摘要：文章分析了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的內涵及其主要特征，針對泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設目標、基本構架以及關(guān)鍵技術(shù)與未來(lái)發(fā)展策略進(jìn)行綜合探討，期待得到專(zhuān)業(yè)人士的指點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：泛在電力物聯(lián)網(wǎng)；網(wǎng)絡(luò )規劃；網(wǎng)絡(luò )發(fā)展

0引言

隨著(zhù)能源革命的不斷推進(jìn)，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)概念應運而生。所謂的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，就是在電力系統的各個(gè)環(huán)節，通過(guò)對自動(dòng)化智能技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)等現代化技術(shù)的合理應用，構建由感知層、網(wǎng)絡(luò )層、平臺層、應用層四大主要部分構成的電力智慧服務(wù)系統。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的有效構建，能夠進(jìn)一步促進(jìn)電力系統的安全穩定運行，同時(shí)也可有利于促進(jìn)電力系統管理與服務(wù)的優(yōu)化。探索大數據及物聯(lián)網(wǎng)等泛在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的具體應用，對智慧電網(wǎng)發(fā)展來(lái)說(shuō)具有重要意義。

1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)述

1.1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的定義

泛在物聯(lián)網(wǎng)是不受到空間限制的針對人與物之間進(jìn)行有效交互的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。在此基礎上所產(chǎn)生的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是將電力企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)及用戶(hù)供應商所包含的各類(lèi)設備進(jìn)行人與物的有效交互的現實(shí)技術(shù)。通過(guò)這個(gè)技術(shù)能夠有效地集合資源并且將其轉換為能源生態(tài)體系，將該體系中所包含的各類(lèi)數據進(jìn)行收集、分析和匯總，再利用大數據技術(shù)對這些信息進(jìn)行處理和篩選，實(shí)現多功能共享平臺的搭建工作，使得與電力相關(guān)的生態(tài)發(fā)展模式進(jìn)入良性循環(huán)，幫助企業(yè)創(chuàng )造更多的社會(huì )價(jià)值，同時(shí)促進(jìn)企業(yè)的健康發(fā)展。

1.2泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)除去其自身所攜帶的泛在化特征之外，還具備較好的智能化以及共享化特點(diǎn)，通過(guò)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建立相應的平臺使其具備了平臺化特征。依據泛在電力物聯(lián)網(wǎng)特征能夠實(shí)現廣泛的網(wǎng)絡(luò )融合，這些網(wǎng)絡(luò )除了電力網(wǎng)絡(luò )之外，還對光纖網(wǎng)絡(luò )以及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行了有效的整合，而泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的智能化特點(diǎn)能夠在企業(yè)消費終端移動(dòng)設備中進(jìn)行展現。隨著(zhù)移動(dòng)設備中所包含的芯片功能不斷提升，大量的終端設備具備了較好的數據處理性能和即時(shí)響應特點(diǎn)，這些具體的特征使得電力物聯(lián)網(wǎng)逐漸實(shí)現了標準化接口，使得整體的工作效率得到了有效的提升，同時(shí)通過(guò)對這些數據的有效分享使得整個(gè)能源生態(tài)體系都能夠受益。除此之外，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)與大機組、互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有效融合所產(chǎn)生的電力系統相比較，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)具備了較好的能源可再生能力，同時(shí)這一代網(wǎng)絡(luò )的安全性能 得到了有效的提升電力系統的框架下進(jìn)行能源系統配置靈活性更高，同時(shí)促進(jìn)了終端能源的利用效率。隨著(zhù)電網(wǎng)的覆蓋范圍逐漸擴大，該系統實(shí)現了對信息能源以及電力等3種要素的有效整合，這種覆蓋范圍逐漸將城市與鄉村進(jìn)行了全面覆蓋，對于用電需求的響應速度得到了較大程度的提高。電網(wǎng)對于我國的能源結構調整和能源消費轉型起到了非常重要的促進(jìn)作用。

2泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設

2.1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設目標

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)能夠依據不同的空間環(huán)境來(lái)應用不同類(lèi)型的科學(xué)技術(shù)。例如在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中使用人工智能以及大數據技術(shù)能夠使得電力物聯(lián)網(wǎng)的不同流程和環(huán)節實(shí)現有效的互通。同時(shí)這一代互聯(lián)網(wǎng)在進(jìn)行數據傳輸的過(guò)程中其傳輸效率也高于傳統電力網(wǎng)絡(luò )，使得在針對電力網(wǎng)絡(luò )所開(kāi)展的管理中實(shí)現了更加和透明化的管理方式。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)能夠將不同空間的服務(wù)資源進(jìn)行有效的整合，將互聯(lián)網(wǎng)和電力服務(wù)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行深度融合，使得能源環(huán)節所涉及的各類(lèi)設備都能夠具備感知能力，終將能源生態(tài)系統中的所有要素都進(jìn)行必要的連接和整合。

2.2 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的架構組成

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的基本組成架構包含感知層、平臺層和網(wǎng)絡(luò )層。平臺層的主要功能是對數據以及物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行管理活動(dòng)，通過(guò)該平臺能夠實(shí)現對數據的有效采集和使用。網(wǎng)絡(luò )層的主要功能則是利用現代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)將電力系統和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)進(jìn)行有效的融合。感知層則通過(guò)終端智能化設備以及計算機技術(shù)使得電力系統中的不同環(huán)節都能夠實(shí)現有效的互通。

3泛在電力物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)

3.1大數據技術(shù)

大數據技術(shù)在泛在電力系統中的應用優(yōu)勢在于其能夠有效地處理海量數據。在電力系統運行的過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量的數據，這是傳統的數據挖掘工具所無(wú)法進(jìn)行有效利用的數據量。利用大數據來(lái)對海量的數據進(jìn)行處理和挖掘使得電力企業(yè)能夠將電力系統中所包含的所有數據來(lái)開(kāi)展分析流程。通過(guò)分析結果能夠實(shí)現電力數據的對比分析能力以及電能運行過(guò)程中的系統監測。通過(guò)這些系統建立相應的預警機制使得電力網(wǎng)絡(luò )在運行過(guò)程中有效地控制了安全風(fēng)險，對于電力設備的正常運行起到了非常重要的促進(jìn)作用。

3.2 云計算技術(shù)

通過(guò)云計算技術(shù)同樣能夠使得電力系統中的大量數據得到快速的分析，這是傳統的服務(wù)器所無(wú)法提供的計算能力。同時(shí)云計算具備較好的可定制性和擴展性，這使得其在電力系統中的應用過(guò)程更加靈活。云計算能夠作為平臺將其他的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行有效的融合，使得電力設備更加智能化。因為云平臺具備出眾的計算能力，所以在進(jìn)行數據采集的過(guò)程中具備較高的效率，使得電力企業(yè)在應用云計算的過(guò)程中，通過(guò)不同的算法開(kāi)展潮流計算，能夠對電力系統的能源分配進(jìn)行科學(xué)的調度，同時(shí)降低了電力系統的安全隱患。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在其核心定義中包含了眾多的功能，其中在電力系統中的應用還創(chuàng )造出了監管以及識別的相關(guān)功能，通過(guò)對電網(wǎng)中的各類(lèi)設備制定相應的協(xié)議以及在傳感設備的輔助下實(shí)現了電力系統的智能化水平提升。因為在電力系統中應用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使得人與設備之間產(chǎn)生了交互能力，這對于電網(wǎng)的感知能力和智能化水平提升起到了非常重要的促進(jìn)作用。

