仪荣

【摘  要】近年来，随着社会经济的迅猛发展及能源需求的日益增长，能源供应的压力不断增大。同时，大量煤炭、石油等非清洁能源的使用所带来的环境污染问题也日益严重。因此，未来的电力系统必然将为可持续的全球经济增长提供高渗透率的清洁分布式能源。本文针对电力物联网的关键技术与应用前景进行分析。

【关键词】电力;物联网建设;关键技术;前景

中图分类号：TM76    文献标识码：A

引言

能源供应压力不断增大和大量多种类型分布式能源不断接入给电力系统的经济运行、安全管理和应用服务提出了前所未有的挑战。国家电网有限公司提出了打造泛在电力物联网的构想，拟通过物联网技术赋予电力系统灵活感知、实时通信、智能控制和可靠的信息安全等能力，不断提升电网运行控制和调度的智能化水平，持续深入提高各种类型能源之间的互动能力，将现有的电力系统转变为更高效、更安全、更可靠、更具弹性和可持续性的智能网络化电力能源系统。

1、物联网的基本概念

物联网的理念最早可追溯到1991年英国剑桥大学的特洛伊咖啡壶事件1995年年，比尔盖茨在其撰写的《未来之路》一书中提到了物联网的构想，其中一些构想目前已成为现实，如数字网络电视、数字音乐产品、电子机票等1998年年，英国工程师KevinAshton首次提及了物联网的概念："把所有物品通过射频识别（射频识别，射频识别）等信息传感设备与因特网连接起来，实现智能化识别和管理2005年年11月7日，国际电信联盟（国际电信联盟）在信息社会世界峰会上发布了《国际电联》因特网报告2005年：物联网“，正式提出了物联网的概念："让每个目标物体通过传感系统接入网络，实现从随时随地的人与人之间的沟通连接，扩展到人与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务“随后，物联网技术得到了快速的发展2008年年11月，美国美国国际商用机器公司公司总裁兼首席执行官彭明盛首次提出了"智慧地球"这一发展理念2009年年1月，美国奥巴马总统公开肯定了IBM”智慧地球"的思路。随后，日本、韩国、欧盟、新加坡等国家和地区也很快相继提出了相关的物联网发展计划，如图1所示。2009年8月7日，我国国家总理温家宝到江苏无锡物联网产业研究院考察时提出了"感知中国"的设想，开启了我国物联网产业发展的新纪元。

2、电力物联网建设关键技术

2.1通信技术

基于前面介绍的电源互联网技术，拥有双向、实时、集中和高效的技术系统，为了确保系统的功能性和操作，必须通过良好的通信来实现系统操作的规律和整体性。通信技术的应用允许将电源网络与通信网络融合，从而提高电力传输的可靠性、利用率等，同时基于通信机密性有效地防止外部或内部环境造成的损坏，从而提高整体电源运营的可靠性。通信技术的实施取决于两个关键：开放式通信框架、技术标准。应该注意的是，开放式通信框架是实施通信技术的基础，框架包含规则、可操作性等，可确保无缝通信，从而提高通信组件之间信息交换的质量，而技术的标准方面，主要是实现系统与应用之间的连接，此处要注意，连接的程度与技术标准的高度有关，因此要实现高度的连接，就需要对技术标准进行研发使其提升。

2.2测量技术

电源事物的互联网操作必须基于电源设备的参数，因此参数的测量技术就是这个系统的核心。参数测量技术通过参数检测技术，可以监控、分析、转换电力系统中设备的数据，最终转换的数据使您能够有效地确定当前电源设备的状态是否良好，例如设备本身的健康状态、设备的在线状态等，测量技术的顺利运行有助于电力系统的多个工作部分，并实现智能配电、智能补偿等效果。

2.3设备技术

电气物联网系统也要以设备为运行基础，在此基础上，该系统的运行质量与设备的先进性相联系，因此电气物联网建设要配备高级相关设备，实现高质量的电力运行。在研究基础上，目前电力物联网技术设备的研究与开发可以向微电子学、超导等方向发展，通过这一方向的研究改善了电力物联网系统的容量、通信等，最终加强了该系统的稳定洗涤。

