国网安徽省电力有限公司砀山县供电公司 安徽省宿州市 235300
摘要：近年来，随着国民经济的快速发展，电网设备容量迅速增长，增加了电网运维检修人员的作业量和作业难度。与此同时，电网运行的外部环境变化剧烈，气象灾害对电网安全稳定运行造成了极大的干扰。在此背景下，对电网设备状态感知水平和智能化决策能力提出了更高的要求，及时、全面、准确地掌握电力设备变化趋势的需求日益俱增。为此，2019年初国家电网公司提出了加快建设“泛在电力物联网”的战略目标，以期通过在线监测装置、移动终端、卫星定位等感知手段，全面提高电网设备的状态感知能力，实现电网信息化、智能化的升级。基于此，本文就泛在电力物联网优化与调控方法进行详细探究。
关键词：泛在电力物联网；优化；调控方法
1 引言
随着我国社会、经济的不断发展，人们对于可靠、优质供电的要求越来越高。同时，目前的配电网络在运行和管理上都存在一定的问题，而泛在电力物联网技术不断发展，能够有效应 对 一 系 列 问 题，适 合 在 配 电 领 域 的 发 展，可以将现有的终端电能转换为更高效、更安全、更可靠的智慧电能。结合泛在物联技术将现有配电系统建设成泛在电力物联网的重要组成部分，是未来电力能源体系的发展趋势，也是当前阶段供电企业紧迫、重要的任务。
2 泛在电力物联网
2.1 概述
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表现形式和应用落地，是指充分利用移动互联、人工智能等先进信息技术，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，是具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统，分为感知层、网络层、平台层、应用层4个层面。建设泛在电力物联网为电网安全经济运行、提高设备管理精益水平、改善供电服务质量提供强有力的数据支撑，为管理创新、业务创新和价值创造开拓一条新路。
2.2 研究意义
（1）感知层资源共享。对跨专业、多场景典型应用进行统一规划设计，避免终端重复建设、数据重复采集，需要在感知层构建公司统一的边缘侧智能处理能力和开放合作生态，推动感知层终端、计算、通信等资源共享共用。（2）数据融合。构建跨专业的统一物联信息模型和接入标准，在感知层实现不同类型采集数据标准化接入与整合汇聚，在产生数据的源头实现数据标准化和灵活可扩展，推动数据融合，降低后期人工数据治理的难度和工作量；推动对客户侧泛在互联和深度感知。（3）业务即时性提升。在感知层具备边缘计算能力，结合统一的物模型和数据融合，在产生数据的源头实现就地集成和聚合计算，支撑故障实时研判、区域能源自治等应用，大幅提升业务即时性。（4）在线管控能力提升。在泛在物联需求大幅增长的情况下，建设统一架构的物联管理平台，实现采集终端和智能终端统一接入、远程运维、在线升级和数据共享，打造终端APP应用商店，提升终端智能化水平和在线管控能力，降低一线运维管理人员投入，构建安全可控的物联生态。
3 泛在电力物联网优化
3.1 感知层
一是建设基本的物理防护设施。确保终端设备具备基本的防盗窃、防破坏能力，保证智能终端和设备不受物理的分析、操控和破坏。二是强化硬件安全。通过安全芯片、加密单元、可信赖计算环境的应用确保终端设备芯片内系统程序、终端参数、用户数据等不被篡改或非法获取。三是强化接人安全。使用轻量级、易集成的安全应用插件进行异常分析和加密通信，实现终端人侵防护；使用轻量化的强制认证机制阻止非法节点接人。四是扩大感知层接人终端的纳管能力。
