泛在电力物联网下的配网物资采购策略分析与实现

王竹君 唐诚旋 罗剑 王漠

摘 要：泛在电力物联网本质是实现各种信息传感设备与通信信息资源的共享，从而形成具有实时采集、智能处理和自我调节的物理实体。各实体之间的协同和互动，使得有关物体相互感知和反馈控制，形成一个更加智能的电力生产、物资采购的体系。基于泛在电力物联网的配网物资采购策略分析系统能够通过物资采购智能感知层及时获取原材料市场价格异常波动等预警，并进行智能分析与计算，生成配网物资采购策略最优方案。该系统减少了电力物资采购成本，提高企业竞争力，同时系统将配网物资采购策略以可视化的方式展示，能够为供电局提供精准的物资采购策略分析服务，提高供电局物资保障的工作效率，从而创造无形的经济和社会效益。

关键词：泛在物联;智能感知;采购策略分析

0引言

在我国市场经济不断发展、国民经济对于电能需求不断增加的背景下，增大电网建设投资是必然趋势。随着电网建设规模扩大，输电、变电、配电设备的接入数量和类型也在不断增加，导致电网运行复杂程度的提升，其对传统电网管理方式提出了挑战。另一方面，人工智能技术的发展也对电网运行方式提出了新的要求。因此，需要我们结合泛在物联技术，将现有电力系统改造成泛在电力物联网，以便满足未来电力发展的需要，也是提高当前电网运行效率的重要途径。电力行业是装备型的产业，电力物资的采购作为企业经营活动的关键环节之一，对于降低企业成本，提高整体经济效益具有举足轻重的作用。如何通过泛在电力物联网技术，来建设一套配网物资采购策略分析系统，以便提高配网物资采购策略分析的准确性，减低物资采购成本，实现物资采购的最优化控制，是我们迫切需要解决的问题。

1 泛在电力物联网

泛在物联是指不受时间、地点、人员、物体的限制，实现任何物之间的信息互联和交互。而泛在电力物联网是电力用户及其设备，电网企业及其设备，发电企业及其设备，供应商及其设备，以及人和物的信息互联和交互[1]。

1.1 泛在电力物联网基本特征

泛在电力物联网是物联网技术在电力行业中的深化应用，其实现电力系统中各环节的任何物之间的信息互联和交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的特征。

1.1.1状态全面感知

传感器作为电力物联网中的重要内容，可根据电力行业的实际需求部署在电力设备内部，实现信息全面感知。在无线通信技术飞速发展下，无线传感设备应运而生，无需网络基础设施的支撑便可灵活部署，借助自组织协作的方式构建通信连接，实现电力系统中各个环节与周围环境信息的采集、感知和处理[2]。

1.1.2应用便捷灵活

传感器可在信息传递之前，对信息进行压缩，以免因数据冗余造成通道堵塞，再将信息传递到网络汇聚中心中，最后利用专用网络降低传递给用户端。同时，通信设备还可通过多跳方式进行通信，网络中的通信链路众多，可有效缩短设备间的距离，提高网络通信的灵活度、容错性。

1.1.3信息高效处理

在电力物联网中，数据采集和传递属于基本功能，而信息智能处理技术的诞生和应用为电力工作者提供极大便利，可根据实际需求增设传感器对电网运行情况进行监控和处理，其智能化程度较高、能够更方便地拓展业务应用。

1.2 泛在电力物联网技术架构

泛在电力物联网的技术架构分为感知层、网络层、平台层和应用层。最底层是具体感应物体位置、温度、价格等数据的信息采集层，我们称之为智能感知层，其在采集相关数据后，进行信息分析与处理，过滤掉噪声数据，以便实现“智能”的信息采集;第二层为网络层，负责传输采集到的信息;第三层平台层则利用物联网服务信息模型、资源调度运行框架和业务数据中心来提升业务数据处理和云雾协同能力;最上一层为应用层，是将采集到的数据来实现一些具体业务应用，如配网物资采购策略分析等。泛在电力物联网技术架构如图1所示。

（1）智能感知层对于物联网来说是其感觉器官，通过这一层传感器，我们能够实现数据智能感知和实时采集。智能感知层主要通过传感器来实时采集有用的数据，并对采集到的数据进行一些“智能化”的处理，以便信息的使用与传输。

