0引言

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)的各個環(huán)節(jié)，通過對自動化智能技術(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)生的泛在電力物聯(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)。通過這個技術(shù)能夠有效地集合資源并且將其轉(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)對這些信息進(jìn)行處理和篩選，實(shí)現(xiàn)多功能共享平臺的搭建工作，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)造更多的社會價值，同時促進(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)的平臺使其具備了平臺化特征。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，還對光纖網(wǎng)絡(luò)以及移動通信網(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)終端移動設(shè)備中進(jìn)行展現(xiàn)。隨著移動設(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，同時通過對這些數(shù)據(jù)的有效分享使得整個能源生態(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、互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有效融合所產(chǎn)生的電力系統(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，同時這一代網(wǎng)絡(luò)的安全性能 得到了有效的提升電力系統(tǒng)的框架下進(jìn)行能源系統(tǒng)配置靈活性更高，同時促進(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，對于用電需求的響應(yīng)速度得到了較大程度的提高。電網(wǎng)對于我國的能源結(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、平臺層和網(wǎng)絡(luò)層。平臺層的主要功能是對數(shù)據(jù)以及物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行管理活動，通過該平臺能夠?qū)崿F(xiàn)對數(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，對于電力設(shè)備的正常運(yùn)行起到了非常重要的促進(jìn)作用。

3.2 云計算技術(shù)

通過云計算技術(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)器所無法提供的計算能力。同時云計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。云計算能夠作為平臺將其他的科學(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_具備出眾的計算能力，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)用云計算的過程中，通過不同的算法開展潮流計算，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的能源分配進(jìn)行科學(xué)的調(diào)度，同時降低了電力系統(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)管以及識別的相關(guān)功能，通過對電網(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)生的延時問題，這使得電力系統(tǒng)包含著的設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動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。同時使得設(shè)備具備了分析能力，這對于智能電網(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，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)大的計算能力，實(shí)現(xiàn)了分布式存儲，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無法對加密內(nèi)容進(jìn)行查看或破解對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，特別是針對電力交易平臺，能夠在保證交易的同時，實(shí)現(xiàn)信息交互的安全，同時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算機(jī)平臺或機(jī)器人的智能化水平得到了的提升。利用人工智能對電力系統(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)對電網(wǎng)中所存在的隱患以及問題及時發(fā)現(xiàn)，同時做出相應(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電力系統(tǒng)造成了影響。同時利用社會學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)以及心理學(xué)來對電能系統(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。

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建設(shè)能力，通過積極引入技術(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。因?yàn)榉涸陔娏ξ锫?lián)網(wǎng)系統(tǒng)屬于新型的商業(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，同時加強(qiáng)平臺的安全性，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)提供的資料對電力網(wǎng)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 Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺

（1）概述

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺，建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)的平臺。用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器，選配網(wǎng)關(guān)，自行安裝后掃碼即可使用手機(jī)和電腦得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)。

該平臺提供數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電管理、預(yù)付費(fèi)管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運(yùn)維管理等功能，并支持多平臺、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問。

（2）應(yīng)用場所

本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統(tǒng)集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運(yùn)維等領(lǐng)域。

（3）平臺結(jié)構(gòu)

（4）平臺功能

電力集抄

電力集抄模塊可以實(shí)現(xiàn)對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析、預(yù)警及綜合展示，以保證配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實(shí)現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測'、遙信、遙控控制，對系統(tǒng)進(jìn)行綜合檢測和統(tǒng)一管理；在數(shù)據(jù)資源管理方面，可以顯示或查詢供配電室內(nèi)各設(shè)備運(yùn)行（包括歷史和實(shí)時參數(shù)，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行日報、月報和年報查詢或打印，提高工作效率，節(jié)約人力資源。

變壓器監(jiān)控

配電圖

能耗分析

能耗分析模塊采用自動化、信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過程的自動化、科學(xué)化管理，使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有機(jī)結(jié)合起來，運(yùn)用數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，進(jìn)行離線生產(chǎn)分析與管理，實(shí)現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度，優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、有效利用能源，提高能源質(zhì)量、降低能源消耗，達(dá)到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。

能耗概況

預(yù)付費(fèi)管理

1）登陸管理：管理操作員賬戶及權(quán)限分配，查看系統(tǒng)日志等功能；

2）系統(tǒng)配置：對建筑、通訊管理機(jī)、儀表及默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行配置；

3）用戶管理：對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠(yuǎn)程分合閘、批量操作及記錄查詢等操作；

4）售電管理：對已開戶的表進(jìn)行遠(yuǎn)程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作；

5）售水管理：對已開戶的表進(jìn)行遠(yuǎn)程售水、退水、記錄查詢等操作；

6）報表：提供售電、售水財務(wù)報表、用能報表、報警報表等查詢，本系統(tǒng)所有的報表及記錄查詢，都支持excel格式導(dǎo)出。

預(yù)付費(fèi)看板

充電樁管理

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對接入系統(tǒng)的充電樁站點(diǎn)和各個充電樁進(jìn)行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時對各類故障如充電機(jī)過溫保護(hù)、充電機(jī)輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進(jìn)行預(yù)警。云平臺包含了充電收費(fèi)和充電樁運(yùn)營的所有功能，包括城市級大屏、交易管理、財務(wù)管理、變壓器監(jiān)控、運(yùn)營分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能。

充電樁看板

智能照明

智能照明通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對安裝在城市各區(qū)域的室內(nèi)照明、城市路燈等照明回路的用電狀態(tài)進(jìn)行不間斷地數(shù)據(jù)監(jiān)測，也可以實(shí)現(xiàn)定時開關(guān)策略配置及后臺遠(yuǎn)程管理和移動管理等，降低路燈設(shè)施的維護(hù)難度和成本，提升管理水平，并達(dá)到一定節(jié)能減掛的效果。

監(jiān)控頁面

安全用電

安全用電采用自主研發(fā)的剩余電流互感器、溫度傳感器、電氣火災(zāi)探測器，對引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素（導(dǎo)線溫度、電流和剩余電流）進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析，并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時推送給企業(yè)管理人員，指導(dǎo)企業(yè)實(shí)現(xiàn)時間的排查和治理，達(dá)到消除潛在電氣火災(zāi)安全隱患，實(shí)現(xiàn)“防患于未然"的目的。

智慧消防

通過云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實(shí)現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實(shí)多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。彌補(bǔ)了原先針對“九小場所"和?；飞a(chǎn)企業(yè)無法有效監(jiān)控的空白，適應(yīng)于所有公建和民建，實(shí)現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實(shí)現(xiàn)智慧消防“自動化"、“智能化"、“系統(tǒng)化"、用電管理“精細(xì)化"的實(shí)際需求。

（5）系統(tǒng)硬件配置

6結(jié)論

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)用的各項技術(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)與云計算等新型技術(shù)會給泛在電力物聯(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。

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