隨著能源革命的不斷推進(jìn),泛在電力物聯(lián)網(wǎng)概念應(yīng)運(yùn)而生。所謂的泛在電力物聯(lián)網(wǎng),就是在電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié),通過對(duì)自動(dòng)化智能技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代化技術(shù)的合理應(yīng)用,構(gòu)建由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層四大主要部分構(gòu)成的電力智慧服務(wù)系統(tǒng)。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的有效構(gòu)建,能夠進(jìn)一步促進(jìn)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,同時(shí)也可有利于促進(jìn)電力系統(tǒng)管理與服務(wù)的優(yōu)化。探索大數(shù)據(jù)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(yīng)用,對(duì)智慧電網(wǎng)發(fā)展來說具有重要意義。
1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡述
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(duì)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(chǔ)上所產(chǎn)生的泛在申力物聯(lián)網(wǎng)是將電力企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)及用戶供應(yīng)商所包含的各類設(shè)備進(jìn)行人與物的有效交互的現(xiàn)實(shí)技術(shù)。通過這個(gè)技術(shù)能夠有效地集合資源并目將其轉(zhuǎn)換為能源生態(tài)體系,將該體系中所包含的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析和匯總,再利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)這些信息進(jìn)行處理和篩選,實(shí)現(xiàn)多功能共享平臺(tái)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),通過泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建立相應(yīng)的平臺(tái)使其具備了平臺(tái)化特征。依據(jù)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)特征能夠?qū)崿F(xiàn)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(duì)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(fèi)終端移動(dòng)設(shè)備中進(jìn)行展現(xiàn)。隨著移動(dòng)設(shè)備中所包含的芯片功能不斷提升,大量的終端設(shè)備具備了較好的數(shù)據(jù)處理性能和即時(shí)響應(yīng)特點(diǎn),這些具體的特征使得電力物聯(lián)網(wǎng)逐漸實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化接口,使得整體的工作效率得到了有效的提升,同時(shí)通過對(duì)這些數(shù)據(jù)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(jī)組和超高壓、互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有效融合所產(chǎn)生的第二代電力系統(tǒng)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。在第三代電力系統(tǒng)的樁架下進(jìn)行能源系統(tǒng)配置靈活性更高,同時(shí)促進(jìn)了終端能源的利用效率。隨著電網(wǎng)的覆蓋范圍逐漸擴(kuò)大,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)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(xiāng)村進(jìn)行了全面覆蓋,對(duì)千用電需求的響應(yīng)速度得到了較大程度的提高。第三代電網(wǎng)對(duì)于我國的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和能源消費(fèi)轉(zhuǎn)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(shè)
2.1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)能夠依據(jù)不同的空間環(huán)境來應(yīng)用不同類型的科學(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(shù)據(jù)技術(shù)能夠使得電力物聯(lián)網(wǎng)的不同流程和環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)有效的互通。同時(shí)這一代互聯(lián)網(wǎng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中其傳輸效率也高于傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò),使得在針對(duì)第三代電力網(wǎng)絡(luò)所開展的管理中實(shí)現(xiàn)了更加先進(jìn)和透明化的管理方式。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)⒉煌臻g的服務(wù)資源進(jìn)行有效的整合,將互聯(lián)雙和電力服務(wù)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行深度融合,使得能源環(huán)節(jié)所涉及的各類設(shè)備都能夠具備感知能力,最終將能源生態(tài)系統(tǒng)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(gòu)組成
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的基本組成架構(gòu)包含感知層、平臺(tái)層和網(wǎng)絡(luò)層。平臺(tái)層的主要功能是對(duì)數(shù)據(jù)以及物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行管理活動(dòng),通過該平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的有效采集和使用。網(wǎng)絡(luò)層的主要功能則是利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將電力系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行有效的融合。感知層則通過終端智能化設(shè)備以及計(jì)算機(jī)技術(shù)使得電力系統(tǒng)中的不同環(huán)節(jié)都能夠?qū)崿F(xiàn)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(shù)據(jù)技術(shù)
