巡檢、評估、分析等工作需要按照新的要求轉變

工作方式，以智能化管理模式高效的完成設備管理任務。泛在電力互

聯(lián)網通過實物ID數據，可以完成設備資產采購、規(guī)劃、運行、建設

等工作，使相應工作均能在線上進行。物資人員、營銷員等活動主體，

可以在工作中通過實物ID動態(tài)數據，快速更新數據信息，提高數據

信息的及時性、準確性與完整性，便于對設備進行全過程控制。

在資產管理方面明確工作目標，建立以生命周期為主線的成本管理模

式，由此可以集成資產價值流、信息流與資產物流，在此基礎上進行

集約化管理。在精益管理與資產管理中，應該根據配電設備數量，改

變資產管理模式，在實物ID數據下，可以在線評估設備資產，還可

以識別設備資產管理內容，獲得信息傳遞與感知的功能。

4泛在電力物聯(lián)網建設發(fā)展方向

國家電網關于泛在電力互聯(lián)網已經做出規(guī)劃，在短時間內快速推進泛

在電力物聯(lián)網，初步實現(xiàn)物聯(lián)統(tǒng)一管理，實現(xiàn)數據貫通與業(yè)務協(xié)同，

使各級智慧能源綜合服務平臺均可以在技術保障下，具備豐富的功能,

為新業(yè)務與電網業(yè)務發(fā)展提供支撐。國家電網當下密切關注泛在電力

物聯(lián)網建設工作，協(xié)調資源，推動泛在電力物聯(lián)網建設，快速建成成

熟的網絡，實現(xiàn)數據貫通、業(yè)務協(xié)同、互聯(lián)統(tǒng)一管理的目標，建立可

以共治、共建、共享的能源互聯(lián)網產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。泛在電力物聯(lián)網在

電力互聯(lián)網發(fā)展期間，廣受業(yè)界關注，在相應研究機構逐漸增多的過

程中，對該項目建設工作有一定的助力，創(chuàng)造出更多新型技術，也凸

顯泛在電力互聯(lián)網的功能表現(xiàn)。

泛在電力物聯(lián)網所實現(xiàn)電能供應，在該基礎功能上擁有感應能力，與

其他網絡相比成本更低，但網絡效率更高c其使用大數據、云計算等

技術，可以提高數據結果的可靠性、精準性。電力網的優(yōu)勢集中表現(xiàn)

在應用范圍上。與通信網相比，覆蓋面更廣，可以應用到偏遠山區(qū)、

村鎮(zhèn)等處。在我國人工智能技術發(fā)展過程中，也出現(xiàn)了很多新型智能

設備，隨著泛在電網建設工作的開展，在其內安裝智能感應器可以監(jiān)

測災難并進行合理的控制。當下邊緣計算、區(qū)塊鏈、移動互聯(lián)網、云

計算、人工智能、大數據等技術應用到泛在電力互聯(lián)網，由此可以為

生產運行、規(guī)劃建設、新模式發(fā)展、綜合服務等活動提供數據。目前，

應該進一步加強各類新興技術