3.4 5G技術(shù)的應用實(shí)踐

隨著(zhù)5G 時(shí)代的到來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在這種高速網(wǎng)絡(luò )的幫助下實(shí)現了更加快速的信息交互能力。除了具備較高的傳輸效率之外，5G 技術(shù)還能夠使得設備通信獲得更快的響應速度以及容量更大的存儲能力。通過(guò)利用音頻切片網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，更有效地降低通信過(guò)程中所產(chǎn)生的延時(shí)問(wèn)題，這使得電力系統包含著(zhù)的設備實(shí)現自動(dòng)化控制提供了良好的基礎。比如在進(jìn)行語(yǔ)音切片技術(shù)的應用過(guò)程中，可以通過(guò)該技術(shù)對通信的調度能力和應急能力給予有效的提升。隨著(zhù)5G 普及的逐漸加速，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中的信息交互速度越來(lái)越快，通過(guò)對不同信息技術(shù)的有效關(guān)聯(lián)，使得設備的智能化水平得到了有效的提升。同時(shí)使得設備具備了分析能力，這對于智能電網(wǎng)的發(fā)展提供了重要的技術(shù)支持，并在此基礎上還實(shí)現了新型的商業(yè)形態(tài)和模式，為智能電網(wǎng)的發(fā)展提供了良好的技術(shù)環(huán)境。

3.5 區塊鏈技術(shù)

在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的眾多技術(shù)應用中，區塊鏈技術(shù)是一種新型的技術(shù)，該技術(shù)融入了信息傳輸以及加密算法等相關(guān)功能。同時(shí)，在進(jìn)行數據處理的過(guò)程中，區塊鏈所包含的數據鏈技術(shù)提供了強大的計算能力，實(shí)現了分布式存儲，使其在整合網(wǎng)絡(luò )的過(guò)程中也實(shí)現了較好的單元核算屬性。用這種技術(shù)能夠對相關(guān)信息進(jìn)行加密，在信息加密的過(guò)程中因其自身的特殊性使得無(wú)法對加密內容進(jìn)行查看或破解對于信息安全起到了良好的幫助作用。在電力系統中使用區塊鏈技術(shù)，能夠使得企業(yè)數據安全得到有效保障，特別是針對電力交易平臺，能夠在保證交易的同時(shí)，實(shí)現信息交互的安全，同時(shí)有效地降低了在安全領(lǐng)域所進(jìn)行的成本投入。

3.6人工智能技術(shù)

電力系統中所使用的人工智能技術(shù)包含了眾多科學(xué)技術(shù)以及基礎學(xué)科，其核心目的是通過(guò)將人類(lèi)智慧結晶所包含的各種能力進(jìn)行有效的整合，使得設備具備人類(lèi)的思考方式。人工智能具備自我學(xué)習能力，其智能化水平在提升的過(guò)程中對應的學(xué)習能力也在不斷的提升。通過(guò)不斷完善自身的學(xué)習能力，使得其認知水平得到有效的提高。人工智能的大特點(diǎn)是能夠在單一設備上實(shí)現不同領(lǐng)域的學(xué)習過(guò)程，隨著(zhù)這種學(xué)習能力的不斷提升使得計算機平臺或機器人的智能化水平得到了的提升。利用人工智能對電力系統中的相關(guān)數據進(jìn)行分析，能夠在較短的周期內對電網(wǎng)中所存在的隱患以及問(wèn)題及時(shí)發(fā)現，同時(shí)做出相應的改善。這使得電力能源能夠在人工智能的幫助下實(shí)現更加可靠的分配能力。因為具備多學(xué)科的性質(zhì)使得人工智能設備能夠依據電力生產(chǎn)過(guò)程中所提供的相關(guān)數據以及氣象數據和地理數據來(lái)構建完善的決策系統。在電力系統可能會(huì )受到影響或發(fā)生故障之前便發(fā)出相關(guān)預警，有效地降低了故障對電力系統造成了影響。同時(shí)利用社會(huì )學(xué)經(jīng)濟學(xué)以及心理學(xué)來(lái)對電能系統用戶(hù)的電力使用行為進(jìn)行分析，有效地提升電力企業(yè)的運營(yíng)能力，降低能源的消耗水平。

3.7 其他技術(shù)