大數(shù)據(jù)技術(shù)在泛在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢在于其能夠有效地處理海量數(shù)據(jù)。在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),這是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘工具所無法進(jìn)行有效利用的數(shù)據(jù)量。利用大數(shù)據(jù)來對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和挖掘使得電力企業(yè)能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)中所包含的所有數(shù)據(jù)來開展分析流程。通過分析結(jié)果能夠?qū)崿F(xiàn)電力數(shù)據(jù)的對(duì)比分析能力以及電能運(yùn)行過程中的系統(tǒng)監(jiān)測。通過這些系統(tǒng)建立相應(yīng)的預(yù)警機(jī)制使得電力網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行過程中有效地控制了安全風(fēng)險(xiǎn),對(duì)于電力設(shè)備的正常運(yùn)行起到了非常重要的促進(jìn)作用。
3.2云計(jì)算技術(shù)
通過云計(jì)算技術(shù)同樣能夠使得電力系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù)得到快速的分析,這是傳統(tǒng)的服務(wù)器所無法提供的計(jì)算能力。同時(shí)云計(jì)算具備較好的可定制性和擴(kuò)展性,這使得其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用過程更加靈活。云計(jì)算能夠作為平臺(tái)將其他先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行有效的融合,使得電力設(shè)備更加智能化。因?yàn)樵破脚_(tái)具備出眾的計(jì)算能力,所以在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的過程中具備較高的效率,使得電力企業(yè)在應(yīng)用云計(jì)算的過程中,通過不同的算法開展潮流計(jì)算,能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的能源分配進(jìn)行科學(xué)的調(diào)度,司時(shí)降低了電力系統(tǒng)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(tǒng)中的應(yīng)用還創(chuàng)造出了監(jiān)管以及識(shí)別的相
關(guān)功能,通過對(duì)電網(wǎng)中的各類設(shè)備制定相應(yīng)的協(xié)議以及
在傳感設(shè)備的輔助下實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的智能化水平提升。因?yàn)樵陔娏ο到y(tǒng)中應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),使得人與設(shè)備之間產(chǎn)生了交互能力,這對(duì)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(yīng)用實(shí)踐
隨著5G時(shí)代的到來,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在這種高速網(wǎng)絡(luò)的幫助下實(shí)現(xiàn)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(shè)備通信獲得更快的響應(yīng)速度以及容量更大的存儲(chǔ)能力。通過利用音頻切片網(wǎng)絡(luò)技術(shù),更有效地降低通信過程中所產(chǎn)生的延
時(shí)問題,這使得電力系統(tǒng)包含著的設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制提供了良好的基礎(chǔ)。比如在進(jìn)行語音切片技術(shù)的應(yīng)用過程中,可以通過該技術(shù)對(duì)通信的調(diào)度能力和應(yīng)急能力給
予有效的提升。隨著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越快,通過對(duì)不同信息技術(shù)的有效關(guān)聯(lián),使得設(shè)備的智能化水平得到了有效的提升。同時(shí)使得設(shè)備具備了分析能力,這對(duì)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(chǔ)上還實(shí)現(xiàn)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(qū)塊鏈技術(shù)
在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的眾多技術(shù)應(yīng)用中,區(qū)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(shù)據(jù)處理的過程中,區(qū)塊
鏈所包含的數(shù)據(jù)鏈技術(shù)提供了強(qiáng)大的計(jì)算能力,實(shí)現(xiàn)了分布式存儲(chǔ),使其在整合網(wǎng)絡(luò)的過程中也實(shí)現(xiàn)了較好的單元核算屬性。用這種技術(shù)能夠?qū)ο嚓P(guān)信息進(jìn)行加密,在信息加密的過程中因其自身的特殊性使得第三方無法對(duì)加密內(nèi)容進(jìn)行查看或破解對(duì)于信息安全起到了良好的幫助作用。在電力系統(tǒng)中使用區(qū)塊鏈技術(shù),能夠使得企業(yè)數(shù)據(jù)安全得到有效保障,特別是針對(duì)電力交易平臺(tái),能夠在保證交易的同時(shí),實(shí)現(xiàn)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(tǒng)中所使用的人工智能技術(shù)包含了眾多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以及基礎(chǔ)學(xué)科,其核心目的是通過將人類智慧結(jié)晶所包含的各種能力進(jìn)行有效的整合,使得設(shè)備具備人類的思考方式。人工智能具備自我學(xué)習(xí)能力,其智能化水平在提升的過程中對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)能力也在不斷的提升。通過不斷完善自身的學(xué)習(xí)能力,使得其認(rèn)知水平得到有效的提高。人工智能的最大特點(diǎn)是能夠在單一設(shè)備上實(shí)現(xiàn)不同領(lǐng)域的學(xué)習(xí)過程,隨著這種學(xué)習(xí)能力的不斷提升使得計(jì)算機(jī)平臺(tái)或機(jī)器人的智能化水平得到了極大的提升。利用人工智能對(duì)電力系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,能夠在較短的周期內(nèi)對(duì)電網(wǎng)中所存在的隱患以及問題及時(shí)發(fā)現(xiàn),同時(shí)做出相應(yīng)的改善。這使得電力能源能夠在人工智能的幫助下實(shí)現(xiàn)更加可靠的分配能力。