泛在电力物联网规划与发展分析

马慧灵

【摘  要】泛在电力物联网即将物联网、人工智能等现代化信息处理及通信技术应用到电力系统的各环节，实现电力系统各环节实时互联、高效交互，且具有态势感知能力强、信息处理速度快、应用便捷灵活等特征的智能化服务系统。鉴于此，本文对泛在电力物联网规划与发展进行分析，以供参考。

【关键词】泛在电力物联网;含义;架构;发展;建议

1引言

泛在电力物联网的建设不是一蹴而就的，需要在探索实践中不断试错来改善更新，这必将是一个漫长的过程，在培养用户习惯、调整路径依赖等非技术层面工作上尤其如此。因此，在传统配电网向泛在电力物联网过渡的过程中，秉承一致的发展原则与规范的技术标准对于整个电网的统筹规划建设至关重要，只有这样才能在技术上一脉相承、在用户习惯上始终如一、在工程建设上精益高效，短期内规范产业积极向好发展，长期上确保与国网一号文精神高度一致，为智能坚强大电网建设保驾护航。

2泛在电力物联网的含义

通俗来说，泛在电力物联网的本质是一个物联网。物联网是把人与物、物与物相连的一张大网，如用手机控制家里的电视、空调、马桶等就是物联网的一种应用。电力物联网是把电力系统里的各种设备、电力企业和用户相连形成的一个网，而所谓的“泛在”就是“无所不包、无所不在”的意思。事实上，“泛在网”有能力做到发、输、配、用等电力环节的全覆盖，其在配用电侧有更多的表现是因为发、输电侧的智能化水平比配用电成熟。相对发、输环节而言，配用电环节的体量更大、影响更深、覆盖范围更广，两者之间类似人体的主动脉与毛细血管之间的关系。但就“泛在”的概念而言，打通电力这个商品的全寿命周期，运用技术手段实现能源生产、输送、消费的安全性与经济性，才是未来能源革命的方向。

3泛在电力物联网业务特点

面向电力物联网的传统业务和新兴业务，业务承载差异化需求明显，表现在院安全等级差异大尧带宽要求差异大尧接口类型差异大尧时延要求差异大。例如院精准负控尧配电自动化等，要求极低时延和高可靠性曰用电信息采集尧电力智能资产管理尧分布式能源管理等，要求提供多连接的承载通道，实现万物互联，为减少网络阻塞瓶颈，需要大规模的机器类通信曰输变电3D实景三维图像传输尧超高清视频监控尧云存取，需要承载网提供超大带宽。与物联网相对应的业务类型有院信息采集类院mMTC渊大规模机器通信冤曰控制类院uRLLC渊高可靠低时延通信冤曰视频监控类院eMBB渊增强型移动宽带冤曰数据中心业务院BB渊宽带冤等。

4泛在电力物联网建设战略安排

泛在电力物联网未来的建设节奏分为两步：一是到2021年达到网络的初步建成，实现业务数据的基本贯通，以及对物联管理的统一;二是到2024年完成网络的全面工作，全面实现数据的物联运行与管理。全部建成后，泛在电力物聯网将会成为接入设备最多的物联网生态圈。据有关研究统计预测：目前国网系统接入的终端设备超过了5.0亿只（包括电表4.5亿只、其他设备几千万台）。根据国网规划，2025年接入终端设备将超过10.0亿只，2030年将达到20.0亿只。2019年是我国电力信息化投资的元年，预计2019—2021年，国网在电力信息化上的投资将分别达到300亿元、500亿元、600亿元，如此大规模的投资将会带动整个产业的高速增长，每个环节都将迎来周期性的成长机会。同时，作为一种战略驱动的能源革命，泛在电力物联网也将引发电网装备与规划设计思路进行迭代更新。

5泛在电力物联网应用分析

5.1网络现状及问题

现有的电力通信网组网结构，以SDH，OTN，PTN各自独立组网，在省级骨干网采用MSTP+OTN/WDM的模式尧地市级骨干网采用SDH/MSTP/PTN的模式。独立组网模式逐渐暴露弊端。首先，着眼于不同网络层次的SDH网络尧PTN网络和OTN网络往往由于供货厂商不同尧建设期不同导致建设及运维成本高，调度和管理难度不断增大曰另外，SDH和PTN网络缺少承载大颗粒业务和大带宽尧低成本尧长距离传送能力，OTN网络缺少带宽灵活管理能力及L3VPN功能，三者在承载业务方面均有不足之处曰最后，SDH，OTN和PTN单独组网使传输承载网结构及层次变得复杂，且占用了较多的机房空间尧电源及管线资源，不利于传输承载网的可持续性发展。

5.2应用场景

（1）基于VC的交叉，可实现毫秒级低时延，适合电力继保业务和对实时性要求高的控制类业务传输。典型应用如电网调度自动化尧配电控制数据和命令的可靠传输。提升接入网络应急保障，从而帮助建立新一代智慧调控系统，探索数据汇集分析在调控领域的应用，构建大型能源互联系统全景认知，推动调控模式从生产调控向生产服务融合调控转变。应用作业管控终端和视频识别技术，实现作业现场智能管控。

（2）基于ODU交叉，实施对大容量业务的灵活调度。在电力信息网IP骨干网流量急剧增长的情况下，核心路由器面临着巨大的处理与扩容压力，POTN的L1或L2层实现中转业务分流渊IPoffloading冤，可解决核心路由器的扩容压力尧高成本等问题，针对未来核心路由器之间100GE高速互联，POTN传送的带宽效率和可靠性提高，也为降低网络的综合成本提供帮助。典型应用如电力图像监控尧数据通信网骨干链路等数据类业务的传输。推进POTN网络应用，开展传统大容量业务及新兴业务接入，强化数据网业务接入，开展数据通信网方式调整和视频监控尧机器人巡检等大颗粒以太网业务承载等相关工作。

6总结与展望

电力通信网络融合及扁平化是未来的发展趋势，而加快推进泛在电力物联网建设是当前国家电网最紧迫尧最重要的任务。为此迫切需要一种全业务统一承载尧统一管理的传输平台。POTN兼具了SDH，OTN和PTN的主要功能特性，支持超大交叉容量渊超10T级冤尧业务无阻塞统一的自由调度尧SDH/OTN/ETH/SAN业务统一接入尧超大带宽100G+速率演进，且能完成两个或多个平面的功能，在不同的域内可能采用不同的网络技术，或者在同一网络域内具备多层网络技术，具备多层尧多域的网络管控功能，是传统SDH和OTN产品适应分组化发展的演进方向，也是新一代大容量PTN设备的发展趋势。泛在电力物联网建设需要一张POTN，以增强电力通信网的骨干网健壮性尧延展接入网接入范围尧强化泛在接入能力为目标，打造一个坚强尧安全尧可靠尧灵活尧泛在的一体化电力通信网络。

结束语

互联网技术与新能源技术将推动新一轮能源革命，智能电网与“互联网+”技术相结合成为当前电气工程领域研究的热点]，兴起了能源互联网]和泛在电力物联网（ubiquitouspowerInternetofThings，UPIoT）的概念，为智能电网建设拓展了更开阔的发展空间。其中，物联网技术作为当前科技领域的热点技术，在电力领域中的应用展示了充满想象力的前景。

参考文献：

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（作者单位：广西电网有限责任公司钦州供电局）