国网山西省电力公司太原供电公司 山西太原 030012
摘要:泛在电力物联网,就是围绕电力系统各环节,充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术,实现电力系统各个环节万物互联、人机交互,具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。坚强智能电网和泛在电力物联网,二者相辅相成、融合发展,形成强大的价值创造平台,共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。泛在电力物联网包含感知层、网络层、平台层、应用层四层结构,感知层主要解决数据的采集问题,网络层主要解决数据的传输问题,平台层主要解决数据的管理问题,应用层主要解决数据的价值创造问题。
关键词:信息通信技术;泛在电力物联网;建设;支撑
引言
2019年,国家电力部门提出了建设“三型两网、世界一流”战略目标。泛在电力物联网作为国家电网的第二大网,是加快新能源取代旧能源,实现国家电力建设突破发展的重要举措,因此要全力开展各项合作措施,深化信息通信技术改革,为泛在电力物联网建设提供有力的技术支撑。
1概述
作为泛在电力物联网神经网络的信息通信技术,有助于推动枢纽型、平台型、共享型的“三型”企业建设和管理创新实践,促进坚强智能电网的智能化、自动化水平持续提升,其重要地位,不可替代。泛在电力物联网作为与坚强智能电网并行的第二张网,是国家电网有限公司深入贯彻落实习近平新时代中国特色社会主义思想的政治担当,是国家电网有限公司深入贯彻落实党中央相关部署要求的实际行动,也是国家电网有限公司加快新旧动能转换、实现突破发展瓶颈的主动抉择。
2泛在网络的关键技术
泛在网络实现终端、系统与用户的全面融合,则支撑泛在网络的技术包括无线射频识别技术、语义感知计算技术、人机交互技术和自主安全防护技术等。
2.1RFID技术
RFID利用近场接触/非接触式射频识别技术实现了物理实体与信息对象的自动绑定,建立物理世界与信息空间的一一映射关系,是数字化展示物理实体的基础。
2.2语义感知计算技术
语义感知计算及系统通过获取并充分解析数据的上下文信息(例如:用户位置、日前交易记录等信息)实现对数据内在含义和数据间关联性的外在表述,主要包括上下文信息获取、语义建模、逻辑推理和储存管理4个方面。通过语义感知计算技术作出正确或最优决策来服务用户。
2.3自然人机交互技术
泛在网络将物理世界和信息世界统一,相应的人—机交互也全面渗透到人类生活空间。这就要求泛在网络具备自然和谐的人机交互能力,尤其注重交互的自然性、人机关系的和谐性以及交互通道的隐秘性和多样性。
2.4自主安全保护技术
可信和可控是泛在网络发展的关键。然而泛在网络中,多向融合则要求其具备网络组件化即插即用的高可扩展性和无人为干预的自主管理,这在大规模泛在连接的场景下显得尤为突出。同时,保护用户及系统的敏感信息安全是泛在网络可被使用的前提条件。因此,必须研究自主安全防护技术,实现泛在网络用户的可信接入,保证网络中的信息安全,构建以用户为中心面向泛在应用的“可信+可控”网络支撑体系。
3信息通信技术支撑泛在电力物联网建设的方式
本文从感知、网络、平台、应用及安全等方面,分析出信息通信技术在支撑泛在电力物联网建设中的一些思路方式与取得的成果。
3.1感知技术
泛在电力物联网实现对电力系统的整体把控以及相关数据的获取,都是在动态或静态的数据感知分析基础上完成的。电力系统的数量及运行状态多而复杂,因此对感知技术及传感器的性能提出了很高要求。为了感知电力系统运行状态的准确性、精细性及全面性,需要利用先进的传感理论,研发新的传感技术,提高性能的稳定性与可靠性,为电力系统的控制与协调提供数据支撑。此外,新型的微型传感器具有损耗低和适应性高的特性,能适应电力系统中特殊的应用场合。为了解决物联网终端越来越小规模化、功能单一化的问题,需要通过物联代理及边缘计算等先进的智能技术完成终端与终端之间的分工与协作。
3.2泛在网络技术
为了解决过程中的问题,可以采用先进的科技技术实现电力设施及传感器的全面覆盖。首先是实现空天地新型通信网络协议。泛在电力物联网必须实现各种网络协议与通信模式的结合,也就是实现多协议与通信方式的协同,从而实现空天地通信与信息的融合,完善泛在电力物联网现存的问题。卫星通信是泛在电力通信网络建设的关键因素,需开发空天地新型通信网络协议,促进电网的大数据采集、输送及资源共享的实现。其次是5G通信网络的技术的应用。5G无线网络技术是实现客户零距离接合电力设施的技术保障。实现支持超高清的图像输送的5G技术,将满足泛在电力物联网在各类全景式的业务下的应用。最后,低功耗无线接入及自组网技术应用将满足泛在电力物联网的统一低功耗无线接入技术的需求,降低泛在电力物联网与其他系统在兼容拓展以及交换方面存在的不足,提高物联网在技术以及安装售后方面的效益水平。
3.3安全密码防护技术
为了满足新型的电网需求,新型的安全防护技术体系将通过先进的密码技术与全景式的安全保护机制来实现。首先新型密码技术将对泛在电力物联网在客户识别、数据防盗以及输送传递等方面进行调整与升级,确保其安全性。通过制定应用技术、接口与通信协议的相关标准,实现安全保护的标准化,避免不法接入、不法互联以及数据的盗取与更改行为的发生。其次为了满足泛在电力物联网全景式安全防护制度的需求,可通过互信互联、交互安全及智能防御等方面的技术革新来实现。关于互信互联,可以采用轻量级的身份识别制度来实现;针对交互安全,可结合先进的数据防泄漏技术,在特殊的场合加强防护与安全的审计力度,提高交互的安全性。最后,在智能防护上,进行主动全方面感知,对潜在隐患进行分析、自动分警报以及配合处理,并形成各种智能预案,实现泛在电力物联网的安全性。
3.4数据采集与智能化运用
通过泛在电力物联网利用大数据技术对数据的潜在价值进行深度挖掘,在确保电力系统实现成本支出的最小化,降低建设过程中风险指数的基础上,强化了对客户体验的重视程度。首先是数据信息实景化。泛在电力物联网通过大数据、人工智能等方式发掘数据的价值,并进行数据情景化,强化以客户为中心的服务宗旨,促进泛在电力物联网的建设发展。其次是为了满足泛在电力物联网建设的需要,同时也为客户提供优质的电能服务。除了实现数据的可见性,还要增强虚拟数据在过程中的应用。通过增强现实技术实现了电力设施的数字化显示,同时也提高了专业人员的专业技能。虚拟现实技术实现电力部门作业可视化控制及智能巡更的应用,减轻了电网工作人员的工作量,提升了电网建设的速率与效率。
结语
泛在电力物联网是互联网向物理世界的延伸,泛在互联和开发共享是其本质特征。因此,在网络研究、建设和部署中广泛吸纳和应用业界先进的技术与经验,主动适应互联网时代下的社会形态、经济模式和管理方式,加强电网与外部的合作,促进跨界融合型业务发展,营造多方共赢生态圈,才能建立真正有效的泛在电力物联网。
参考文献
[1]杨挺.泛在电力物联网释义与研究展望[J].电力系统自动化,2019,(13):9-20,53.
[2]孙德栋.信息通信技术支撑泛在电力物联网建设[J].供用电,2019,(6):1.
[3]李向阳,喇果彦,向英,等.大云物移智等新技术在电网应用的研究[J].电力信息与通信技术,2019,17(1):89-93.