国网岢岚县供电公司 山西忻州 036300
摘要：泛在电力物联网是泛在物联网在电力行业的具体表现和应用落地，将电力用户、电网企业、发电企业、设备供应商、相关设备等人和物连接起来，产生共享数据，为用户、电网、发电、供应商和政府、社会服务。以电网为枢纽，发挥平台和共享作用，为全行业和更多市场主体发展创造更大机遇，提供价值服务。无线专网是电力物联网网络层的一个重要组成部分，作为基础网络，对物联网最后100m的接入起到至关重要的作用。
关键词：泛在电力物联网；电力市场；优化控制；可再生能源
引言
“泛在电力物联网”一词，是由国家电网有限公司寇伟董事长于 2019 年“两会”报告中首次提出。该会议指出“三型两网，世界一流”是打造未来能源互联企业的目标，其中“两网”就是指智能电网和泛在电力物联网，是建设世界级一流能源互联企业的重要支撑。所谓“泛在电力物联网”，即实现电网系统中各环节人机交互、万物互联，打造状态全局感知、信息高效处理、应用灵活便捷的智慧电力系统。该系统可以给人们的日常生活提供安全、绿色、高效电力服务，为政府治理社会、持续发展、智慧+城市建设提供新的标准，为经济增长提供新的动力。“泛在电力物联网”是由传统电网企业向全方位能源服务型企业转型的重要里程碑。
1 物联网的概述及安全性、重点通信传输
物联网概念最初由美国麻省理工学院于1999年提出。物联网根据其实施方式可称之为“传感网”，是指将各种信息传感设备和互联网结合起来，形成庞大的信息传输反馈网络，对所有终端设备进行远程识别和控制，形成一个智慧的网络体系。2019年3月，国家电网有限公司发布了《泛在电力物联网建设大纲》，泛在物联是指任何时间、任何地点、任何人、任何物之间的信息连接和交互。泛在电力物联网是泛在物联网在电力行业的具体体现，将电力用户及设备、电网企业及设备、发电企业及设备、供应商及设备，以及人和物连接起来，为用户、电网、发电、供应商和政府社会服务；以电网为枢纽，发挥平台和共享作用，为行业和市场提供价值服务。
2 泛在电力物联网发展趋势
国家电网拥有大量的联网设备与海量的数据，包括智能电表、充电桩等各类终端，数量达5亿多台（套），各类保护、采集、控制设备，数量达数千万台，采集数据日量超过60TB。随着用户和业务的持续发展，未来接入和控制的数量以及数据量还将持续增长。基于需求，国网公司提出了泛在电力物联网的概念，围绕电力系统各个环节，充分应用移动通信、互联网、人工智能等现代通信技术与信息技术，实现电力系统各个环节感知、互联、交互，信息处理、智慧服务等功能，为规划建设、生产运行、经营管理、综合服务、新业务新模式发展、企业生态环境构建等各方面提供充足有效的信息服务和数据支撑。到2021年，国网计划初步建成泛在电力物联网，初步实现业务协同和数据贯通，搭建智慧平台，支撑业务发展，提高服务水平。到2024年，全面建成泛在电力物联网，全面实现业务协同和数据贯通，将设备、客户、业务连接贯通，进一步实现数据共享与利用，挖掘数据价值，提升国网公司增值业务服务能力，盈利水平和核心竞争力。到2030年，进一步增加泛在电力物联网的接入终端数量和网络能力，接入系统的设备数量将达到20亿，整个泛在电力物联网成为接入设备最多的物联网生态圈。
3 创新应用
3.1 加强对物联网环境下电力设计中的成本控制工作
物联网环境下电力设计工作的成本比例具体为：设计阶段对总成本的影响占35%~75%，施工阶段占5%~35%，竣工验收阶段占5%以内。由此得知，在物联网环境下为了加强电力设计成本的控制工作，首先应该按照相应的法律法规制度对设计过程中的成本进行一定程度的控制并提升相应的执行力，这样才能够解决在电力设计中成本控制出现的多种问题，最大程度上保证电力设计应该体现出来的价值，从而达到成本控制的目的。对此，首先应该提升设计人员的成本控制意识，而为了提升工作人员的成本控制意识，就要加大对技术的研发力度，这是非常重要的一部分。所以在基于物联网环境下，相关电力工程设计人员必须加强对物联网的了解，并且研究如何利用物联网在保证设计科学性、合理性的前提下控制后续的建设成本，这样才能够在无形之中提高工作人员的成本控制意识，除此之外也要在电力设计中引入价值工程原理及时对设计进行限额。可以说限额设计在电力设计中有着非常重要的作用，不仅能够方便电力设计时进行成本预算的控制，同时也能够指导电力设计工作。
3.2 在电力系统输配电环节中的应用
在电力系统的结构中输配电线路是十分重要的组成部分之一，但是在运行的过程中还是会发生不可避免的故障，智能传感器可以迅速分析异常数据并判断故障产生的可能原因，并将这些重要信息传递到后台监控系统中，为监测人员提供第一手诊断资料，帮助监测人员进行分析，及时地解决问题和防止故障造成一定的损失。因为5G技术具有高宽带和低延时的特点，所以在一定程度上提高了信息的传送效率，可以帮助维护单位提升故障处理效率，稳定输电线路的运行状态。另外，通过5G技术与物联网的结合，可以准确地分析不同用户的用电习惯和用电量，提高电能的利用率。
3.3 打造智能平台，保障电网安全运行
国网体系呈现出能源分布不均衡、网架结构科学性不足、电网自身调控能力有限等等问题，泛在电力物联网的建设和发展，将成功打造智能能源服务平台，通过大数据云模式下商业模式和市场激励政策，提高用户参与电力管理的主动性。一方面利用数据融通模式下的大数据分析，结合运检智能分析决策系统，推动电网运维检修高度数据化和智能化，实现电网设备由被动化解问题到主动预警、智能巡查的实质性转变；另一方面，通过智能终端来提升二次设备的全面感知性能，实现整体优化、整合评析等功能，注重提高电网的整体智能化和稳定系数，对风能、太阳能等清洁能源动态监测，并构建智能化发电、配电、输送监管体系，从而实现有效地对新能源进行管理的同时保障电网灵活安全运转。
3.4 电力需求侧响应
传统电力系统的频率和电压调节主要通过供给侧改变有功和无功出力的方式实现，这种传统的调节方法增大了系统的备用容量和投资成本。利用综合能源服务平台上灵活的电力交易机制，可以通过市场化的调节手段鼓励用电客户主动参与到电网的调节中，从而实现电力的需求侧响应。在电力使用的高峰期，由于电力需求紧张，各个售电商会提高电价。此时为了降低用电成本，企业和工厂会将部分耗能或者不紧急的业务推迟到用电低谷时期，而个人客户也会将部分可转移负荷推迟到用电低谷时期。此外，为了赚取更多的售电收益，具备发电能力的个人用户还会将储能系统和电动汽车中多余的电能反送上网进行售卖，也能在一定程度上缓解高峰时期电力紧张的程度。
结束语
综上所述，泛在电力物联网的研究建设是一项艰巨工程，本文提出的一些观点要随着研究的深入进行更新和修改。相信泛在电力物联网的建设，融合现有的物联网等智慧手段，必将在中国绿色可持续发展、循环经济、国家安全等诸多方面发挥巨大作用。
参考文献：
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