除了上述主要技術(shù)之外，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)系統還包含了感知學(xué)習信息交互及邊緣計算等相關(guān)技術(shù)，利用電力設備中所包含的傳感裝置所收集的數據，來(lái)對電力系統的運行情況進(jìn)行監控和分析，利用終端安全技術(shù)來(lái)保障物聯(lián)網(wǎng)在通信的過(guò)程中不會(huì )受到干擾以及破壞，保證了數據聯(lián)通和交互過(guò)程中的信息安全。通過(guò)利用這些技術(shù)不斷地整合，使得電力系統的智能水平、交互能力以及數據處理能力得到有效的提升，這對于能源生態(tài)系統建設以及信息安全建設起著(zhù)非常重要的促進(jìn)作用。通過(guò)加強電力網(wǎng)絡(luò )系統的感知能力以及控制水平，將多種不同的設備以及系統進(jìn)行全面的整合以及管理，終實(shí)現電力系統的電氣化水平、能源利用以及智能化水平的不斷優(yōu)化和完善。

4泛在電力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢

（1）電網(wǎng)企業(yè)在日常運營(yíng)過(guò)程中應當不斷加強自身的管理水平以及平臺建設能力，通過(guò)積極引入技術(shù)和設備來(lái)提升電力企業(yè)的核心競爭力。在進(jìn)行新能源布局的過(guò)程中，要依據自身的經(jīng)營(yíng)情況來(lái)開(kāi)展有效的規劃，降低在企業(yè)發(fā)展過(guò)程中可能產(chǎn)生的安全風(fēng)險。因為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)系統屬于新型的商業(yè)模式，所以在進(jìn)行系統建設的過(guò)程中會(huì )受到技術(shù)以及場(chǎng)景所帶來(lái)的影響，所以要制定好相應的標準化和規范化平臺，同時(shí)加強平臺的安全性，為安全優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品提供保障。

（2）在進(jìn)行泛在電力物聯(lián)網(wǎng)系統建設的過(guò)程中，要對收斂方式進(jìn)行不斷的優(yōu)化，降低外部因素以及企業(yè)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中各類(lèi)風(fēng)險帶來(lái)的影響，促進(jìn)企業(yè)的經(jīng)濟效益提升。通過(guò)積極的輸配電電價(jià)回收來(lái)提升企業(yè)的競爭能力，優(yōu)化能源消費模式，依據用戶(hù)的不同消費習慣來(lái)制定相應的產(chǎn)品。同時(shí)還應積極根據當前大數據技術(shù)提供的資料對電力網(wǎng)絡(luò )建設規劃進(jìn)行科學(xué)調整，進(jìn)而提升電力網(wǎng)絡(luò )系統服務(wù)的質(zhì)量。

5 Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺

（1）概述

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數據中臺，建立統一的上下行數據標準，為互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)提供能源物聯(lián)網(wǎng)數據服務(wù)的平臺。用戶(hù)僅需購買(mǎi)安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器，選配網(wǎng)關(guān)，自行安裝后掃碼即可使用手機和電腦得到所需的行業(yè)數據服務(wù)。

該平臺提供數據駕駛艙、電氣安全監測、電能質(zhì)量分析、用電管理、預付費管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運維管理等功能，并支持多平臺、多語(yǔ)言、多終端數據訪(fǎng)問(wèn)。

（2）應用場(chǎng)所

本平臺適用于公寓出租戶(hù)、連鎖小超市、小型工廠(chǎng)、樓管系統集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運維等領(lǐng)域。

（3）平臺結構

（4）平臺功能

電力集抄

電力集抄模塊可以實(shí)現對各種監測數據的查詢(xún)、分析、預警及綜合展示，以保證配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實(shí)現供配電監控系統的遙測'、遙信、遙控控制，對系統進(jìn)行綜合檢測和統一管理；在數據資源管理方面，可以顯示或查詢(xún)供配電室內各設備運行（包括歷史和實(shí)時(shí)參數，并根據實(shí)際情況進(jìn)行日報、月報和年報查詢(xún)或打印，提高工作效率，節約人力資源。

變壓器監控

配電圖

能耗分析

能耗分析模塊采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)，實(shí)現從能源數據采集、過(guò)程監控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過(guò)程的自動(dòng)化、科學(xué)化管理，使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過(guò)程有機結合起來(lái)，運用數據處理與分析技術(shù)，進(jìn)行離線(xiàn)生產(chǎn)分析與管理，實(shí)現全廠(chǎng)能源系統的統一調度，優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、有效利用能源，提高能源質(zhì)量、降低能源消耗，達到節能降耗和提升整體能源管理水平的目的。