覆盖各类采集、控制终端，按照“统一准人、安全可视、在运合规”的原则开展设备芯片、操作系统、传感器、安全通信模块等的基线检查，充分应用数字证书技术，确保接人终端安全可控[1]。
3.2 网络层
站域级集成感知阵列、设备级传感器收集原始信息以及由边缘计算代理处理后的信息，经过电力APN通道进行回传。其中，需对关键信息进行加密处理，再经传输网络进行逐级回传。通过多种网络协议和通信模式相互配合，可满足变电站内业务处理实时性和宽带需求，为设备侧互联网提供可靠传输和安全通信能力。此外，不同于传统的网络结构，变电站网络层还将卫星网纳入其中，实现“空—天—地”一体化通信和信息交互。借助于全球定位系统（GPS）、北斗/高分卫星系统，为站内设备信息采集、状态感知、位置定位提供更加灵活、准确的授时服务。
3.3 平台层
一是强化云平台和数据中心本身的安全防护能力。对各类宿主机进行必要的安全加固。推进云平台一体化防护系统建设，重点强化日志采集、在线监测、病毒木马监测查杀、主机及数据库漏洞监测等能力，实现对云平台及数据中心的全面感知和有效防护。二是注重新技术应用，强化对容器的控制及防护。加强对容器主机的权限控制，避免赋予容器超级用户权限。加强容器主机及容器之间的有效隔离。建立可信基础镜像源，加强容器基础镜像安全管理。
3.4 应用层
应用层位于泛在电力物联网的最顶层，是物联网的核心层次。应用层接收平台层传送的海量信息，利用大数据分析和人工智能技术深入挖掘信息蕴含的价值，并基于多源异构信息融合技术进行全面分析决策，进而通过网络层发送决策信息以控制感知层设备终端。可见，人工智能驱动的数据分析技术和多源异构信息融合技术是变电站应用层建设的关键。针对变电站而言，可将人工智能分析技术应用于设备状态评估、故障诊断、趋势预测等环节。同时，借助多源异构信息融合技术，实现设备参数、运行数据、气象参数等结构化数据以及故障记录、局放图谱、红外图像等非结构化数据的有效融合与补充，使得设备状态评估、故障诊断、趋势预测信息更加准确、全面，从而为变电站工作人员进行运维决策提供有力支撑。
4 泛在电力物联网的调控方法
目前我国配电领域存在着部分问题，如网络构架不合理，电能分配不均等。泛在电力物联网技术非常适合应用在配电领域，能够有效解决以上问题。通过泛在电力物联网技术可以保持各个环境安全稳定地运行。泛在物联网技术能够有效提高配电环节的可靠性、设备状态自动诊断、智能终端保护等多种技术。在配电领域中应用泛在物联网技术需要做好网络安全的防护，对安全防护技术进行加密、入侵检测，启用保护机制以及认证技术[2]。无线通信技术是造成网络安全问题的主要问题，是对网络安全的一大危害，如果网络安全存在漏洞，很容易被不怀好意的人窃取其中机密，造成不利的影响，尤其是配电领域，则更为重要。组件可以协同工作也可以单独工作，进行分布式布置。分布式布置不仅可以增加拓展性和安全性，也可以提高检测效率。配电领域的电网安全至关重要，泛在物联网技术两者之间可以相互结合，建立智能配电系统管理、实时配电领域检测、快速诊断、优化运行等工作。
5 结束语
物联网仍属于新兴产业，整个行业尚未建立起有效的安全防御体系和安全生态，能够提供的有价值参考较为有限。因此，泛在电力物理网的安全体系建设需要整体设计，更需要创新实践。切实做好顶层设计，始终坚持安全先行理念，深人把握业务场景实际需求，大胆探索安全新技术应用，才能打造有效高效的安全防护体系，保证泛在电力物联网建设的顺利实施，使其真正发挥应有的功效。
参考文献：
[1]曾鸣，王雨晴，李明珠，等.泛在电力物联网体系架构及实施方案初探[J].智慧电力，2019，47（4）：1-7.
[2]梁卫国.探寻泛在电力物联网建设的产业生态路径[J].当代电力文化，2019（4）：46-47.