泛在电力物联网及智慧城市建设

应咚咚

【摘  要】伴随电网规模的不断扩大，发电装机容量的持续增加以及分布式新能源的大量涌现，电网的连接主体日益增多并成为能源革命的中心环节和能源输送和转换利用的枢纽，对其灵活调节能力和智能化、数字化发展提出了新的更高要求。建设泛在电力物联网是解决电网技术问题、突破电网发展瓶颈的有效途径，是电网公司的全面创新和深刻变革，泛在电力物联网将带动电网企业产业链上下游协同创新发展，引领智慧城市建设。

【关键词】泛在电力物联网;智慧城市;建设

1泛在电力物联网的概念及特点

1.1泛在电力物联网的概念

泛在电力物联网是指充分应用“大云物移智”等现代化信息通信技术，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知，信息高效处理，应用更加灵活等特征的智慧服务系统。泛在电力物联网是电网公司具有智慧化、多元化、生态化特征的“第二张网”，与电网公司坚强智能电网相辅相成、融合发展，二者协同并进形成强大平台，构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。

1.2泛在电力物联网的特点

泛在电力物联网具有全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新的特点。全息感知是指电网各环节设备与用户状态的全面感知和业务全面穿透。泛在连接是指实现电网设备、用户及数据的全时空泛在连接。开放共享是指电网数据价值的共享融通，为能源行业和市场主体发展创造共享平台。融合创新是指泛在电力物联网和坚强智能电网深度融合，生产者和消费者共同参与电网业务创新，支撑电网公司创造更高水平价值。

2泛在电力物联网关键技术

2.1智能化终端

目前电力物联网业务终端主要包括智能电表、输变电监测装置、配电自动化装置、调度自动化测点等。现有终端标准不统一，需建立统一架构体系，统一标准智能化终端研发，形成业务终端统一接入和管理：①需规范智能业务终端上联接口协议和数据格式，结合智能芯片精度高、体积小、低功耗等特点，推动新型业务终端规模化应用和存量终端更新换代、标准化接入。②需加快研究跨专业数据同源采集和多终端功能集成与跨专业复用，提升业务终端在线率。

2.2通信网优化

2.2.1通信网架构优化完善

以“高可靠、全方位、多元化、宽带化、集中化”为目标，优化提升省级传输网，探索开展OTN双平面建设，增强省市互联互通能力。完善骨干光缆网架结构，解决骨干断面无空余光缆纤芯问题。开展地市传输网增容改造，强化“PTN+SDH”网络架构，建成网络结构合理、组网接入灵活、承载能力强、具备可持续发展的地区传输网络。开展县域传输网升级，解决县域传输网低覆盖、低带宽问题，满足泛在电力物联网终端设备大规模泛在接入、电网生产控制业务不断增长的带宽需求。

2.2.2无线通信网技术研究

5G作为新一代移动通信技术发展方向，是无线接入重要演进方向。需加快引入软件定义网络和边缘计算技术，研究应用5G技术满足业务更快终端接入速率、更低业务传输时延和更多终端连接容量需求。大带宽方面，满足调度、运检、营销、建设等电网业务升级和高清化视频通信、可穿戴智能运检等场景应用需求;低时延方面，满足配电自动化、“三遥”等低时延电网业务需求;广连接方面，满足泛在化、多样化、智能化、规模化海量终端设备接入需求。

2.3大数据分析

泛在电力物联网建设需加快构建能源大数据分析平台，利用数据挖掘、数据建模、模拟仿真、数据关联分析等技术，推动大数据在能源领域的深化应用，提升大数据技术融合、业务融合、数据融合能力，有效辅助政府决策和促进行业协同发展。随着能源互联网的大力推进，能源管理将以能源互联网为基础，以电能为支撑，综合冷、热、电、热水等多种分布式能源，构建“源-网-荷”互动的区域型能源互联网络的需求迫切，能源大数据分析平台的构建可推动数据共享融通，实现能源协调控制和综合能效管理，促进能源行业协同创新发展。