因?yàn)榫邆涠鄬W(xué)科的性質(zhì)使得人工智能設(shè)備能夠依據(jù)電力生產(chǎn)過程中所提供的相關(guān)數(shù)據(jù)以及氣象數(shù)據(jù)和地理數(shù)據(jù)來構(gòu)建完善的決策系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)可能會(huì)受到影響或發(fā)生故障之前便發(fā)出相關(guān)預(yù)警,有效地降低了故障對(duì)電力系統(tǒng)造成了影響。同時(shí)利用社會(huì)學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)以及心理學(xué)來對(duì)電能系統(tǒng)用戶的電力使用行為進(jìn)行分析,有效地提升電力企業(yè)的運(yùn)營能力,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(tǒng)還包含了感知學(xué)習(xí)信息交互及邊緣計(jì)算等相關(guān)技術(shù),利用電力設(shè)備中所包含的傳感裝置所收集的數(shù)據(jù),來對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控和分析,利用終端安全技術(shù)來保障物聯(lián)網(wǎng)在通信的過程中不會(huì)受到第三方的干擾以及破壞,保證了數(shù)據(jù)聯(lián)通和交互過程中的信息安全。通過利用這些技術(shù)不斷地整合,使得電力系統(tǒng)的智能水平、交互能力以及數(shù)據(jù)處理能力得到有效的提升,這對(duì)于能源生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)以及信息安全建設(shè)起著非常重要的促進(jìn)作用。通過加強(qiáng)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的感知能力以及控制水平,將多種不同的設(shè)備以及系統(tǒng)進(jìn)行全面的整合以及管理,最終實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)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(yùn)營過程中應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)自身的管理水平以及平臺(tái)建設(shè)能力,通過積極引入先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備來提升電力企業(yè)的核心競爭力。在進(jìn)行新能源布局的過程中,要依據(jù)自身的經(jīng)營情況來開展有效的規(guī)劃,降低在企業(yè)發(fā)展過程中可能產(chǎn)生的安全風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)榉涸陔娏ξ锫?lián)網(wǎng)系統(tǒng)屬干新型的商業(yè)模式,所以在進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)的過程中會(huì)受到技術(shù)以及場景所帶來的影響,所以要制定好相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化平臺(tái),同時(shí)加強(qiáng)平臺(tái)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(tǒng)建設(shè)的過程中,要對(duì)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)營過程中各類風(fēng)險(xiǎn)帶來的影響,促進(jìn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提升。通過積極的輸配電電價(jià)回收來提升企業(yè)的競爭能力,優(yōu)化能源消費(fèi)模式,依據(jù)用戶的不同消費(fèi)習(xí)慣來制定相應(yīng)的產(chǎn)品。同時(shí)還應(yīng)積極根據(jù)當(dāng)前大數(shù)據(jù)技術(shù)提供的資料對(duì)電力雙絡(luò)建設(shè)規(guī)劃進(jìn)行科學(xué)調(diào)整,進(jìn)而提升電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)服務(wù)的質(zhì)量。
5 結(jié)束語
當(dāng)前,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,為電力系統(tǒng)建設(shè)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(yīng)用的名
項(xiàng)技術(shù),以便促進(jìn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展。未來泛在電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)回想這系統(tǒng)化、智能化方向發(fā)展,大數(shù)據(jù)與云計(jì)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(tǒng)運(yùn)行的安全性。
參考文獻(xiàn)
. 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(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù),2014,38(2):532-537.
[2] 李建岐,雷煜卿,侯寶素.RuBee技術(shù)簡介及其在電力物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù),2010(8):199-204.
[3] 唐霞,王會(huì)燃,劉銳鋒.電力物聯(lián)網(wǎng)信息模型及通信協(xié)
議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J.西安工程大學(xué)學(xué)報(bào),2010,24(6):6.
. 丁慧霞,徐其春,等.淺談電力物聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)[C1//2011電力通信管理暨智能電網(wǎng)通信技術(shù)論壇.2011
[5] 沈鑫,曹敏,薛武,等.基于多源異構(gòu)數(shù)據(jù)聚合技術(shù)的電力物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備全景信息構(gòu)架模型研究與應(yīng)用[J].南方電網(wǎng)技術(shù),2016,10(2):8.
[6] 建根占.電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)在電力設(shè)備在線監(jiān)測中的應(yīng)用[J].水電科技,2020,3(6):3.
[7] 翟少磊,李博,張林山,等.電力物聯(lián)網(wǎng)信息化控制中一種高效的認(rèn)知通信方法[J.中國電力,2016,49(8):5.
[8] 雷煜卿,李建岐,侯寶素,感應(yīng)通信技術(shù)及其電力物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用展望[J].電力系統(tǒng)通信,2012,33(5):5.
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