泛在电力物联网在智能配电系统的应用实践

泛在电力物联网在智能配电系统的应用实

践

0引言

泛在电力物联网建设中，应该围绕电力系统合理应用人工智能、移动

互联等技术，可以使网络中的所有电力系统相互连接，实现人机交互、

万物互联，让互联网拥有灵活便捷、信息高效处理、全面感知设备状

态的能力，形成智慧服务系统。使用物联网、云计算、大数据、区块

链、人工智能等技术，为生产运行规划建设、综合业务发展提供可靠

的数据。

1泛在电力物联网特点

1.1信息融合度高

为更好的掌握电力系统内部运行情况，可以及时获取电力系统运行数

据，对传感器数据采集提出一定要求。传感器采集前端信息，按照一

定标准对数据进行分类与融合的工作，由此可以消除冗余、无效的数

据，还可以减轻管理人员在数据分析方面的压力。多级跳跃信息传输

应用到泛在电力互联网中，在管理系统与控制中心之间设置众多通信

链路。在多级跳跃方式下，可以使用最短的路径、最少的时间，传输

前端信息参数。控制中心可以快速收集设备信息，并能保证收集的信

息内容可靠、完整，便于管理人员把控网络设备运行情况，在此基础

上进行全程动态管理。

1.2组网迅速且灵活

在电力设备中安装微型传感器，利用无线传感技术获取设备运行阶段

的参数，将接传输到控制中心，由此可以远程监测电力设备管理人员。

当下应该按照规划方案，快速灵活的组网，由此可以使较复杂的电网

结构高效运行，也为电网故障处理和检修工作提供便利条件。对于运

行环境差、负荷高的电力系统，在电力系统监控方面使用传感器，可

以快速传输各设备的状态参数。除此之外，通过传感器还可以强化对

电力系统设备的监管力度，进行动态控制，可以提高电力设备运行的

稳定性，降低设备故障概率，实现持续供电。

1.3安全化、智能化

在社会高速发展的过程中，各界对电能均有较大的需求，且当下人们

无论在生活还是工作均离不开电能，对此有较大的依赖性，保证电力

系统可靠运行，已成为电力企业必须高度关注的内容。泛在电力物联

网在电网运行安全控制方面，使用多种举措，由此消除电网在运行中

存在的安全隐患，提高电网运行的稳定性、安全性。比如，在电网运

行管理方面，使用专用网络，使其与公共通讯网络相互独立，彼此并

不干扰，如此规避非法访问。在访问权限设置方面，国网公司或非国

网公司人员内部等级不够，不能进行相关操作，也不能从中获取信息Q

在此环节会使用数字签名，身份验证等方式，在多种方式下形成多重

安全保障机制，提高电网管理的稳定性与安全性。

设计泛在电力物联网组织架构时，需要关注组织架构设计要点，使其

具备较高的可扩展性与兼容性，使泛在电力物联网可以兼容更多设备

与技术。经过组织架构的调整，可以提高电力网络的智能程度，在提

升网络安全性同时，还可以降低网络维护与管理人员的工作强度。

1.4拓扑变化频繁

泛在电力物联网的拓扑结构具有变化频繁的特征，因此其部署的传感

设备必须适应网络结构特征，且必须具备较强自愈能力，可以在这段

时间内获得周围传感设备状态信息，结合数据调整自身信息感知范围,

在此基础上建立新的通信链路。对于一些运行负荷大、电网结构复杂

的情况，网络拓扑频繁的变化具备一定优势。比如，在网络中传感器

发生故障，可以通过拓扑变化，使信息能正常传输，让备用传感器或

附近传感器替代故障设备，提高设备状态信息传输的持续性、稳定性。

在网络拓扑频繁变化时，可以降低传感设备在网络中消耗的能量。

2智能配电系统中泛在电力物联网关键技术分析

2.1海量数据处理技术

泛在电力物联网存在大量的电力设备，此类设备每天却会产生大量的

状态参数，其中包含一些无意义的信息，也有有价值的参考数据。比

如，类似历史记录、运行故障等内容。经过多方整理，发现无用数据

占比较高，会占用大量的存储空间，还会对系统运行产生不良的效果，

系统响应动作变慢，数据分析会花费大量时间。使用大数据进行数据

筛选，可以按照已经给定的筛选标准删除冗余数据，从而可以削减信

息传输承担的压力，还可以单独划分核心数据，进行数据整理、分析

等工作，提高相应工作的便捷性。

2.2网络安全技术

泛在电力互联网拥有很多设备，设备多样性与其结构复杂性，使其在

每个时段均有大量的访问信息。在相关信息中还混杂一些恶意访问与

非法访问，会对互联网安全形成不小的威胁。在安全防控方面，电力

互联网选择组合式的安全技术并根据网络安全防护，需要建立系统、

完整的安全防护体系。在隐私保护、数据传输等方面均有较大的作用，

可以提高用户信息保障的安全性，还可以稳定传输大量数据。比如，

在电力物联网安全防护方面，对互联网访问的信息会使用入侵检测技

术进行危险识别，如果被查到危险信息可以访问该信息内容。如果确

定为非法访问会使用威胁评估技术，确定风险等级，随后选择限制非

法访问登录管理与加密认证等技术，保护物联网内部信息，防止出现

信息被盗等情况。

2.3异构网络平台无缝融合技术

异构网络于泛在电力物联网中是一种典型的网络结构，这与其使用的

数据接入标准有关。由于采用不同数据接入标准，在信息交换时会出

