高茜 张建 卢学佳 魏宝林 张兰 刘福盛

【摘 要】支持电力行业、支持城市能源转型，重点工作可以概括为：一是要加大电能替代。电能替代不仅解决电气化水平、用能水平问题，还解决改善人民生活的环境质量。二是继续需求侧管理。当初提出需求侧管理的主要目标是解决缺电问题，到现在需求侧管理依然发挥很大作用，从过去重点解决电力短缺，到现在以解决环境保护和低碳发展为主的管理模式。三是要大力发展智能电网。多能互补、电网安全、电能替代、装配研发、国际标准化等等方面，均要依托智能电网平台。

【关键词】泛在电力物联网;城市能源转型

1泛在电力物联网的相关定义

所谓的泛在电力物联网，通俗来讲，就是任何物之间都可以通过任何人、任何时间、任何地点来进行信息互联与交互。在泛在电力物联网的领域中，电力用户、电力设备、相关的电网企业及其设备，还有发电企业、发电设备、电力供应商、供应设备、以及人与物之间都可以进行相互之间的信息互联与交互。泛在电力物联网其实就是物联网技术在电力系统中的专业应用，换言之，也就是将物联网技术应用到电力系统中，因此其技术的本质就是实现了多种多样信息传感设备与通信类资源的一种共享，并且通过泛在电力物联网技术能够让具备物理概念的实体，拥有自我标识、动态感知以及智能处理信息的能力。而拥有了能够让物理实体之间相互感知以及反馈控制的能力之后，就可以形成更加具有智能化的电力生产系统，也能够在未来让我们的生活更具体系化。泛在电力物联网的特点主要是：具备了全息感知的能力;可以进行泛在的连接;实物之间的资源信息彼此都是开放共享的;能够将不同领域的技术进行融合创新。而这些技术相互作用，彼此合作，最终将搭建出一个稳定的智慧型综合能源服务平台，这对电力市场的开拓、电力系统的技术改革都将起到极大的推动作用。

2以泛在电力物联网驱动城市能源转型

泛在电力物联网建设是电力部门数字化转型的重要抓手。通过泛在电力物联网的建设，数字化与电气化交融共生，物联网与大数据、云计算、人工智能等技术赋能电力系统高效的数字化转型。例如，发电厂、输电和配电线路以及终端能源设备协调工作，可在指定的时间和地点为用户提供可靠、低成本和可持续的能源。在未来，泛在电力物联网的应用场景包括：

2.1智能需求响应

通过采取价格等激励政策引导用户主动改变消费行为，实现供需平衡优化。IEA分析表明，可以为电力系统提供185千兆瓦的灵活性，大致相当于澳大利亚和意大利目前的装机容量之和。可再生能源并网。泛在电力物联网技术的运用可更好地匹配电网需求和可再生能源发电，降低可再生能源波动性。仅在欧盟，新增储能和数字化需求响应可以在2040年将太阳能光伏和风能的弃光弃风率从7%减少到1.6%。电动汽车智能充电。引导充电行为向低负荷、供应足时段转移，提升电网的安全性和为电网提供更大的灵活性。个人售电。泛在电力物联网技术的发展有助于家用分布式能源的发展，如太阳能光伏板和储能等，提高个人用户电力市场的参与度。

2.2智能电网

感知层是物联网达到交换信息、连接物体的关键，通常情况下主要有延伸通信层面和控制感知层面两种类型，主要是控制并辨别智能信息和连接物理实体的功能。例如控制层面在智能电网中通过对智能设备的采集和安装从而有效获取电网信息，但是通过对通信行业的有效延伸、光纤通信和无线传感技术从而在线监测电网运行信息和设备运行动态，确保电网智能化安全性和可行性得到不断增强。利用创建电网对电力光纤网络和载波通信、其他无线网技术有效敷设过程中有效传输感知层获取的信息，并对互联网传输安全性给予保障，避免外力因素影响电网通信效果。应用层面则有各类高级应用和电网基础设施，各类应用环节离不开基础设施对信息资源有效协调的大力支持，应用试验智能运算技术对电网中的诸多环节进行设计，监督物联网技术的运用、射频识别与编码标识的生命周期管理，有效实现智能化家居应用，并在创建智能化电网过程中发挥积极作用。

