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摘要：泛在电力物联网是物联网在电力行业的一种具体表现形式，是互联互通的电力网与通信网深度融合的产物，是实现能源互联网的重要举措。当前阶段，泛在电力物联网的建设已经拉开序幕，同时也即将迎来5G通信时代，二者进一步的结合应用能够有力推动电力与信息的互联互通，因此，还将就此提出几点展望。
关键词：泛在电力物联网；5G通信；展望
引言
泛在电力物联网本质上是一种物联网，是泛在物联在电力行业的一种具体表现形式和应用落地。传统互联网利用先进的通信手段将计算机连接起来，而物联网则是将所有能行使独立功能的普通实物连接起来。对于电力系统而言，将所有和电相关的实物或设备进行互联互通，在某种程度上来说就是泛在电力物联网的重要实现。传统物联网主要强调信息的互联互通，而泛在电力物联网既有电力的互联互通，又有信息的互联互通。
在整个电力系统中，为了保证系统的安全稳定，在高压输电线路等设备上已经安装了包括数据采集和监视控制系统(supervisorycontroland dataacquisition，SCADA)、同步相量测量装置(phasormeasurementunit，PMU)等在内的各种系统与设备运行状态量测系统，并配有光纤通信，实现了可靠的电力互联互通和信息互联互通。
1概述
推进泛在电力物联网建设是由国家电网有限公司在2019年“两会”上正式提出，建设泛在电力物联网是实现能源互联网的重要举措。“泛在电力物联网”包含泛在、电力、物联网3个关键词，于是可以从“泛在网”、“电力网”和“物联网”3个方面对泛在电力物联网进行解读。其中，物联网是泛在电力物联网的具体表现形式，即泛在电力物联网是一种特殊的物联网；电力网是物联网技术具体的应用对象，包括的电力乃至能源网络的发输配变用各个环节，被连接实体大到电力装备、小至家用电器；泛在就是无处不在的意思，从某种程度上来说，泛在网与物联网的概念相近、甚至更广，泛在一词描述了未来电力物联网的基本特征，即无时不在、无处不在，能够实现在任何时间、任何地点、任何人、任何物的顺畅通信。
传统的物联网所连接的实物除了信息连接之外往往没有其他的连接关系，例如交通物联网中的车辆仅通过传感器和通信网络连接，除此之外没有其他的连接方式。但泛在电力物联网不同，其所连接的实物往往是电力设备、家用电器等，这些实物本身就通过不同电压等级的电力网络实现了互联互通，所以泛在电力物联网同时包含了互联互通的电力网和通信网。
2泛在电力物联网与5G通信结合应用的关键技术
2.1自治优化技术
以用户为中心展开广泛和深入的互动是能源互联的主要目标。因为电网用户群十分庞大，如果单纯凭借电网运营商根据广大用户需求对通信网做出调整和优化，那么实际工作量十分巨大。因此，需要在通信网络与用户间建立有效连接，让通信网络可以结合用户和业务的实际情况展开自动调整。为了实现这个效果，需要将通信网络自治作为首要任务。在3G时代时，SON技术就被提出，但是发展到今天在技术方面依旧面临着一系列的挑战，如SON各个功能间表现出相对较强的独立性，可能会出现冲突使得SON的总体上的效果收益受到严重影响；当前阶段SON的运行模式呈现出较强的被动性特征，即“出现问题-发现问题-解决问题”，如此一来，网络的固有延迟便有所增加，这与5G所强调的低延迟感知不相符。目前，SON在自治功能方面侧重于协调性和主动性，使得功能间的问题和冲突得到解决，进而以主动的方式展开预测活动。
2.2软化开放技术
在5G通信网络软件化并向网络用户开放接口时会涉及到软化开放技术。
此处需要注意的是，泛在电力物联网是通信网络与电力网络有机融合所产生的事物。电力通信网传统的控制方式较为繁杂，对于操作人员的要求相对较高，而且电网无法脱离电信运营商的支持，在网络功能的使用上表现出较强的被动性。泛在电力物联网通过对SDN和NFV的运用实现了方式上的跨越，即只需要面对通信操作系统。
在将网络操作系统与泛在电力物联网配进行配置后，还需相应的“应用程序”为其提供支撑。电网任务在性能需求方面表现出较强的差异化特征，如采集用电信息要求连接数、配电保护要求通信时延等。此前的通信通常是相同资源在不同业务中予以使用，如此便无法充分满足较为严格的需求，但是将独立资源提供给各类差异化需求，所需的成本较高，并且操作十分繁杂。切片技术的运用恰恰能够摆脱这一困境，电网运营商可以根据实际情况以不同的切割方法来处理差异化业务，进而实现“按需定制、动态编排”的良好效果，同时在交互管理方面能够实现自助服务。
3泛在电力物联网与5G通信结合应用的展望
3.1“5G通信网–电力网”联合仿真
电力仿真是电力系统分析的重要手段，能够帮助判断未来电力系统运行状态，判断提出的方案是否存在不安全、不可靠等潜在的风险。目前针对电力系统仿真，国内外厂家面向不同应用开发了多元化的电力系统仿真软件，例如PSCAD等；在通信领域，为了保证通信系统的安全可靠运行，在系统规划或运行之前可需要进行仿真分析，例如OPNET等。未来的泛在电力物联网是电力网络与通信网络进一步深度耦合的系统，对整个泛在电力物联网的分析需要开展5G通信网与电力网的联合仿真，需要研究新的联合仿真方法与软件系统，或者打通不同仿真软件接口，深入分析5G通信网与电力网之间的相互影响，分析某一个网络扰动对自身网络以及另一网络的影响与互动机理。
3.2“5G通信网–电力网”安全与隐私
5G通信虽然具有“三高两低”的优势与特点，但万物互联也给通信安全与隐私带来了挑战。5G通信的建设与实施也将充分考虑未来信息安全挑战。而对于泛在电力物联网而言，信息安全与隐私显得尤为重要。例如电力系统中有些数据关乎电网安全稳定，具有较高的安全级别，需要设置较高的保密级别；又如用户用电数据关乎用户隐私，在数据传输和交换过程中，需要对不同的对象设置不同的数据获取权限，在保护不同参与主体隐私的情况下实现数据共享。
3.3配电网透明化和态势感知
为了对泛在电力物联网的实际运行状态进行实时感知，需要根据实际情况按照海量传感器，并利用5G通信网络实现万物连接，尤其是当前阶段配电网监测方面存在提升空间，具体可观性较差。例如，无法直接测量得到分布式光伏出力，仅能够得到智能电表的“净负荷”等问题。随着5G通信与泛在电力物联网的结合应用的不断深入，未来能够在海量数据采集的基础上，开展大数据及可视化分析，配电网因此朝着透明化和实时态势感知方向进行发展。
结语
本文紧紧围绕5G通信时代，针对泛在电力物联网所涉及的关键技术进行探讨，同时对5G通信在未来普及发展过程中与泛在电力物联网的结合应用提出几点展望，以期可以为相关学者提供一定的参考。
参考文献
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