泛在电力物联网关键技术探讨

张 伟

（国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司，江苏 连云港 222004）

0 引 言

随着社会经济的进步和科学技术的发展，人们对于能源的需求日益增长，能源供应压力随之增加，而大量能源的使用给全球气候造成了严重影响。因此，可持续的经济能源成为发展的重要动力能源。目前，石油、煤炭等能源仍旧是电力系统中的主要动力能源，可持续的经济能源的发展一定会给电力系统带来巨大的安全挑战[1]。利用物联网技术能够有效感知电力系统前状态，并进行智能化控制。因此，必须要有效、科学地利用物联网技术，推动物联网技术进步来拓展电网功能，实现电力行业的智能化。

1 泛在电力物联网的概念

目前，全球经济发展过程中，物联网已经引起了全行业的重视。在电网中应用物联网技术，能够有效促进电网行业的升级和转型。就我国来说，积极掌握物联网技术并将物联网技术运用到各个行业，是十分必要和利于可持续发展的。为实现这个目标，国家电网有限公司提出了相应的理念。

1.1 物联网的基本概念

物联网概念首次提出于英国，起源于特洛伊咖啡壶事件。比尔·盖茨在《未来之路》中再次提出了物联网概念，提出一定的构想，有部分如今已经实现。随后，物联网逐渐形成了较为清晰的概念。英国工程师提出将物联网与因特网相连接，实现全世界在物联网上的联系。如今国际电信联盟提出准确的物联网概念，即通过网络将每个目标物体相连接，实现人与人之间随时的沟通交流。这个概念隐藏的含义是，互联网不仅限于人与人之间的关系，还拓展了人与物、物与物之间的信息获取。

1.2 电力行业中物联网的概念

物联网技术在全世界范围内都得到了比较快速的发展，如今已经深入到人们生活的各个方面，是当前最复杂、最庞大的系统，影响着全球上亿人的生活。人们对于电力系统的需求也在不断增加，为了保证电力系统的智能化和安全性，提高电力系统的精准性，弱化电力系统的复杂性，电力系统需与物联网技术相结合，才能够真正实现电力行业的可持续发展[2]。

1.2.1 电力物联网

在我国电力行业人才的不断努力下，我国的电力行业与物联网结合技术有了质的提升。物联网技术能够帮助工作人员感知基础电网，实现电力系统的有效控制。物联网能够让人、物之间产生联系，在不同的位置提供不同的作用，形成控制网，用以联系物体、人员的关系，实现实体互动和互助，实现高度协同与集体控制。

1.2.2 泛在电力物联网

2018年发布的《泛在电力物联网建设大纲》提出电力物联网的概念，即任何地点、任何人、任何物、任何时间都可以进行连接和交互，也称：“泛在电力物联网就是电力行业的具体表现。[3]”物联网使人与物、物与物之间具有较高的感知能力和交互能力，共享数据，产生互联。

2 泛在物联网的特点

物联网具有高效的感知、智能、传递能力的特点，实现了通信自动化、传感等多个项目。根据互联网具有的特征，能够分析泛在物联网的特点，包括：信息感知全面，组网快速灵活；信息融合度高，通信方式灵活；可拓展性较强，智能化程度高。

2.1 信息感知全面，组网快速灵活

泛在联网信息技术中感知较为全面，组网比较灵活，主要依赖于泛在物联网中传感器能够有效找到电力系统各方面的电力设备。与传统物联网相比，泛在联网技术更快捷、精准。随着无线技术的发展，泛在物联网能够有效结合无线通信技术，从而进行灵活部署，且自主对电力系统进行全方位的理解，对周围环境电力系统的各项数据进行完整掌握。不论是从反应速度，还是从掌握的资料程度来看，泛在物联网的信息技术相较于物联网技术有着更广的应用空间，具有更大的潜力。

2.2 信息融合度高，通信方式灵活

物联网技术能够满足电力系统对运行调度和运行监控的快速查找，具有准确性和实时性。利用泛在物联网中的传感器，能够在传感器传递信息之前初步筛查及选择数据，对大量数据进行一定的梳理，有效避免传递信道的混乱和堵塞，进行初步压缩。得到的信息递给网关，能够进行二次处理、多次处理，最终传递给用户。运用传感器和通信设备进行筛选，运用多跳的方式进行通信，能够给数据建立多种通道，从而建立灵活多样的通信方式，提升信息的融合程度[4]。

2.3 可扩展性强，智能化程度高

数据信息采集和传递是物联网技术重要的基本功能，在物联网中具有重要作用。数据信息的采集和传递对于电力工作人员来说具有重要的意义，能够通过数据应用的需求控制声音和视频，远程控制电网数据，及时获取多个传感器信息，并传递数据。

3 泛在物联网的关键技术

泛在物联网的关键技术包括新物联网设备的设计与开发、数据的处理和计算技术以及人工智能技术。传感器直接放入电力设备的内部，需要考虑微型化设计。由于传感器数量较多，环境各不相同，因此传感器电池需要不断更新，需要电池维护技术。电力能源结合互联网后，需要对互联网数据进行处理，但数据数量庞大，需要进行筛选。

3.1 异构网络平台的互操作行和无缝融合技术

该技术在实际应用过程中接触到的感知对象并不相同，被感知的对象呈现的特性也呈现差异。由于传感设备在实际应用过程中涉及类型比较丰富，同时伴随多样化特征。根据所处环境的不同，平台可以针对不同类型的标志技术或通信技术实现互操作性和无缝技术融合，效果差异性十分明显。如果将电力物联网看作一个具有典型特征的异构网络，网络的异构化会导致网络平台在链接时出现明显的复杂特征。在实际运用过程中，物联网技术应用范围广泛，可以根据不同要求，按照不同的连接方式进行操作。在构建电力系统的过程中，只要保证其安全性和稳定性，就能够满足人们生活中对电力资源的基本需求。但是，对电力系统而言，想要保证电力系统的稳定运行，需要有效落实电力物联网的每一环节，在感知传递、最终处理等方面提前做好准备，有效实现异构网络平台的互操作性和无缝融合技术。

3.2 数据的处理技术和计算技术

当前我国信息技术快速发展，也逐渐渗透于我国的各个行业，电力物联网的发展也需要运用互联网技术。在获取数据、利用数据以及生成数据的过程中，运用互联网技术能够有效提高处理速度，丰富数据处理技术类型。此外，泛在物联网的技术需要从根本上实现数据的储蓄、共享以及管理。

3.3 网络安全技术

电力系统在发展过程中保证运行的安全性关系着电力企业的经济效益。建立物联网的过程中，为实现网络安全性，需要采取有针对的措施，保护互联网运行中的网络安全和隐私安全。泛在物联网运营和发展过程中会不断渗透新鲜事物，这些新鲜事物的数量庞大，具有多样化动态化特征，会削减互联网安全性，易造成隐私的泄露，导致维护网络安全成本较高，复杂性加强。网络安全技术值得研究人员继续深究。

4 结 论

我国电力行业的发展趋势必然是发展电力物联网技术。运用泛在物联网的技术能够承载大量的数据流，有效掌控电力系统，推动电力行业的发展。