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淺談無(wú)線網(wǎng)絡(luò)電表泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用與發(fā)展

時(shí)間： 2023-10-09 發(fā)布人：周靜思

摘要:文章分析了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵及其主要特征，針對(duì)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)、基本構(gòu)架以及關(guān)鍵技術(shù)與未來(lái)發(fā)展策略進(jìn)行綜合探討，期待得到專業(yè)人士的指點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:泛在電力物聯(lián)網(wǎng):網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃;網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

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(guò)對(duì)自動(dòng)化智能技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代化高端技術(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(lái)說(shuō)具有重要意義。

1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)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(guò)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(guò)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(guò)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(guó)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(lái)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^(guò)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(guò)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(guò)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(shì)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(guò)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(wú)法進(jìn)行有效利用的數(shù)據(jù)量。利用大數(shù)據(jù)來(lái)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(lái)開展分析流程。通過(guò)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(guò)程中的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)。通過(guò)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(guò)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(guò)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(wú)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(guò)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(guò)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(guò)程中，通過(guò)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(guò)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(lái)，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(guò)利用音頻切片網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，更有效地降低通信過(guò)程中所產(chǎn)生的延

時(shí)問(wèn)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(yǔ)音切片技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，可以通過(guò)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(lái)越快，通過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)程中因其自身的特殊性使得第三方無(wú)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(guò)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(guò)程中對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)能力也在不斷的提升。通過(guò)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(guò)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(wèn)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(guò)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(lái)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(lái)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(yíng)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(lái)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(lái)保障物聯(lián)網(wǎng)在通信的過(guò)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(guò)程中的信息安全。通過(guò)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(guò)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(shì)

(1)電網(wǎng)企業(yè)在日常運(yùn)營(yíng)過(guò)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(guò)積極引入先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備來(lái)提升電力企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。在進(jìn)行新能源布局的過(guò)程中，要依據(jù)自身的經(jīng)營(yíng)情況來(lái)開展有效的規(guī)劃，降低在企業(yè)發(fā)展過(guò)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(guò)程中會(huì)受到技術(shù)以及場(chǎng)景所帶來(lái)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(guò)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(yíng)過(guò)程中各類風(fēng)險(xiǎn)帶來(lái)的影響，促進(jìn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提升。通過(guò)積極的輸配電電價(jià)回收來(lái)提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)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(lái)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(yǔ)

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(lái)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(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

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