（2）网络层负责通过网络把智能感知层采集到的信息传递到平台层信息处理与分析中心。网络层中数据可以通过各种网络来传输，当然网络层中要有一个中间件来屏蔽下层网络的异构性，因为在下层网络中，传感器的标准不一，传输模式也不统一，造成了网络形成多种多样，标准不同，造成了网络的复杂性，要通过一种中间件网络层来把各种不同的网络融入到一起，组成一个庞大的物联网网络[3]。

（3）平台层提供数据存储、业务建模、数据发布等大数据基础服务、以及物联网服务信息模型、资源调度运行模块、云计算资源池、业务数据中心、应用集成服务等信息数据处理的基本功能。

（4）应用层是根据物联网中数据，并基于平台层的信息处理模块来进行各种业务应用。应用层可以提供服务调用接口或API等平臺类型的服务，也可以是具体业务应用，如本文中的配网物资采购策略智能分析。应用层通过智能感知配网物资生产原材料市场价格、供应商信息、社会用电量、配网物资生产周期、配网物资市场价格、配网物资采购价格等数据，分析出上述信息与采购策略之间的关系，形成物资采购策略分析数学模型，并最终生成最优的配网物资采购策略方案。

2 配网物资采购策略分析系统实现

2.1 配网物资采购智能感知

配网物资采购策略分析系统通过CSGII系统数据接口采集模块和网络抓取数据采集模块，实现配网物资生产原材料市场价格、供应商信息、用电量、生产周期、配网物资市场价格、采购价格等数据的在线监测。其中配网物资采购价格、供应商信息、用电量等数据由CSGII系统数据接口模块通过内网的业务系统数据同步方式获得，配网物资市场价格、配网物资生产原材料市场价格、生产周期则由网络抓取数据采集模块在互联网上通过搜索和数据抓取方式获得，网络抓取数据采集模块需对互联网上采集数据进行清洗、转换、整合、加载等一系列处理，剔除一些异常的数据。系统网络层将采集到的数据处理后集成传输到平台层。智能感知层定期采集相关业务信息，当原材料市场价格等采集数据发生突变时，可由采集模块发出预警，并触发进行配网物资采购策略分析。

2.2 配网物资采购策略智能分析

配网物资采购策略分析系统将采集到的数据进行整合，形成物资采购主题大数据库，为后续数据分析提供数据来源。平台层建立物资采购策略分析服务信息模型，由资源调度运行模块对物资主题大数据库中的数据调用多元线性回归模型、粒子群预测模型、BP人工神经网络模型等算法进行智能分析，生成配网物资采购最优策略方案。平台层物资采购策略分析验证模块则将生成的配网物资采购最优策略和物资主题大数据库中的样本数据导入服务信息模型中，进行模型训练验证，所得结果可用于对采购策略方案进行最优化处理，以及物资采购策略分析服务信息模型的优化。平台层计算结果储存在业务数据中心。

2.3 配网物资采购策略分析应用

物资采购策略分析应用层则以饼图，热点分布、领导驾驶舱等方式，展现出配网物资采购策略分析结果，为电力系统配网物资采购决策提供参考依据，并判断供应商所报价格是否合理，避免企业采购费用的损失，以及及时对物资采购智能感知层发出的原材料市场价格异常等预警进行响应，减少供电局的采购成本。

3 结论

泛在电力物联网本质是实现各种信息传感设备与通信信息资源的共享，从而形成具有实时采集、智能处理和自我调节的物理实体。各实体之间的协同和互动，使得有关物体相互感知和反馈控制，形成一个更加智能的电力生产、物资采购的体系。基于泛在电力物联网的配网物资采购策略分析系统能够通过物资采购智能感知层及时获取原材料市场价格异常波动等预警，并进行智能分析与计算，生成配网物资采购策略最优方案。该系统减少了电力物资采购成本，提高企业竞争力，同时系统将配网物资采购策略以可视化的方式展示，能够为供电局提供精准的物资采购策略分析服务，提高供电局物资保障的工作效率，从而创造无形的经济和社会效益。

参考文献

[1] 杨东升，王道浩，周博文，等.泛在电力物联网的关键技术与应用前景[J].发电技术，2019（2）：13-20.

[2] 刘菲.试论泛在电力物联网的关键是创新与互联[J].科学与财富，2019（25）：45-46.

[3] 李中伟，朱永涛.物联网中的智能感知[J].价值工程，2011（20）：134-135.