韩晓明
国网内蒙古东部电力有限公司奈曼旗供电分公司 内蒙古 通辽 028300
摘要：针对现阶段我国配电网发展过程，伴随着“坚强智能电网”等一系列国家战略的稳固推进，智能配电系统逐渐迎来了较大的发展机遇，尤其是用户侧的多样化发展，不仅使得配电网精细化与自动化发展的价值愈发突显，同时也促进了物联网技术、人工智能技术、大数据存储技术等诸多先进技术的进一步发展。在此背景下，将集多种先进技术于一体的泛在电力物联网充分应用至实际的智能配电系统中，不仅能够大幅提升配电网运行状态的承载力和感知力，同时也可在满足用户多种用电需求的基础上促进配电网建设事业的健康发展。
关键词：泛在电力物联网；智能配电系统；应用
引言:泛在电力物联网，是指围绕电力系统中存在的各环节，通过运用现代高科技的通信、信息技术，如移动互联、人工智能等，使得电力系统中存在的各环节互相连接交互的智慧服务系统，其具备对状态的全面感知功能、对信息的高效处理能力以及可以便捷、灵活应用各功能的特征。简而言之，就是应用现代高水平的信息通信技术，将发电企业、电网企业、电力用户、电工装备企业和需要的设备相连接，使得各用户、企业、设备的信息高度共享、广泛交互，大幅提升电力能源生产、消费中各环节的可靠性和安全性，同时也可以提高能源利用的经济效益水平。
1泛在电力物联网的基本概念
所谓泛在电力物联网，南方电网对其已经有了明确规定。泛在电力物联网指的是将电力用户、发电企业、供应商有机连接起来并产生共享数据的一种服务网络模式，即以配电网为核心，通过构建信息共享平台来发挥电力市场的最大价值。在此基础上，泛在电力物联网强调就配电网各环节的“能量流”“信息量”“业务流”进行融合，能够在帮助用户及时了解电网信息并提升企业配电网发展决策合理性的基础上有效增强整体配电网系统的安全性和稳定性。
2结构特征
泛在电力物联网围绕电力系统各环节，充分应用“大云物移智”等现代先进技术，实现电力系统的能源生产及消费等各环节人、机、物的互联及交互，推进电网所有环节和全电压等级的“能量-信息-业务”一体化融合，提升系统的安全性和运行效率。如图1所示，其结构特征与传统物联网类似，可分为四层，分别是感知层、网络层、平台层和应用层。感知层通过大量的感知终端采集各种有用数据，通过边缘计算筛选有效的数据进入网络层进行传输，以减少网络层数据处理的压力。网络层需依靠现代通信技术，如卫星通信、5G网络等新兴技术，并依据集成通信协议，充分调用网络资源，进行信息的进一步筛选和传递，使得感知层和平台层的通信高速、可靠。平台层将感知层汇聚来的数据储存于不同的平台，便于对数据进行检索、使用以及保护。应用层汲取海量数据的可用价值，利用分析得到的信息反过来助力泛在电力物联网的发展。
3建设思路
一是统筹规划。全面分析物联网的发展趋势，正确把握技术前沿和未来发展方向，结合电力业务应用场景，加强顶层设计，做好泛在物联网的统筹规划。二是因地制宜。按照因站因需、灵活匹配的原则，充分考虑电力实际需求和地区发展趋势等因素，结合本地资源禀赋、区位特征等特点，强调“因地制宜、按需落地”。三是经济适用。结合区域经济发展、用户投资能力及设备更新换代等方面的需求，着眼于效益与投资的平衡，充分考虑并利用已有终端设备，选择合理的设计方案，实现感知终端设备的共享共用，避免重复投资。四是标准统一。依据风电、水电、火电、核电、电网等各专业设计和建设标准开展典型场景设计，按照泛在物联标准，设计和选型各类终端设备，考虑网络接入的规范性、终端设备信息模型统一性和接口一致性，实现感知终端的统一接入和数据的交互共享，实现应用模式的推广复用。五是安全可靠。充分论证感知层终端与各类功能拓展需求的匹配条件，在建设、运营、运维的全链条上提升安全管理水平，构建“可信互联、精准防护、安全互动、智能防御”核心防护能力，保障传统电力业务和新兴业务创新发展。
4泛在电力物联网在配电领域的实践技术
