泛在电力物联网实施策略研究
来源:用户上传
作者:
摘要：随着经济发展和互联网技术的进步，电力行业中智能电网和物联网的融合成为电力系统发展的新趋势，本文主要对泛在电力物联网的实施策略进行分析和研究，以供参考。
关键词：泛在电力物联网;实施;策略
引言
随着交直流输电规模的迅速扩大，分布式发电设备接入类型与数量快速增加，导致电网复杂程度不断提升，对传统电网形态提出了挑战。另一方面人工智能技术的发展也对电网功能和运行方式提出新的要求。因此，结合泛在物联技术将现有电力系统建设成泛在电力物联网是未来电力能源体系的发展趋势，也是当前阶段国家电网最紧迫、最重要的任务。
1 泛在电力物联网概述
根据国网公司《泛在电力物联网建设大纲》，“泛在物联”是指任何时间、任何地点、任何人、任何物之间的信息连接和交互，将电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、供应商及其设备，以及人和物连接起来，产生共享数据，为用户、电网、发电、供应商和社会服务，为市场主体发展创造更大机遇。泛在电力物联网分为感知层、网络层、平台层和应用层。先进的传感器、控制和软件应用程序，将能源生产端、传输端、消费端的数以亿计的设备和系统连接起来，形成泛在电力物联网的感知层;通过互联网、卫星通信网等基础网络设施，完成来自感知层数据的接入和传输，形成泛在电力物联网的网络层;网络内的信息资源通过计算整合成一个互联互通的信息网络平台，解决数据存储、检索、使用、挖掘和安全隐私保护等问题，形成平台层;通过整合电力企业生产数据、运营数据和管理数据，发现运营规律，挖掘潜在价值，形成应用层。
在能源结构转型和低碳化发展的大势之下，互联网、大数据、物联网等新技术的发展以及与能源行业的深度融合，将打破长久以来传统能源体系封闭的垄断结构，不同能源品种单独规划、设计、运行的传统模式已经不能满足终端用户多元化能源生产和消费需求，新型综合能源服务商新业态必将应运而生成为市场的主角。
2 泛在电力物联网体系架构
2.1 感知延伸层
感知延伸层是泛在电力物联网的基础，由状态感知和执行控制主体终端构成，其利用传感技术、芯片化技术，实现对电力系统运行、用户用能、市场交易及外界环境等基础数据的监测、采集与感知，感知延伸层在向泛在电力物联网云平台上传监测数据的同时，作为设备调度运行指令的末端执行单元，亦可接收云平台及智能网关下发的操作指令信息，实现终端设备的自动响应。
2.2 网络传输层网
络传输层是感知延伸层与平台应用层之间的数据传输通道，能够将感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送？，实现更加广泛的互联功能。网络传输层由本地通信网和远程通信网部分组成，其中本地通信网是通过局域短距离通信技术，实现海量感知节点与边缘计算节点之间的灵活、髙效、低功耗的就地通信;远程通信网是依托移动网络、卫星通信、LTE电力无线专网等广域通信技术，支持边缘计算节点与泛在物联网云平台之间的高可靠、低时延、差异化通信。
2.3 平台应用层
平台应用层，即泛在电力物联网云平台，是泛在电力物联网的算力支撑平台、数据融合平台与应用开发平台，其在采用云计算、大数据、人工智能等先进技术对海量感知数据进行融合、分析与管理的基础上，根据业务需要搭建相关业务应用平台，如系统运行控制云平台、综合能源服务云平台、企业经营管理子平台等，支撑智能用电管理、分布式能源交易等能源互联网业务的实现。此外，发电企业、电网企业、用户等主体也可通过开放共享的泛在电力物联网云平台实现数据共享与业务互动。
3 泛在电力物联网实施策略
3.1 数据科学为电网运营提供支撑