2.3城市能源互联网

城市能源形式多样，分布广而散，对其进行高效合理的能源规划和控制存在一定难度。目前面向城市能源互联网的电力物联网仍处于发展初期，各方面技术尚不成熟，存在一些不足之处：（1）天然气网、交通网、冷/热供应网络与智能电网关联密切，能源系统的海量大数据难以实现高效处理，且各能源系统之间数据尚不能高效互通共享，云计算、大数据、物联网、移动互联网等技术需要更加深度融合到电力系统中，能源体系的信息和物理融合是其未来有待解决的问题，同时城市能源服务系统尚不健全，动态需求响应、能源价格的市场化等措施还需要深入贯彻。（2）智慧小区、智能园区、智慧城市等各类示范工程的落地实施与推进，使智能传感设备及信息通信技术面临更高的要求和挑战。现有传感和采集设备规格多样，设备之间、网络之间的通信协议各不相同，能源数据的采集与传输标准化难度大，数据信息孤岛严重，信息共享有待加强。信息通信技术是构建面向城市能源互联网的电力物联网的关键支撑技术，为了满足城市能源用户的复杂要求，追求更加信息化、智能化的用户体验，面向城市能源互联网的电力物联网在构建过程中应实现以下目标。1）能够实现能源互联网企业与工业、交通等各产业的深度融合，实现能源供应的横向贯通和纵向贯穿，实现各种能源在城市内部的合理分配和有序供应，为城市能源互联网高效利用提供信息化支撑。2）通过电力光纤入户技术满足大直供用户、工业、商业和居民等多种类型用户的电力数据采集要求，为城市能源互联网的推广应用提供数据信息主枢纽网架支持。

2.4智慧能源站

國网湖南省电力有限公司（以下简称公司）根据国网公司在泛在电力物联网建设中关于“研究探索利用变电站资源建设运营充换电（储能）站和数据中心站的新模式”的工作要求，结合公司、电网实际情况，调研相关变电站周围用户需求，因地制宜选取了长沙芙蓉变电站作为智慧能源站建设试点，以打造能源配置平台、综合服务平台和新业务、新业态、新模式的发展平台，构建共建、共治、共赢的能源互联网生态圈。由国网湖南综合能源服务有限公司投资建设的芙蓉智慧能源站主要包括电池储能站和数据中心站与现有变电站的彼此融合建设。站内电池储能部分于今年4月24日并网运行，总规模达到26MW/52MWh，是目前国内单体容量最大、也是国内首创采用钢结构全室内布置建设的储能站，占地面积2645平方米，主要有储能电池舱、储能变流（PCS）升压、能量管理系统（EMS）、10kV站用变和10kV高压配电室等5部分设备。站内数据中心部分远期规划设计4个标准型集装箱机房，采用2层叠放布置方式，一期建设采用腾讯公司2个T-Block集装箱机房，已于今年6月20日投运。数据中心部分占地面积约700平方米，配备2台箱变，集装箱内包括机柜、服务器、交换机、防火墙、5G基站等设备。目前芙蓉智慧能源站正参与长沙电网迎峰度夏期间的移峰填谷，较好地缓解了周边局部区域电力紧缺等“卡脖子”难题，同时为公司、基础电信运营商提供了数据转存、计算和管理等服务，实现了资源共享，利益共赢。

3结束语

城市能源革命是国家构建清洁低碳、安全高效的能源体系的重要路径，城市能源系统的数字化转型是城市能源革命的重要抓手。泛在电力物联网的建设，为电力系统数字化转型坚强赋能，进一步推动能源互联网的建设和实现城市能源系统的数字化转型。

参考文献：

[1]陈麒宇.泛在电力物联网实施策略研究[J].发电技术，2019，4002：99-106.

[2]刘宏新.聚焦能源转型发展高效推进泛在电力物联网建设[N].国家电网报，2019-04-25003.

（作者单位：国网衡水供电公司）