3泛在电力物联网及智慧城市

众所周知，全球城市集中了全球约50%的人口，创造了全球80%的GDP，消费了75%的自然资源和80%的能源供应，产生了约75%的全球碳排放。面对能源短缺、环境污染、交通拥堵等城市发展突出问题，各国积极探索应用智能技术、信息技术、新能源发电技术，建设智慧城市。泛在电力物联网是电力行业推动智慧城市建设的积极探索和有效途径。首先，泛在电力物联网是智慧城市的重要組成部分。智慧城市包括能源、交通、行政等各个公共服务领域，泛在电力物联网与坚强智能电网都是智慧城市的有效组成部分。其次，泛在电力物联网是智慧城市的重要物质基础。泛在电力物联网包括感知层、网络层、平台层和应用层，承载智慧城市能源相关服务，是智慧城市最重要的物质基础之一。第三，泛在电力物联网是智慧城市的重要枢纽平台。泛在电力物联网与坚强智能电网融合将是智慧城市能源汇集、传输和应用的枢纽平台，也是城市信息共享、创新发展的平台，将促进智慧城市的实时感知能力，资源共享、应用能力。

4泛在电力物联网促进智慧城市建设的主要方面

4.1智慧共享，推动能源设备和城市基础设施的融合共享

实施路灯杆一杆多用、输电铁塔一塔多用，拓展城市监控、环境检测、无线热点等功能;实施光伏等新能源技术与路面、座椅、公交站台、垃圾箱等公共设施有机融合;实施变电站、充换电站和数据中心站等合一建设。

4.2智慧供能，建立安全高效、清洁低碳的供能体系

城市能源供应面对集中和分布式的新能源发电接入、提升能源利用效率等挑战，需要以电网为枢纽，构建电网、电源、负荷、储能等多种能源主体之间的协调控制，搭建冷、热、水、风、光、气等多种能源的自由交换平台，以促进各类能源的多能互补、综合利用。

4.3智慧用能，构建智能感知、多能互补的用能系统

应用冷、热、电、气等多能源标准化采集和传感设备，打造智慧能源建筑，直流楼宇等典型的智慧用能形态;推动运输领域低碳化、生产领域无煤化、生活领域电气化，开展全流域岸电设施建设，减少港口污染物排放;构建虚拟电厂，引入市场机制，实现多种能源协调互补和梯级利用。

4.4智慧家居，打造便捷舒适、节能环保的家居生活

研究和推广具备负荷辨识等新型智能电表，为家庭提供用能智慧管理系统，对家庭的用能系统进行综合能效分析、实时协调控制，从而减低建筑的能源消耗，降低家庭的用能费用;研究和实现电、水、气、热四表数据的查询和缴费，试点应用家庭能源路由器。

4.5智慧出行，形成广泛覆盖、高效灵活的电动汽车充电服务

建设和完善智能车联网平台，加大电动汽车充电设施建设力度，优化电动汽车充电体验，为用户提供便捷、高效的充电服务;研究和应用大功率无线充电;研究电动汽车与电网双向互动等新技术，实现电动汽车能源供需的全时空优化平衡。

4.6智慧服务，构造综合供能，数据共享的智慧平台

依托电力能源数据，开展能效诊断、节能改造、运行托管等智慧能源综合服务，满足企业能效提升需求。开拓绿证交易、能源审计等新型服务业务，提升城市能源资源配置能力。开展水、电、气等“多表合一”工程，提供各类数据的集中采集服务，形成集约高效的采集、运维、代抄和代收等服务模式。

5结语

泛在电力物联网建设是一个开放、复杂、宏大的社会工程，需要树立开放、合作、共赢的理念，吸引更多社会资本和各类市场主体参与建设和价值创造，带动产业链上下游共同发展，打造共建共治共赢的能源互联网生态圈，使全社会共享发展成果。

参考文献：

[1]吴文.加快推进泛在电力物联网建设[J].农村电工，2019，27（07）：7.

[2]汪峰.泛在电力物联网及智慧城市建设[J].中国电力企业管理，2019（19）：66-67.

（作者单位：杭州市电力设计院有限公司）