能耗概況

預付費管理

1）登陸管理：管理操作員賬戶(hù)及權限分配，查看系統日志等功能；

2）系統配置：對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數進(jìn)行配置；

3）用戶(hù)管理：對商鋪用戶(hù)執行開(kāi)戶(hù)、銷(xiāo)戶(hù)、遠程分合閘、批量操作及記錄查詢(xún)等操作；

4）售電管理：對已開(kāi)戶(hù)的表進(jìn)行遠程售電、退電、沖正及記錄查詢(xún)等操作；

5）售水管理：對已開(kāi)戶(hù)的表進(jìn)行遠程售水、退水、記錄查詢(xún)等操作；

6）報表：提供售電、售水財務(wù)報表、用能報表、報警報表等查詢(xún)，本系統所有的報表及記錄查詢(xún)，都支持excel格式導出。

預付費看板

充電樁管理

通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對接入系統的充電樁站點(diǎn)和各個(gè)充電樁進(jìn)行不間斷地數據采集和監控，同時(shí)對各類(lèi)故障如充電機過(guò)溫保護、充電機輸入輸出過(guò)壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進(jìn)行預警。云平臺包含了充電收費和充電樁運營(yíng)的所有功能，包括城市級大屏、交易管理、財務(wù)管理、變壓器監控、運營(yíng)分析、基礎數據管理等功能。

充電樁看板

智能照明

智能照明通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對安裝在城市各區域的室內照明、城市路燈等照明回路的用電狀態(tài)進(jìn)行不間斷地數據監測，也可以實(shí)現定時(shí)開(kāi)關(guān)策略配置及后臺遠程管理和移動(dòng)管理等，降低路燈設施的維護難度和成本，提升管理水平，并達到一定節能減掛的效果。

監控頁(yè)面

安全用電

安全用電采用自主研發(fā)的剩余電流互感器、溫度傳感器、電氣火災探測器，對引發(fā)電氣火災的主要因素（導線(xiàn)溫度、電流和剩余電流）進(jìn)行不間斷的數據跟蹤與統計分析，并將發(fā)現的各種隱患信息及時(shí)推送給企業(yè)管理人員，指導企業(yè)實(shí)現時(shí)間的排查和治理，達到消除潛在電氣火災安全隱患，實(shí)現“防患于未然"的目的。

智慧消防

通過(guò)云平臺進(jìn)行數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助實(shí)現科學(xué)預警火災、網(wǎng)格化管理、落實(shí)多元責任監管等目標。原先針對“九小場(chǎng)所"和?；飞a(chǎn)企業(yè)無(wú)法有效監控的空白，適應于所有公建和民建，實(shí)現了無(wú)人化值守智慧消防，實(shí)現智慧消防“自動(dòng)化"、“智能化"、“系統化"、用電管理“精細化"的實(shí)際需求。

（5）系統硬件配置

6結論

當前，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，為電力系統建設革新提供了巨大助力，由于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是一種新生產(chǎn)物，因此很有必要深入探索泛在電力物聯(lián)網(wǎng)相應用的各項技術(shù)，以便促進(jìn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設與發(fā)展。未來(lái)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)系統建設回想這系統化、智能化方向發(fā)展，大數據與云計算等新型技術(shù)會(huì )給泛在電力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供更大助力，進(jìn)而提升我國電力系統運行的安全性。

參考文獻

[1] 黃凱，張世彪，張麗麗，于洋.泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的規劃與發(fā)展

[2] 荊孟春，王繼業(yè)，程志華，等 . 電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器信息模型研究與應用 [J]. 電網(wǎng)技術(shù)，2014，38（2）：532-537.

[3] 李建岐，雷煜卿，侯寶素 .RuBee 技術(shù)簡(jiǎn)介及其在電力物聯(lián)網(wǎng)中的應用 [J]. 電網(wǎng)技術(shù)，2010（8）：199-204.

[4] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.5