4.1泛在物联网技术在配电领域中的应用
泛在物联网技术在配电领域中对电力的供应和分配应用是非常重要的，泛在物联网技术是结合传感器进行实时反映，工作人员利用实时性进行动态观测，通过智能传感器进行配电线路的配置，从而对线路损坏、运行状态、绝缘损耗、异常信息等进行及时的反映，具有一个监督的作用。结合泛在物联网技术可以采用无线通信来掌握配电领域的情况，能够有效提高配电领域的通信速度和质量。也可以采用无人摄影技术，方便了图片传播的数量和质量，加强可靠性和有效性的连接，能够优化配电领域的传输水平。泛在物联网技术与配电领域的相互融合，在结合实际情况下两者技术的有机结合，能够实时、有效地掌握配电领域的工作情况和发展。
4.2网络层关键技术
在传统“点时点”有线通信模式中，具有布线成本高、施工工况复杂等特点，因此整体应用效果相对较差。在此背景下，基于无线通信技术的不断发展，“有线＋无线”融合互补的通信模式将成为泛在电力物联网网络层的主要发展趋势。底层自组网与核心通信网规划技术以低压配电网物理拓扑模型为基础，以实现通信跳数最小化为目标，能够在承载系统多业务传输功能的基础上大幅提升配电网系统的网络承载力，并确保智能配电系统各节点规划的协调性和整体性。安全访问与信任控制技术是在当前网络环境趋于复杂背景下所提出的一种用于保障智能配电系统可靠性和安全性的风险管理技术，例如，针对身份认证层面，可依托于安全访问与信任控制技术实现对于系统资源访问条件的合理设计，最终达到限制访问用户的目的，予以智能配电系统信息传输足够的加密处理。
4.3提高配网安全运行水平
目前我国配电领域存在着部分问题，如网络构架不合理，电能分配不均等。泛在电力物联网技术非常适合应用在配电领域，能够有效解决以上问题。通过泛在电力物联网技术可以保持各个环境安全稳定地运行。泛在物联网技术能够有效提高配电环节的可靠性、设备状态自动诊断、智能终端保护等多种技术。在配电领域中应用泛在物联网技术需要做好网络安全的防护，对安全防护技术进行加密、入侵检测，启用保护机制以及认证技术。无线通信技术是造成网络安全问题的主要问题，是对网络安全的一大危害，如果网络安全存在漏洞，很容易被不怀好意的人窃取其中机密，造成不利的影响，尤其是配电领域，则更为重要。组件可以协同工作也可以单独工作，进行分布式布置。分布式布置不仅可以增加拓展性和安全性，也可以提高检测效率。配电领域的电网安全至关重要，泛在物联网技术两者之间可以相互结合，建立智能配电系统管理、实时配电领域检测、快速诊断、优化运行等工作。
5泛在电力物联网的发展展望
从目前我国泛在电力物联网的发展情况来看，其虽然已经得到了较为广泛的应用，但由于技术水平有限，仍有一些系统漏洞存在。首先，针对感知层，未来的感知层将拥有更高的覆盖广度和更加精细的监测范围，同时在设置传感器时的部署水平也将逐步增强；其次，针对网络层，多类型通信系统的互联互通将成为网络层的主要发展趋势，且信息安全交互安全问题将得到进一步解决；再次，针对平台层，不同系统数据的更新时间、数据类型、数据量均将妥善存储于安全的信息数据库之中，同时再加上完善数据管理机制的健全，将能够从根本上保障数据应用的合理性和安全性；最后，针对应用层，以大数据分析挖掘技术为核心的智能配电系统将逐渐构成，促使各种高级业务的有效施行。
结束语
电力物联网是物联网在智能电网中的应用结果，在电力的发、输、变、配、用、调度各个环节建立了高速网络，设置了智能装置，实现了电力网络信息的安全可靠传输、数据相互共享、电网全景感知及智能化控制。物联网为智能电网发展提供了技术支持，可以提高智能电网的感知能力、反应速度、分析能力等。智能电网是物联网的物理载体和应用领域，随着物联网技术的发展，智能电网和物联网两者将更加互相融合、相辅相成、密不可分。
参考文献
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