现壁垒，泛在电力互联网内部所用的无^融合技术，从电网系统层面

出发，建立内部可共用的网络连接标准，由此便可以为电力网络传输

信息提供便利条件。在局域电网中的传感设备可以通过控制中心，明

确数据标准，由此便于计算机识别数据、分析数据。按照计算机发出

的调控指令，可以无差别的将信息传输到电网内任何一台电力设备中,

由此使电网运行的协调性大幅上升。

3泛在电力互联网在智能配电系统中的应用

3.1提高电网运行的安全性

传统电网存在网络架构不合理、能源分配不均等问题，泛在电力物联

网基于信息技术、坳联网等技术，可以解决以往电网调节能力不足、

能源分布不均的顽疾，促使电力系统在发电、变电等环节具备较高的

安全性，可以稳定的传输电力。结合物联网技术进行控制，通过管理

系统可以掌握能源在各时段的运行情况，建立以火电机组为底层支撑

的调控系统，发挥互联网技术在电力调控方面的价值，可以借助设备

状态、自动诊断技术，更好的控制电力传输工作。利用智能终端智能

传感器，提高设备的感知能力，实现综合判断、数据传输与联合处理，

提高电网可靠性与智能化水平。通过电力物联网技术进行全过程监管,

在线上进行智能巡检、配网状态监测、优化运行控制结构等操作，对

于不方便在线上开展的现场工作，也可以通过在线监督、电子身份认

证等方式，科学配置人力资源，防止出现人员冗余等问题，提高电网

在管理方面的有效性。

3.2促进清洁能源消纳

我国电网中光伏、风电等清洁能源的比重较少，弃光、弃风等现象在

三北地区较为严重。推动电力物联网建设，可以在一定程度上促进清

洁能源消纳，结合物联网前期感知、能源存储与转化等工作，可以良

性的开展工作。使用人工智能、大数据等技术，还可以短期预测发电，

确定光伏风电短期内的发展情况。利用光伏分析等数据，引导用户参

与清洁能源消纳活动。分布式新能源在泛在电力物联网建设中，也能

得到良好的发展，可以形成虚拟电厂，在多能互补的方式下，提高能

源应用水平，实现跨区域能源协调与控制，促使分布式新能源可以在

省内进行交易。

3.3建立智慧能源平台

智慧能源服务平台，为用户提供互动的平台，利用商业模式使用户积

极参与电力活动。在国家激励政策的实施下，可以合理引导用户，推

出电动汽车参与电网调峰调频等方式，补偿用户电价。当下将园区工

业、传统能源企业、新型企业与智慧城市均纳入智慧能源服务平台的

工作范围，通过终端边缘计算、光伏云网、电动汽车联网等技术，可

以提供大数据运营、互联网金融、线上供应链金融等能源服务，打造

具有多主体的能源生态系统。

3.4强化电网资产管理能力

传统设备巡检依靠电子设备或工作人员，但是在我国电网建设范围逐

渐扩大的今天，使巡检工作量大幅攀升，对人员巡检监督也提出不小

的要求，设备管理、巡检、评估、分析等工作需要按照新的要求转变

工作方式，以智能化管理模式高效的完成设备管理任务。泛在电力互

联网通过实物ID数据，可以完成设备资产采购、规划、运行、建设

等工作，使相应工作均能在线上进行。物资人员、营销员等活动主体，

可以在工作中通过实物ID动态数据，快速更新数据信息，提高数据

信息的及时性、准确性与完整性，便于对设备进行全过程控制。

在资产管理方面明确工作目标，建立以生命周期为主线的成本管理模

式，由此可以集成资产价值流、信息流与资产物流，在此基础上进行

集约化管理。在精益管理与资产管理中，应该根据配电设备数量，改

变资产管理模式，在实物ID数据下，可以在线评估设备资产，还可

以识别设备资产管理内容，获得信息传递与感知的功能。

4泛在电力物联网建设发展方向

国家电网关于泛在电力互联网已经做出规划，在短时间内快速推进泛

在电力物联网，初步实现物联统一管理，实现数据贯通与业务协同，

使各级智慧能源综合服务平台均可以在技术保障下，具备丰富的功能,

为新业务与电网业务发展提供支撑。国家电网当下密切关注泛在电力

物联网建设工作，协调资源，推动泛在电力物联网建设，快速建成成

熟的网络，实现数据贯通、业务协同、互联统一管理的目标，建立可

以共治、共建、共享的能源互联网产业生态系统。泛在电力物联网在

电力互联网发展期间，广受业界关注，在相应研究机构逐渐增多的过

程中，对该项目建设工作有一定的助力，创造出更多新型技术，也凸

显泛在电力互联网的功能表现。

泛在电力物联网所实现电能供应，在该基础功能上拥有感应能力，与

其他网络相比成本更低，但网络效率更高c其使用大数据、云计算等

技术，可以提高数据结果的可靠性、精准性。电力网的优势集中表现

在应用范围上。与通信网相比，覆盖面更广，可以应用到偏远山区、

村镇等处。在我国人工智能技术发展过程中，也出现了很多新型智能

设备，随着泛在电网建设工作的开展，在其内安装智能感应器可以监

测灾难并进行合理的控制。当下边缘计算、区块链、移动互联网、云

计算、人工智能、大数据等技术应用到泛在电力互联网，由此可以为

生产运行、规划建设、新模式发展、综合服务等活动提供数据。目前，

应该进一步加强各类新兴技术