2.4智能转换技术的应用

电网中的数据在大多数情况下是不可手动读取的代码，因此必须先读取此代码，然后才能应用智能转换技术。智能转换技术使您能够对复杂的数据代码进行智能识别和转换，从而将数据代码更改为人工工程学，从而提高对电网的手动控制能力，并显着提高工作效率。

3、泛在电力物联网的应用前景

3.1提高电网安全经济运行水平

目前我国电网存在能源分布不均，网架结构不合理，电网调节能力不足等问题。泛在电力物联网通过物联网技术，可以有效解决这些问题，促进电力系统“发–输–变–配”各个环节的安全稳定运行。结合物联网技术，研发风能、太阳能、负荷实时监测和功率预测系统，建立以火电机组为底层支撑的能源统一调控系统。结合物联网技术提高输电环节可靠性、设备状态自动诊断技术，利用智能传感及智能终端提升保护、通信等二次设备的感知能力和终端智能，实现联合处理、数据传输、综合判断等功能，提高电网的智能化水平和可靠性程度。结合电力物联网技术，建立智能配电管理系统（IDMS），实现配网状态监测、智能巡检、快速故障诊断恢复、优化运行控制与管理全部在线;对于难以线上工作的现场作业环节，通过电子身份认证、电子工作票，在线监督，可以降低人员冗余，提高工作效率。

3.2打造智慧能源服务平台

智慧能源服务平台为电网，用户提供了互动平台。利用合理的商业模式与激励政策提升用户参与电力互动的积极性，通过电动汽车参与电网调峰调频对用户进行电价补偿，通过智慧能源服务平台将传统能源企业、园区工业、智慧城市、新兴企业全部纳入服务范围，通过电动汽车联网、光伏云网、终端边缘计算等技术，提供基础供电服务以外的互联网金融、大数据运营、线上供应链金融等新型能源服务，从而建成涵盖发电运营、电网、政府、金融机构、第三方投资、用户、装置制造等在内的能源生态体系。

3.3开放电力市场

根据2018年第1季度大型发电集团各类电源交易情况汇总，总交易电量2428亿kWh，其中火电核电交易电量1986亿kWh，而相对灵活的风力、光伏电源交易电量仅有199亿kWh，占比8.2%，这一现象不利于我国快速发展的清洁能源并网。泛在电力物联网的建设将打破现有电力市场的格局，促进全面的电力市场开放。通过“大云物智移”的物联网技术，可以实时获取风力、光伏、负荷功率预测信息，由此可以将区域分布式新能源和负荷聚合成一个整体，作为电力交易现货。通过完善电力现货市场，可以实现基于电力现货价格和增量配网、局域电网乃至微电网的多种交易模式，如虚拟电厂参与现货和辅助服务交易。最终形成网络化的能源生态体系，这是泛在电力物联网建设的终极战略目标，也是国家电网公司转型的关键所在。

结束语

随着交直流输电规模的迅速扩大，分布式发电设备接入类型與数量快速增加，导致电网复杂程度不断提升，对传统电网形态提出了挑战。另一方面人工智能技术的发展也对电网功能和运行方式提出新的要求。因此，结合泛在物联技术将现有电力系统建设成泛在电力物联网是未来电力能源体系的发展趋势，也是当前阶段国家电网最紧迫、最重要的任务。

参考文献：

[1]陈浩龙.电力物联网对电网稳定性的作用[J].中外企业家，2017（02）：234-235.

[2]马旭明.浅谈电力物联网建设中的关键技术[J].信息技术与信息化，2017（11）：164-165.

[3]江华，孙圆圆.电力物联网技术的应用[J].宁夏电力，2017（02）：51-55.

（作者单位：国网黑龙江省电力有限公司经济技术研究院）