构建数据驱动的公司发展战略体系。基于内外部环境数据，以数据分析为基础，制定可解读、可量化、可执行、可分解的公司发展战略体系，制定战略执行过程评价体系，更好地服务公司战略实现和经营决策。构建数据驱动的公司运营分析体系。通过数据贯通推进业务流程贯通，实现各环节信息高度互联和数据共享，促进跨专业、跨部门的高效协同，实现效益效率的不断提升。尤其在对外服务方面，通过泛在电力物联网扩展设备状态预警、售电量和负荷预测、新能源发电功率预测等应用，为政府提供宏观经济预测、节能减排政策制定、行业景气指数分析、大数据征信等服务;在资产管理方面，通过物联网技术实现设备自动识别记录管理，与管理系统集成并进行信息同步;在检修方面，通过将物联网技术应用于电力设备智能化运检，实时掌控关键设备的运行状态，及时发现、快速诊断并消除故障隐患，快速隔离故障，实现自我恢复，使电网具有自适应和自愈能力，提高设备的可靠性和利用率。
3.2 加强网络基础设施建设
以全面支撑各种智能终端泛在接入为抓手，利用无线公网等多种通信资源，建设“有线+无线”“公网+专网”的泛在终端通信接入网。以武汉光谷试点5G无线公网为契机，探索能源电力基础设施与政府机构、能源客户、供应商、内部用户的全时空泛在连接方式。开展省级电力光纤通信骨干网升级改造，推动信息通信老旧设备更新换代。完成营销费控系统扩容和迁移工作，保证系统稳定运行。建成网络安全分析室，推进S6000（网络与信息安全监控预警平台）应用，进一步提升网络安全防护能力。
3.3 做好网络安全防护工作
在网络中使用的安全防护技术主要有加密技术、入侵检测和保护机制以及认证技术。无线通讯技术，无线通讯技术是造成网络安全问题的主要因素，也是现在重点研究的课题，通过各种认证协议对网络安全中的漏洞进行检测和填补，现在主要采用的RFID容易被破坏和窃取，对信息发展造成了不利的影响，甚至危及国家安全以及人民的利益，因此，其安全协议建议采用一种分布式数据库环境的认证协议——分布式RFID詢问应答认证协议，此类协议目前没有发现明显的安全漏洞。而其他的LCAP协议或者是Hash-Lock协议等存在着一些问题或者是漏洞，要么无法适应分布式数据库的计算环境，要么无法解决攻击问题，或者只针对某一些身份进行验证，相较之下这种分布式RFID询问应答认证协议更为适合。对网络进行检测和保护需一起协同配合，才可以有效保障网络的安全。主机的入侵检测、网络的入侵检测以及组件的入侵检测构成了整个入侵检测技术，基于组件的入侵检测技术是在不同的计算机上配置不同功能的组件，这些组件可以单独工作，也可以相互协同工作，这样分布式配置可以增加扩展性和安全性，也提高了检测效率。使用分布式的检测和防护手段是针对于此网络的特点和安全性所提出的建议，在实施过程中应重点寻找和关注可靠节点。
4 结 语
泛在电力物联网以电网为枢纽，发挥平台和共享作用，为电力行业和更多市场主体发展创造机遇，提供价值服务。建设泛在电力物联网是社会和科技发展的必然，必将推动电力行业的发展
参考文献
[1]朱永利，石鑫，王刘旺.人工智能在电力系统中应用的近期研究热点介绍[J].发电技术，2018，39（3）：204-212.
[2]程琳琳.国家电网李维：5G电力切片适配电网需求，未来将继续加深合作[J].通信世界，2018，779（21）：37.
[3]汪洋，苏斌，赵宏波.电力物联网的理念和发展趋势[J].电信科学，2018（S3）：9-14.
[4]王利霞.基于物联网的智能电网监控系统的研究和分析[J].电源技术，2016，38（3）：540-541.
[5]孙宏斌.泛在电力物联网将成能源互联网重要实践[EB/OL].中电新闻网，2017，22（3）：300-304.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14972162.htm
